KR100269479B1 - Magnetron cathode structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마그네트론의 음극부구조에 관한 것으로, 열전자를 방출하는 필라멘트와, 상기 필라멘트에 전원을 공급하는 필라멘트전극과, 쵸크구조를 형성하도록 상기 필라멘트전극에 접합된 쵸크링을 구비한 마그네트론에 있어서, 상기 필라멘트전극 및 쵸크링의 접합시 접합공정을 간단하게 하여 음극부를 통해 누설되는 제5고조파 및 노이즈를 효과적으로 감쇄시키도록 상기 쵸크링을 필라멘트전극의 상부 방향으로 위치시킴으로써 접합공정이 간단하면서도 음극부를 통해 누설되는 제5고조파와 노이즈를 효과적으로 감쇄시킬 수 있다.The present invention relates to a cathode structure of a magnetron, comprising: a magnetron having a filament for emitting hot electrons, a filament electrode for supplying power to the filament, and a choke ring bonded to the filament electrode to form a choke structure, When the filament electrode and the choke ring are bonded, the choke ring is positioned in the upper direction of the filament electrode so as to effectively attenuate the fifth harmonic and noise leaking through the cathode part, thereby simplifying the bonding process. Attenuated fifth harmonics and noise can be effectively attenuated.

Description

마그네트론의 음극부구조Magnetron cathode structure

본 발명은 전자렌지 등의 마이크로파 가열기기에 사용되는 마그네트론에 관한 것으로, 특히 음극부를 통해 누설되는 고조파성분과 노이즈를 효과적으로 감쇄시키는 마그네트론의 음극부구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetron used in microwave heating equipment such as a microwave oven, and more particularly to a magnetron structure of a magnetron that effectively attenuates harmonic components and noise leaked through a cathode part.

일반적으로, 마그네트론은 도 1에 도시한 바와같이, 동파이프등에 의해 원통형상으로 형성된 양극통체(13)의 내부에는 고주파가 발생되도록 복수개의 공진기를 형성하는 다수(짝수)개의 베인(15)이 축심방향을 향하여 등간격으로 배치되어 있고, 이들 양극통체(13)와 베인(15)에는 음극필라멘트에서 발생되는 열전자가 전계를 받아 상기 양극통체(13)와 베인(15)으로 도달하도록 양의 전압이 인가되어 있다.In general, as shown in Fig. 1, the magnetron has a plurality of (even) vanes 15 that form a plurality of resonators such that high frequency is generated inside the anode cylinder 13 formed in a cylindrical shape by a copper pipe or the like. These anodes 13 and vanes 15 are disposed at equal intervals in a direction, and positive voltages are applied to these anode cylinders 13 and vanes 15 so that hot electrons generated from cathode filaments receive an electric field and reach the cathode cylinders 13 and vanes 15. It is authorized.

상기 베인(15)간의 공간은 서로 인접한 베인(15)간에 작용하는 정전용량인 캐패시턴스 성분과 상기 베인(15) 및 마주보는 상기 베인(15)들을 연결하는 양극통체(13)로 이루어지는 회로상에서의 인덕턴스성분으로 인하여 공진기를 형성한다.The space between the vanes 15 is an inductance in a circuit composed of a capacitance component that is a capacitance acting between vanes 15 adjacent to each other, and an anode cylinder 13 connecting the vanes 15 and the vanes 15 facing each other. The components form a resonator.

그리고, 상기 베인(15)의 선단부측 근처에는 상기 베인(15)간의 전위를 동일하게 형성하여 일정한 공진주파수를 얻도록 고주파전류를 흐르는 내측 및 외측스트랩(15a,15b)이 상기 베인(15)을 하나 걸러서 각각 접속배치되어 있고, 상기 베인(15)과 필라멘트(17)사이에는 자속이 자계를 형성하는 작용공간(12)이 형성되어 있으며, 상기 작용공간(12)내에는 고열을 발생하도록 텅스텐(W)과 산화토륨(ThO2)을 혼합소결시켜 나선형상으로 권회한 필라멘트(17)가 상기 양극통체(13)와 동축형상으로 배치되어 있다.In addition, the inner and outer straps 15a and 15b flowing through the high frequency current are formed to have the same potential between the vanes 15 near the tip side of the vanes 15 to obtain a constant resonance frequency. Each of them is arranged and connected, and between the vanes 15 and the filaments 17, a working space 12 in which magnetic flux forms a magnetic field is formed, and in the working space 12, tungsten ( A filament 17 wound in a spiral shape by mixing and sintering W) and thorium oxide (ThO 2 ) is arranged coaxially with the anode body 13.

