JPH10302655A - Coaxial magnetron - Google Patents
Coaxial magnetronInfo
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- JPH10302655A JPH10302655A JP9106241A JP10624197A JPH10302655A JP H10302655 A JPH10302655 A JP H10302655A JP 9106241 A JP9106241 A JP 9106241A JP 10624197 A JP10624197 A JP 10624197A JP H10302655 A JPH10302655 A JP H10302655A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は同軸マグネトロ
ン、特にマグネトロンが発振して出力される信号の占有
帯域幅を小さくしたものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coaxial magnetron, and more particularly to a coaxial magnetron in which the occupied bandwidth of a signal oscillated and output by the magnetron is reduced.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は従来のこの種の同軸マグネトロン
の構成を示す断面図である。図において、1はポールピ
ース、2はカソード、3はベーン、4はこれらが収めら
れた内部キャビティに同軸に設けられた外部キャビテ
ィ、5はリング状の外周側不要モード抑制用アッテネー
タ、6は同じく内周側不要モード抑制用アッテネータ、
7はベローズ、8はリング状のチューニングピストン、
9は外部キャビティ4の外側に結合されたインピーダン
ストランス、10はインピーダンストランス9に結合さ
れた出力窓、11は結合スロット部アッテネータ、そし
て14は外部キャビティ4の内壁とアッテネータ5、6
を設けたチューニングピストン8の端との間に設けられ
た隙間である。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a sectional view showing the structure of a conventional coaxial magnetron of this type. In the figure, 1 is a pole piece, 2 is a cathode, 3 is a vane, 4 is an external cavity coaxially provided in an internal cavity in which these are housed, 5 is a ring-shaped attenuator for unnecessary mode suppression on the outer peripheral side, and 6 is the same. Attenuator for suppressing unnecessary modes on the inner circumference side,
7 is a bellows, 8 is a ring-shaped tuning piston,
9 is an impedance transformer coupled to the outside of the external cavity 4, 10 is an output window coupled to the impedance transformer 9, 11 is a coupling slot attenuator, and 14 is an inner wall of the external cavity 4 and attenuators 5 and 6.
Is a gap provided between the tuning piston 8 and the end of the tuning piston 8.
【0003】外周側および内周側のリング状の不要モー
ド抑制用アッテネータ5、6は同軸キャビティの不要モ
ード抑制用のアッテネータである。これらのアッテネー
タ5、6は、3面がチューニングピストン8の金属面
(導電性)に密着されて保持されている。これらのアッテ
ネータ5、6により、動作周波数以外の不要な外部キャ
ビティ4のモードを抑制するよう、そのQをダンピング
させている。The ring-shaped unnecessary mode suppressing attenuators 5 and 6 on the outer peripheral side and the inner peripheral side are attenuators for suppressing unnecessary modes in the coaxial cavity. The three surfaces of these attenuators 5 and 6 are metal surfaces of the tuning piston 8.
It is held in close contact with (conductive). The Q is damped by these attenuators 5 and 6 so as to suppress unnecessary modes of the external cavity 4 other than the operating frequency.
【0004】そしてインピーダンストランス9により外
部との結合度を変え、マグネトロンとしての動作点を調
整している。この結合度をβとすると、マグネトロンの
発振周波数を決定する共振回路のQLは次式で表され
る。The degree of coupling with the outside is changed by an impedance transformer 9 to adjust the operating point as a magnetron. When the degree of coupling and beta, Q L of resonant circuit for determining the oscillation frequency of the magnetron is expressed by the following equation.
【0005】 [0005]
【0006】すなわち、結合度βを小さくすると、負荷
QLが大きくなってマグネトロンの発振するマイクロ波
のスペクトラムの広がりが改善され、占有帯域幅が小さ
くなる。Namely, reducing the degree of coupling beta, the load Q L is improved spread spectrum of the microwave oscillation increases magnetron, occupied bandwidth is reduced.