상기 필라멘트(17)의 양단부에는 발진에 기여하지 못하는 손실전류인 열전자가 중심축 방향으로 방사되는 것을 방지하도록 상부 및 하부실드햇(20,21)이 고착되어 있고, 상기 하부실드햇(21)의 중앙부에는 몰리브덴제의 중앙지지체인 제1필라멘트전극(23)이 상기 중앙부에 형성된 관통구멍을 통해서 상기 상부실드햇(20)의 하단부에 용접고착되어 있으며, 상기 하부실드햇(21)의 바닥면에는 몰리브덴제의 제2필라멘트전극(25)이 용접고착되어 있다.Upper and lower shield hats 20 and 21 are fixed to both ends of the filament 17 so as to prevent radiation of hot electrons, which do not contribute to oscillation, from being radiated in the central axis direction. The first filament electrode 23, which is a central support made of molybdenum, is welded to the lower end of the upper shield hat 20 through a through hole formed in the center portion, and molybdenum is formed on the bottom surface of the lower shield hat 21 at the center portion. The second second filament electrode 25 is welded and fixed.

여기에서, 상기 제1필라멘트전극(23)은 상기 필라멘트(17)의 중심축을 관통하면서 상기 상부실드햇(20)을 지지하고, 상기 제1 및 제2필라멘트전극(23,25)은 마그네트론의 음극을 지지고정하는 절연세라믹(27)에 형성된 관통구멍을 통해 전원단자(30b,32b)에 접속되어 있는 제1 및 제2외부접속단자(29,31)에 전기적으로 접속되어 상기 필라멘트(17)에 전류를 공급하는 캐소드지지대이다.Here, the first filament electrode 23 supports the upper shield hat 20 while penetrating the central axis of the filament 17, and the first and second filament electrodes 23 and 25 are cathodes of the magnetron. Is electrically connected to the first and second external connection terminals 29 and 31, which are connected to the power supply terminals 30b and 32b, through a through hole formed in the insulating ceramic 27 supporting and fixing the current to the filament 17. It is a cathode support to supply.

그리고, 상기 제1 및 제2외부접속단자(29,31)에는 쵸크코일(30,32)의 일단부가 전기적으로 접속되어 있고, 상기 쵸크코일(30,32)의 타단부는 박스필터의 측벽부에 배설되어 있는 캐패시터(34)와 접속되어 있으며, 상기 쵸크코일(30,32)내에는 노이즈를 흡수하는 페라이트(30a,32a)가 상기 쵸크코일(30,32)의 길이방향을 따라 삽입고정되어 있다.One end of the choke coils 30 and 32 is electrically connected to the first and second external connection terminals 29 and 31, and the other end of the choke coils 30 and 32 is a side wall portion of the box filter. And ferrites 30a and 32a, which absorb noise, are inserted and fixed in the choke coils 30 and 32 in the choke coils 30 and 32, respectively. have.

또한, 상기 양극통체(13)의 양측개구부에는 상기 필라멘트(17)와 베인(15)에 의해 형성되는 작용공간(12)내에 균일하게 자속을 형성하도록 자로를 형성하는 자성체인 깔대기형상의 상부 및 하부폴피스(33,35)가 용접고착되어 있다.In addition, the top and bottom of the funnel shape, which is a magnetic body that forms a magnetic flux on both side openings of the anode cylinder 13 to form a magnetic flux uniformly in the working space 12 formed by the filaments 17 and the vanes 15. The pole pieces 33 and 35 are welded together.

상기 상부 및 하부폴피스(33,35)의 상하부에는 상부 및 하부실드컵(37,39)이 각각 기밀하게 용접고착되어 있고, 상기 상부 및 하부실드컵(37,39)의 상하부에는 상기 양극통체(13)의 내부를 진공으로 밀봉하기 위하여 안테나세라믹(45) 및 절연세라믹(27)이 기밀하게 용접고착되어 있다.Upper and lower shield cups 37 and 39 are hermetically welded to upper and lower portions of the upper and lower pole pieces 33 and 35, respectively, and the anode body is upper and lower portions of the upper and lower shield cups 37 and 39, respectively. The antenna ceramic 45 and the insulating ceramic 27 are hermetically welded to seal the inside of the vacuum chamber 13 with a vacuum.