【0007】上式のQ0は結合度を変えても変化しない
ので、QLは結合度βを小さくすることにより大きい値
にシフトできる。QLを高くすることは、周波数の選抜
度を高めた共振回路でマイクロ波を励起させることにな
り、マグネトロンに印加する高圧パルスの立上がり、立
下がり部分の周波数変化しやすい部分においても、周波
数シフトが少なくなる。[0007] Since Q 0 in the above equation does not change even by changing the degree of coupling, Q L may be shifted to a larger value to reduce the degree of coupling beta. Increasing the Q L will become possible to excite the microwave resonator circuit with improved selection of the frequency, the rise of the high voltage pulse to be applied to the magnetron, also in the frequency labile moiety falling portion, the frequency shift Is reduced.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の同軸マグネトロンにおいては、占有帯域幅を小
さくするために、出力トランスフォーマ部であるインピ
ーダンストランスを調整し、結合度を小さくし、動作周
波数のQLを大きくしていくと、ある周波数の不要モー
ドのQの方が大きくなり、モーディングやスプリアスが
増え、ある程度のQLまでしか大きくできないという問
題があった。In the conventional coaxial magnetron constructed as described above, in order to reduce the occupied bandwidth, the impedance transformer as the output transformer is adjusted to reduce the degree of coupling and to operate. as you increase the Q L of the frequency, the greater the direction of Q of unnecessary mode of a certain frequency, increasing moding and spurious, there is a problem that can not be increased only to a certain degree of Q L.
【0009】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、不要モードのQL比すなわち不
要モードQ/QLの値を劣化させずに、QLを大きくし
て、モーディング等の不安定動作しない占有帯域幅の小
さい同軸マグネトロンを得ることを目的とする。[0009] The present invention has been made to solve the above problems, without degrading the value of Q L ratio or unwanted mode Q / Q L of unwanted modes, by increasing the Q L, It is an object of the present invention to obtain a coaxial magnetron having a small occupied bandwidth without unstable operation such as moding.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明の第1の発明は、外部キャビティに同軸キャビティ
の不要モードを抑制するためのリング状の不要モード抑
制用アッテネータを設けた同軸マグネトロンであって、
上記不要モード抑制用アッテネータを保持するアッテネ
ータの円周に沿った導電性の面に少なくとも1箇所に同
調用溝を設けたことを特徴とする同軸マグネトロンにあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, a first aspect of the present invention is a coaxial magnetron having a ring-shaped unnecessary mode suppressing attenuator for suppressing unnecessary modes of a coaxial cavity in an external cavity. And
A coaxial magnetron characterized in that at least one tuning groove is provided on a conductive surface along the circumference of the attenuator holding the attenuator for suppressing unnecessary modes.
【0011】この発明の第2の発明は、上記同調用溝
は、所望の不要モードの周波数にダンピングがかかるよ
うに幅、深さおよび本数が決定されていることを特徴と
する請求項1に記載の同軸マグネトロンにある。According to a second aspect of the present invention, the width, depth and number of the tuning grooves are determined so that damping is applied to a frequency of a desired unnecessary mode. In the described coaxial magnetron.
【0012】この発明の第3の発明は、上記同調用溝
が、2種類以上の不要モードの周波数に対してダンピン
グがかかるように、幅、深さおよび本数が決定されてい
ることを特徴とする請求項2に記載の同軸マグネトロン
にある。According to a third aspect of the present invention, the width, depth, and number of the tuning grooves are determined so that damping is applied to two or more types of unnecessary mode frequencies. The coaxial magnetron according to claim 2, wherein
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施の形態に
よる同軸マグネトロンの構成を示す断面図である。図に
おいて、図において、1はポールピース、2はカソー
ド、3はベーン、4はこれらが収められた内部キャビテ
ィに同軸に設けられた外部キャビティ、5はリング状の
外周側不要モード抑制用アッテネータ、6は同じく内周
側不要モード抑制用アッテネータ、7はベローズ、8は
リング状のチューニングピストン、9は外部キャビティ
4の外側に結合されたインピーダンストランス、10は
インピーダンストランス9に結合された出力窓、11は
結合スロット部アッテネータ、そして14は外部キャビ
ティ4の内壁とアッテネータ5、6を設けたチューニン
グピストン8の端との間に設けられた隙間である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a coaxial magnetron according to an embodiment of the present invention. In the drawing, 1 is a pole piece, 2 is a cathode, 3 is a vane, 4 is an external cavity provided coaxially with an internal cavity in which these are housed, 5 is a ring-shaped outer peripheral side unnecessary mode suppressing attenuator, 6 is an attenuator for suppressing unnecessary modes on the inner peripheral side, 7 is a bellows, 8 is a ring-shaped tuning piston, 9 is an impedance transformer coupled to the outside of the external cavity 4, 10 is an output window coupled to the impedance transformer 9, 11 is a coupling slot attenuator, and 14 is a gap provided between the inner wall of the external cavity 4 and the end of the tuning piston 8 provided with the attenuators 5 and 6.