또, 상기 상부 및 하부실드컵(37,39)의 외측면에는 상기 양극통체(13)내에 일정한 자계분포를 유지하도록 환형상의 상부 및 하부마그네트(41,43)가 배치되어 있고, 마그네트론의 출력부를 구성하는 상기 상부실드컵(37)의 상부개구단부에는 후술하는 안테나캡을 절연시키는 원통형상의 안테나세라믹(45)이 접합되어 있다.In addition, on the outer surface of the upper and lower shield cups 37 and 39, annular upper and lower magnets 41 and 43 are disposed in the anode cylinder 13 so as to maintain a constant magnetic field distribution. A cylindrical antenna ceramic 45 is insulated from the upper opening end of the upper shield cup 37 to be insulated.

또한 도면에 있어서, 상기 안테나세라믹(45)의 상부측 선단부에는 동으로 이루어진 배기관(47)이 접합되어 있으며, 상기 배기관(47)의 내측 중앙부근처에는 공진공동내에 발진된 고주파를 출력하도록 상기 베인(15)으로부터 도출된 안테나(49)가 상기 상부폴피스(33)의 관통구멍(33b)을 통과하여 축상으로 연장되면서 상기 안테나(49)의 끝이 상기 배기관(47)내에 고정되어 있다.Further, in the drawing, an exhaust pipe 47 made of copper is joined to the upper end of the antenna ceramic 45, and the vane (near the inner center of the exhaust pipe 47) outputs the high frequency oscillated in the resonance cavity. An antenna 49 derived from 15 extends axially through the through hole 33b of the upper pole piece 33, and the end of the antenna 49 is fixed in the exhaust pipe 47.

그리고, 상기 배기관(47)의 외측면에는 상기 배기관(47)의 용접고착부를 보호함은 물론, 전계집중에 의한 스파크방지 및 고주파안테나의 작용을 함과 동시에 고주파 출력을 외부로 내보내는 창(window)역할을 하는 안테나세라믹(45)과 그 위에 안테나캡(51)이 씌워져 있다.In addition, the outer surface of the exhaust pipe 47 protects the welded and fixed portion of the exhaust pipe 47 as well as prevents sparking due to electric field concentration and acts as a high frequency antenna, and simultaneously emits a high frequency output to the outside. The antenna ceramic 45 and the antenna cap 51 are placed on it.

또, 상기 양극통체(13)의 외부에는 귀환되는 자속을 연결하기 위해 상기 양극통체(13)내의 자속량을 결정하는 상부 및 하부요우크(53,55)가 설치되어 있고, 상기 양극통체(13) 및 하부요우크(55)사이에는 복수개의 알루미늄 냉각핀(57)이 상기 양극통체(13) 및 하부요우크(55)에 고정된 클램프부재(55a)에 의해 감합배치되어 상기 마그네트(41,43)와 함께 자로 형성용 상부 및 하부요우크(53,55)에 의해 덮여 있으며, 상기 상부요우크(53)의 상부개구부에는 금속망 등으로 형성되어 고주파의 전파누설을 방지하는 RF가스켓(59)이 배치되어 있다.In addition, an outer and outer yoke 53 and 55 for determining the amount of magnetic flux in the anode cylinder 13 are provided outside the anode cylinder 13 to connect the returned magnetic flux. And a plurality of aluminum cooling fins 57 are disposed between the anode yoke 55 and the lower yoke 55 by the clamp member 55a fixed to the anode cylinder 13 and the lower yoke 55. 43) is covered by the upper and lower yoke (53, 55) for forming a magnetic path, the upper opening of the upper yoke (53) is formed of a metal mesh or the like to prevent radio frequency leakage of high-frequency (59) ) Is arranged.