【0014】そしてこの発明の同軸マグネトロンでは、
外周側および内周側のアッテネータ5、6を保持するチ
ューニングピストン8の金属面(導電性)に、これらのリ
ング状のアッテネータ5、6に沿ってそれぞれ同調用溝
12、13が形成されている。In the coaxial magnetron according to the present invention,
Tuning grooves 12 and 13 are formed on the metal surface (conductive) of the tuning piston 8 that holds the outer and inner attenuators 5 and 6 along these ring-shaped attenuators 5 and 6, respectively. .
【0015】同調用溝12、13は、幅と深さ、さらに
必要であればその本数を不要モードの周波数にダンピン
グがかかるように調整することにより、従来の不要モー
ドのQを小さくすることができる。このようにすること
によって、インピーダンストランス9によって結合度を
小さくすることに伴って大きくなってしまう不要モード
のQを下げ、安定動作が可能でかつQLが大きい同軸マ
グネトロンが得られる。また、QLを大きくすることに
よって占有帯域幅も小さくすることができる。The Q of the conventional unnecessary mode can be reduced by adjusting the width and depth of the tuning grooves 12 and 13 and, if necessary, the number thereof so that the frequency of the unnecessary mode is damped. it can. By doing so, lower the Q of the unwanted mode which increases with the decreasing the degree of coupling by the impedance transformer 9, a coaxial magnetron can operate stably at and Q L is large is obtained. Further, it is possible to reduce also the occupied bandwidth by increasing the Q L.
【0016】図2はQL比(不要モードQ/QL)を示した
もので、従来のものではBで示されるようにQLが約1
000でQL比が1を越えていたものが、この発明のも
のではAで示されるようにQLが2000までQL比を1
以下に保持できている。[0016] Figure 2 is an illustration Q L ratio (unnecessary mode Q / Q L), Q L as will be conventional represented by B is about 1
000 which Q L ratio was over 1 at is a Q L ratio until Q L is 2000 as represented by A one of the present invention 1
It can be held below.
【0017】これをもう少し詳しく説明する。同軸マグ
ネトロンは、TE011モードで外部キャビティ4が励振
されるように設計されるが、不要モードとしてTMモー
ド(TM011、TM211等)やTEモード(TE121、TE
211、TE311・・・等)が存在する。This will be described in more detail. The coaxial magnetron is designed so that the external cavity 4 is excited in the TE 011 mode. However, the TM mode (TM 011 , TM 211 etc.) or the TE mode (TE 121 , TE 121
211 , TE 311 ...).
【0018】TMモードは外部キャビティ4端に電流が
流れるモードであるため、図1の14で示される部分に
隙間を設けることにより、外部へ結合させ、Qを下げて
いる。一方、TEモードは、この隙間14の周辺に挿入
された誘電体アッテネータすなわちアッテネータ5、6
による損失によりQが下げられる。従ってTMモード、
TEモードのいずれにおいてもQが下がる方向に変化
し、不要波が抑制される。Since the TM mode is a mode in which a current flows through the end of the external cavity 4, a gap is provided at a portion indicated by 14 in FIG. On the other hand, in the TE mode, the dielectric attenuators, ie, the attenuators 5 and 6 inserted around the gap 14 are used.
Q is reduced by the loss due to Therefore TM mode,
In any of the TE modes, Q changes in a downward direction, and unnecessary waves are suppressed.
【0019】図3の(a)に示すように、従来のごとくア
ッテネータ5の周囲が金属8aの場合、隙間14から見
たアッテネータ5の電気長は、図3の(a)の長さLaの
みであるのに対して、図3の(b)に示すように、この発
明のごとく金属8aの一部に同調用溝12すなわち空間
を設けると、そこが反射面となり得るので、反射面まで
の電気長はLa及びLbとなる。As shown in FIG. 3A, when the periphery of the attenuator 5 is a metal 8a as in the prior art, the electrical length of the attenuator 5 as viewed from the gap 14 is only the length La of FIG. On the other hand, as shown in FIG. 3 (b), when a tuning groove 12, that is, a space is provided in a part of the metal 8a as in the present invention, this can be a reflection surface. The electrical lengths are La and Lb.
【0020】この2つの電気長を不要モードのλg/2
付近に合わせてやることにより、有効にダンピングがか
けられることになる。The two electrical lengths are calculated as λg / 2 in the unnecessary mode.
By adjusting to the vicinity, damping can be effectively applied.
【0021】このように、不要モード抑制用のアッテネ
ータを支持する溝に連結して同調用溝12、13を設
け、外部キャビティ4の不要モード・周波数でのアッテ
ネータのインピーダンスマッチングをとることで、ねら
った不要モードに対して有効にダンピングをかけること
ができる。また、同調用溝12、13を設けることによ
って数種の周波数にダンピングをかけられるようにな
り、同調用溝12、13の幅と長さ、さらに必要であれ
ば本数を調整することによって、2種類以上の不要モー
ドに対して効果的にダンピングをかけられる。As described above, the tuning grooves 12 and 13 are provided in connection with the groove supporting the attenuator for suppressing the unnecessary mode, and the impedance matching of the attenuator in the unnecessary mode and frequency of the external cavity 4 is aimed at. The unnecessary mode can be effectively damped. Further, the provision of the tuning grooves 12 and 13 makes it possible to dampen several frequencies. By adjusting the width and length of the tuning grooves 12 and 13 and, if necessary, by adjusting the number of the tuning grooves 12 and 13, Damping can be effectively applied to more than one type of unnecessary mode.
【0022】インピーダンストランス9でTM011モー
ドのメインの周波数に対して結合度βを調整し、QLを
大きくした時、他の不要モードのQLは大きくなった
り、小さくなったりするものがでて、コントロールでき
ないのが現状である。そこで、メインの周波数のQLを
大きくした時、同様に大きくなる不要モードを予め調べ
ておき、これに対してダンピングがかかるように同調用
溝12、13の幅と深さを調整してダンピングを有効に
かける。[0022] In the impedance transformer 9 to adjust the degree of coupling β to the main frequency of the TM 011 mode, when a large Q L, Q L or greater of other unwanted modes, those or smaller At present, it cannot be controlled. Therefore, when the main frequency QL is increased, unnecessary modes that increase similarly are checked in advance, and the width and depth of the tuning grooves 12 and 13 are adjusted so that damping is applied to the unnecessary modes. Effectively.
【0023】これにより、図2に示したようにQL比(不
要モードQ/QL)を小さくでき、不要モードのモードジ
ャンプやスプリアスを悪化させずにメインのQLを大き
くできる。QLを大きくすると、マグネトロン印加電
圧、電流の立上がり、立下がり時の周波数シフト量が小
さくなるので占有帯域幅が小さいマグネトロンを得るこ
とができる。[0023] Thus, it is possible to reduce the Q L ratio (unnecessary mode Q / Q L) as shown in FIG. 2, can be increased main Q L without deteriorating the mode jumps and spurious unwanted mode. A larger Q L, magnetron applied voltage, the rise of the current, the frequency shift amount at the time of falling is reduced can be obtained magnetron occupied bandwidth is small.
【0024】[0024]
【発明の効果】上記のようにこの発明の第1の発明で
は、外部キャビティに同軸キャビティの不要モードを抑
制するためのリング状の不要モード抑制用アッテネータ
を設けた同軸マグネトロンにおいて、不要モード抑制用
アッテネータを保持するアッテネータの円周に沿った導
電性の面に少なくとも1箇所に同調用溝を設けたので、
メインのQLを上げた時に同時にQが大きくなる不要モ
ードに同調用溝を設けたアッテネータによるダンピング
を有効にかけ、Qを低下させたことにより、モーディン
グの発生やスプリアスの増大を抑え、このようにQLを
上げたことにより占有帯域の小さい安定な同軸マグネト
ロンを提供できる等の効果が得られる。As described above, according to the first aspect of the present invention, there is provided a coaxial magnetron provided with a ring-shaped unnecessary mode suppressing attenuator for suppressing unnecessary modes of a coaxial cavity in an external cavity. Since at least one tuning groove was provided on the conductive surface along the circumference of the attenuator that holds the attenuator,
Effectively damping by an attenuator with a tuning groove for unnecessary modes in which the Q increases at the same time as the main Q L is increased, and by lowering the Q, suppresses the occurrence of moding and increases spurious. effects such that can provide less stable coaxial magnetron of occupied band by raising the Q L is obtained.