상기와 같이 구성된 마그네트론에 있어서, 먼저, 제1 및 제2외부접속단자(29,31)를 통해 전원이 인가되면, 상기 제1외부접속단자(29)→ 제1필라멘트전극(23)→ 상부실드햇(20)→ 필라멘트(17)→ 하부실드햇(21)→ 제2필라멘트전극(25)→ 제2외부접속단자(31)에 의해 폐회로가 구성되어 상기 필라멘트(17)에 동작전류가 공급되어 가열된다.In the magnetron configured as described above, first, when power is applied through the first and second external connection terminals 29 and 31, the first external connection terminal 29 → the first filament electrode 23 → the upper shield. The hat 20 is formed by the filament 17, the lower shield hat 21, the second filament electrode 25, the second external connection terminal 31, and a closed circuit is supplied to the filament 17. Heated.

상기 필라멘트(17)가 가열되어 1800℃이상의 고온상태가 되면, 필라멘트(17)내부의 전자들이 열을 흡수하여 열에너지가 증가하고, 열에너지가 증가된 전자들이 소정치이상의 에너지에 도달하게 되면서 필라멘트(17)표면에서 열전자가 작용공간(12)내로 방출되기 시작한다.When the filament 17 is heated to a high temperature of 1800 ° C. or more, the electrons inside the filament 17 absorb heat and increase thermal energy, and the electrons with increased thermal energy reach energy above a predetermined value. At the surface, hot electrons begin to be released into the working space 12.

이때, 상기 제2필라멘트전극(25)과 베인(15)에 인가된 고전압에 의해 필라멘트(17)의 바깥표면과 베인(15)사이의 작용공간(12)내에 강한 전계가 형성되고, 이 강한 전계는 베인(15)에서 출발하여 필라멘트(17)로 이른다.At this time, a strong electric field is formed in the working space 12 between the outer surface of the filament 17 and the vane 15 by the high voltage applied to the second filament electrode 25 and the vane 15. Starts at vane 15 and leads to filament 17.

한편, 두 개의 상부 및 하부마그네트(41,43)로부터 발생한 자속은 하부폴피스(35)를 따라 작용공간(12)쪽으로 인도되고, 인도된 자속은 작용공간(12)을 통해 상부폴피스(33)로 진행하면서 상부요우크(53), 하부요우크(55), 상부폴피스(33), 하부폴피스(35) 및 작용공간(12)으로 이루어지는 자기회로내에 분포하여 작용공간(12)내에 높은 자속밀도를 형성한다.On the other hand, the magnetic flux generated from the two upper and lower magnets (41, 43) is guided toward the working space 12 along the lower pole piece 35, the guided magnetic flux through the working space 12, the upper pole piece (33) In the working space 12 is distributed in the magnetic circuit consisting of the upper yoke 53, the lower yoke 55, the upper pole piece 33, the lower pole piece 35 and the working space 12 It forms a high magnetic flux density.

따라서, 고온의 필라멘트(17) 표면으로부터 작용공간(12)으로 방출되는 열전자는 작용공간(12)내에 존재하는 강한 전계에 의해 수평방향으로 베인(15)쪽으로 진행함과 동시에 작용공간(12)내에 존재하는 강한 자계에 의해 진행방향에 대해 수직으로 힘을 받아 전자가 나선형으로 원운동하여 베인(15)에 도달하게 된다.Accordingly, the hot electrons emitted from the surface of the hot filament 17 into the working space 12 travel to the vane 15 in the horizontal direction by the strong electric field present in the working space 12 and simultaneously in the working space 12. The force is perpendicular to the direction of travel by the existing strong magnetic field, and the electrons spirally circle to reach the vanes 15.

이러한 전자의 운동으로 형성된 전자군은 베인(15)에 주기적인 마이크로파 발진주파수의 배수의 역수분의 일 만큼의 주기로 베인(15)에 간섭을 일으키고, 이 작용에 의해 베인(15)과 베인(15)이 마주보는 공간 즉, 공진기에는 서로 마주보는 베인(15)간에 작용하는 정전용량인 캐패시턴스성분과, 상기 마주보는 베인(15)과 이를 연결하는 양극통체(13)로 이루어지는 회로상에서의 인덕턴스성분이 병렬공진회로를 구성하고 베인(15)의 구조에 따른 공진주파수가 f= 에 의해 결정되어 2450MHz대(기본파) 마이크로파를 발생한다.The electron group formed by the movement of the electrons causes the vane 15 to interfere with the vane 15 at a period equivalent to a reciprocal of the multiple of the periodic microwave oscillation frequency, and by this action, the vane 15 and the vane 15 In the resonator space, ie the capacitance component which acts between the vanes 15 facing each other, and the inductance component on the circuit composed of the opposing vanes 15 and the anode cylinder 13 connecting them are A resonant frequency according to the structure of the vane 15 is composed of a parallel resonance circuit and f = To generate 2450MHz band (fundamental wave) microwaves.

따라서, 상기 베인(15)에서 발생된 마이크로파 에너지는 베인(15)에 연결된 안테나(49)를 통해 전도되면서 마그네트론의 출력부로 복사되어 외부로 연결되어 있는 안테나캡(51)을 통해 전자렌지의 캐비티내로 전달된다.Therefore, the microwave energy generated in the vane 15 is conducted through the antenna 49 connected to the vane 15 and radiated to the output of the magnetron and into the cavity of the microwave oven through the antenna cap 51 connected to the outside. Delivered.

한편, 상기 양극통체(13)에는 발진이 이상적으로 이루어져도 온도증가나 반사파 또는 전자렌지와 마그네트론의 임피던스 결함으로 2450MHz대(기본파)의 마이크로파 에너지가 발생함과 동시에 그 기본파의 정수배에 해당하는 고조파성분도 발생된다.On the other hand, even if oscillation is ideally performed in the anode body 13, microwave energy of 2450 MHz band (fundamental wave) is generated due to temperature increase, reflected wave, or impedance defect of microwave and magnetron, and corresponds to integer multiple of the fundamental wave. Harmonic components are also generated.

이때, 상기 양극통체(13)에서 발생된 기본파와 고조파성분의 에너지는 대부분이 안테나(49)를 통해 전도되면서 마그네트론의 출력부로 복사되어 도파관을 통해 전자렌지의 캐비티내로 전달되는데, 상기 양극통체(13)내에서 발생된 마이크로파 에너지의 일부(3~4%)는 음극부의 필라멘트(17)로 유기되어 필라멘트전극(23,25)을 통해 외부로 누설된다.At this time, the energy of the fundamental wave and harmonic components generated in the anode cylinder 13 is transmitted to the output of the magnetron while most of the energy is conducted through the antenna 49 is transferred to the cavity of the microwave oven through the waveguide, the anode cylinder 13 Part of the microwave energy (3-4%) generated in the inside is induced into the filament 17 of the cathode portion is leaked to the outside through the filament electrodes (23, 25).

상기와 같이, 외부로 누설된 마이크로파 에너지는 무선통신장애를 일으킬뿐만 아니라, 인체에 해를 끼치는 경우가 있어 지역에 따라서는 누설의 한계치를 법으로 규제하고 있다.As described above, the microwave energy leaked to the outside not only causes wireless communication disturbance, but also harms the human body, and the limit of leakage is regulated by law in some regions.

현재, 전자렌지용 마그네트론의 경우에는, 제2고조파(4900MHz)에서 제7고WH파(7350MHz)까지의 고조파와 30KHz~2GHz까지의 주파수가 규제대상이거나 권유규격이지만, 기본파(2450MHz)와 그 기본파의 고조파성분은 마그네트론의 출력부로 대부분이 누설되고, 그중 일부인 3~4%정도의 마이크로파 에너지가 음극부로 누설이 되기 때문에 기본파와 그 기본파의 제5고조파 및 15KHz~2GHz대역의 노이즈에 대한 절감대책이 필요하다.Currently, in the case of the microwave magnetron, harmonics ranging from the second harmonic (4900 MHz) to the seventh harmonic WH wave (7350 MHz) and frequencies from 30 KHz to 2 GHz are regulated or recommended standards, but the fundamental wave (2450 MHz) and its The harmonic content of the fundamental wave is mostly leaked to the output of the magnetron, and part of the microwave energy is leaked to the cathode part of about 3 to 4% of the fundamental wave, so the fundamental wave and the fifth harmonic of the fundamental wave and the noise of the 15KHz to 2GHz band Saving measures are needed.

이에, 음극부를 통해 누설되는 마이크로파 에너지를 감쇄하기 위해, 종래의 마그네트론에서는 도 2에 도시한 바와같이, 제1필라멘트전극(23)에 쵸크링(24)을 접합시켜 쵸크구조를 형성하였다.Thus, in order to attenuate the microwave energy leaked through the cathode, in the conventional magnetron, the choke ring 24 is bonded to the first filament electrode 23 to form a choke structure, as shown in FIG. 2.