【0025】この発明の第2の発明では、同調用溝の
幅、深さおよび本数を調整することで、所望の不要モー
ドの周波数にダンピングをかけることができる同軸マグ
ネトロンを提供できる等の効果が得られる。According to the second aspect of the present invention, by adjusting the width, depth and number of the tuning grooves, it is possible to provide a coaxial magnetron capable of damping the frequency of a desired unnecessary mode. can get.
【0026】この発明の第3の発明では、同調用溝の
幅、深さおよび本数を調整することで、2種類以上の不
要モードの周波数に対してダンピングをかけることがで
きる同軸マグネトロンを提供できる等の効果が得られ
る。According to the third aspect of the present invention, it is possible to provide a coaxial magnetron capable of damping two or more kinds of unnecessary mode frequencies by adjusting the width, depth and number of tuning grooves. And the like.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 この発明の一実施の形態による同軸マグネト
ロンの構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a coaxial magnetron according to an embodiment of the present invention.
【図2】 QL比(不要モードQ/QL)の比較を示す図で
ある。Shows a comparison of FIG. 2 Q L ratio (unnecessary mode Q / Q L).
【図3】 この発明による同調用溝の効果を説明するた
めの図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the effect of the tuning groove according to the present invention.
【図4】 従来の同軸マグネトロンの構成を示す断面図
である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional coaxial magnetron.
1 ポールピース、2 カソード、3 ベーン、4 外
部キャビティ、5 外周側不要モード抑制用アッテネー
タ、6 内周側不要モード抑制用アッテネータ、7 ベ
ローズ、8 チューニングピストン、9 インピーダン
ストランス、10 出力窓、11 結合スロット部アッ
テネータ、12,13 同調用溝、14隙間。1 pole piece, 2 cathodes, 3 vanes, 4 external cavities, 5 attenuator for suppressing unnecessary modes on the outer circumference, 6 attenuator for suppressing unnecessary modes on the inner circumference, 7 bellows, 8 tuning piston, 9 impedance transformer, 10 output window, 11 coupling Slot attenuator, 12, 13 Tuning groove, 14 gaps.
Claims (3)
モードを抑制するためのリング状の不要モード抑制用ア
ッテネータを設けた同軸マグネトロンであって、上記不
要モード抑制用アッテネータを保持するアッテネータの
円周に沿った導電性の面に少なくとも1箇所に同調用溝
を設けたことを特徴とする同軸マグネトロン。1. A coaxial magnetron provided with a ring-shaped unnecessary mode suppression attenuator for suppressing an unnecessary mode of a coaxial cavity in an external cavity, wherein the attenuator holds the unnecessary mode suppression attenuator along a circumference of the attenuator. A coaxial magnetron, wherein at least one tuning groove is provided on the conductive surface.
波数にダンピングがかかるように幅、深さおよび本数が
決定されていることを特徴とする請求項1に記載の同軸
マグネトロン。2. The coaxial magnetron according to claim 1, wherein the tuning groove has a width, a depth and a number determined so that damping is applied to a frequency of a desired unnecessary mode.
ドの周波数に対してダンピングがかかるように、幅、深
さおよび本数が決定されていることを特徴とする請求項
2に記載の同軸マグネトロン。3. The tuning groove according to claim 2, wherein the tuning groove has a width, a depth, and a number determined so that damping is applied to frequencies of two or more kinds of unnecessary modes. Coaxial magnetron.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10624197A JP3330054B2 (en) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | Coaxial magnetron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10624197A JP3330054B2 (en) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | Coaxial magnetron |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10302655A true JPH10302655A (en) | 1998-11-13 |
JP3330054B2 JP3330054B2 (en) | 2002-09-30 |
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ID=14428628
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10624197A Expired - Fee Related JP3330054B2 (en) | 1997-04-23 | 1997-04-23 | Coaxial magnetron |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3330054B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014165032A (en) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | New Japan Radio Co Ltd | Coaxial magnetron |
US9035551B2 (en) | 2013-01-07 | 2015-05-19 | New Japan Radio, Ltd | Coaxial magnetron |
CN108807117A (en) * | 2018-05-23 | 2018-11-13 | 电子科技大学 | A kind of double note double frequency relativistic magnetrons of L-band |
CN112382551A (en) * | 2020-11-12 | 2021-02-19 | 中国人民解放军国防科技大学 | Ka frequency band high-power microwave coaxial transit time oscillator adopting internal extraction |
-
1997
- 1997-04-23 JP JP10624197A patent/JP3330054B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP3330054B2 (en) | 2002-09-30 |
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