그런데, 종래의 마그네트론에 있어서는, 쵸크링(24)이 제1필라멘트전극(23)의 하부 방향으로 위치하기 때문에 상기 제1필라멘트전극(23)에 쵸크링(24)을 접합시 쵸크링(24)이 마그네트론의 음극을 지지고정하는 절연세라믹(27)과 겹치게 되어 접합공정이 어렵다는 문제점이 있었다.However, in the conventional magnetron, since the choke ring 24 is positioned in the lower direction of the first filament electrode 23, the choke ring 24 when the choke ring 24 is bonded to the first filament electrode 23 is formed. There was a problem that the joining process was difficult because it overlapped with the insulating ceramic 27 supporting and fixing the cathode of the magnetron.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 필라멘트전극에 접합되는 쵸크링의 방향을 상부로 변경하여 접합공정이 간단하면서도 음극부를 통해 누설되는 제5고조파와 노이즈를 효과적으로 감쇄시킬 수 있는 마그네트론의 음극부구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and by changing the direction of the choke ring bonded to the filament electrode to the upper portion, the joining process is simple and effectively attenuates the fifth harmonic and noise leaking through the cathode part. The purpose is to provide a cathode structure of the magnetron that can be made.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 마그네트론의 음극부구조는, 열전자를 방출하는 필라멘트와, 상기 필라멘트에 전원을 공급하는 필라멘트전극과, 쵸크구조를 형성하도록 상기 필라멘트전극에 접합된 쵸크링을 구비한 마그네트론에 있어서, 상기 필라멘트전극 및 쵸크링의 접합시 접합공정을 간단하게 하여 음극부를 통해 누설되는 제5고조파 및 노이즈를 효과적으로 감쇄시키도록 상기 쵸크링을 필라멘트전극의 상부 방향으로 위치시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the magnetron structure of the magnetron according to the present invention includes a filament for emitting hot electrons, a filament electrode for supplying power to the filament, and a choke ring joined to the filament electrode to form a choke structure. The magnetron is characterized in that the choke ring is positioned in the upper direction of the filament electrode so as to effectively attenuate the fifth harmonic and noise leaking through the cathode by simplifying the bonding process when the filament electrode and the choke ring are joined. do.

도 1은 일반적인 마그네트론의 종단면도,1 is a longitudinal cross-sectional view of a typical magnetron,

도 2는 종래에 의한 음극부구조의 확대단면도,2 is an enlarged cross-sectional view of a conventional cathode portion structure;

도 3은 본 발명에 의한 음극부구조의 확대단면도.Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the cathode portion structure according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

17 : 필라멘트 23 : 제1필라멘트전극17 filament 23 first filament electrode

25 : 제2필라멘트전극 26 : 쵸크링25: second filament electrode 26: choke ring

27 : 절연세라믹27: insulating ceramic

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일명칭 및 동일부호를 명기하여 중복되는 설명을 생략한다.About the same part as a conventional structure, the description which overlaps by specifying the same name and the same code | symbol is abbreviate | omitted.

도 3에 도시한 바와같이, 제1필라멘트전극(23)과 쵸크링(26)의 접합시 접합공정을 간단하게 하여 음극부를 통해 누설되는 제5고조파와 노이즈를 효과적으로 감쇄시키도록 상기 제1필라멘트전극(23)에 접합되는 쵸크링(26)을 상부 방향으로 위치시킨다.As shown in FIG. 3, the first filament electrode is used to simplify the joining process when the first filament electrode 23 and the choke ring 26 are bonded to effectively attenuate the fifth harmonic and noise leaking through the cathode part. The choke ring 26 joined to the (23) is positioned in an upward direction.

이하, 상기와 같이 구성된 마그네트론의 음극부구조의 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the effect of the cathode portion structure of the magnetron configured as described above will be described.

먼저, 제1 및 제2외부접속단자(29,31)를 통해 전원이 인가되면, 상기 제1외부접속단자(29)→ 제1필라멘트전극(23)→ 상부실드햇(20)→ 필라멘트(17)→ 하부실드햇(21)→ 제2필라멘트전극(25)→ 제2외부접속단자(31)에 의해 폐회로가 구성되어 상기 필라멘트(17)에 동작전류가 공급되어 가열된다.First, when power is applied through the first and second external connection terminals 29 and 31, the first external connection terminal 29 → the first filament electrode 23 → the upper shield hat 20 → the filament 17 The closed circuit is formed by the lower shield hat 21, the second filament electrode 25, and the second external connection terminal 31, and an operating current is supplied to the filament 17 to be heated.

상기 필라멘트(17)가 가열되어 1800℃이상의 고온상태가 되면, 필라멘트(17)내부의 전자들이 열을 흡수하여 열에너지가 증가하고, 열에너지가 증가된 전자들이 소정치이상의 에너지에 도달하게 되면서 필라멘트(17) 표면에서 열전자가 작용공간(12)내로 방출되기 시작한다.When the filament 17 is heated to a high temperature of 1800 ° C. or more, the electrons inside the filament 17 absorb heat and increase thermal energy, and the electrons with increased thermal energy reach energy above a predetermined value. At the surface, hot electrons begin to be released into the working space 12.

이때, 상기 제2필라멘트전극(25)과 베인(15)에 인가된 고전압에 의해 필라멘트(17)의 바깥표면과 베인(15)사이의 작용공간(12)내에 강한 전계가 형성되고, 이 강한 전계는 베인(15)에서 출발하여 필라멘트(17)로 이른다.At this time, a strong electric field is formed in the working space 12 between the outer surface of the filament 17 and the vane 15 by the high voltage applied to the second filament electrode 25 and the vane 15. Starts at vane 15 and leads to filament 17.

한편, 두 개의 상부 및 하부마그네트(41,43)로부터 발생한 자속은 하부폴피스(35)를 따라 작용공간(12)쪽으로 인도되고, 인도된 자속은 작용공간(12)을 통해 상부폴피스(33)로 진행하면서 상부요우크(53), 하부요우크(55), 상부폴피스(33), 하부폴피스(35) 및 작용공간(12)으로 이루어지는 자기회로내에 분포하여 작용공간(12)내에 높은 자속밀도를 형성한다.On the other hand, the magnetic flux generated from the two upper and lower magnets (41, 43) is guided toward the working space 12 along the lower pole piece 35, the guided magnetic flux through the working space 12, the upper pole piece (33) In the working space 12 is distributed in the magnetic circuit consisting of the upper yoke 53, the lower yoke 55, the upper pole piece 33, the lower pole piece 35 and the working space 12 It forms a high magnetic flux density.

따라서, 고온의 필라멘트(17) 표면으로부터 작용공간(12)으로 방출되는 열전자는 작용공간(12)내에 존재하는 강한 전계에 의해 수평방향으로 베인(15)쪽으로 진행함과 동시에 작용공간(12)내에 존재하는 강한 자계에 의해 진행방향에 대해 수직으로 힘을 받아 전자가 나선형으로 원운동하여 베인(15)에 도달하게 된다.Accordingly, the hot electrons emitted from the surface of the hot filament 17 into the working space 12 travel to the vane 15 in the horizontal direction by the strong electric field present in the working space 12 and simultaneously in the working space 12. The force is perpendicular to the direction of travel by the existing strong magnetic field, and the electrons spirally circle to reach the vanes 15.

이러한 전자의 운동으로 형성된 전자군은 베인(15)에 주기적인 마이크로파 발진주파수의 배수의 역수분의 일 만큼의 주기로 베인(15)에 간섭을 일으키고, 이 작용에 의해 베인(15)과 베인(15)이 마주보는 공간 즉, 공진기에는 서로 마주보는 베인(15)간에 작용하는 정전용량인 캐패시턴스성분과, 상기 마주보는 베인(15)과 이를 연결하는 양극통체(13)로 이루어지는 회로상에서의 인덕턴스성분이 병렬공진회로를 구성하고 베인(15)의 구조에 따른 공진주파수가 f= 에 의해 결정되어 2450MHz대(기본파)의 마이크로파를 발생한다.The electron group formed by the movement of the electrons causes the vane 15 to interfere with the vane 15 at a period equivalent to a reciprocal of the multiple of the periodic microwave oscillation frequency, and by this action, the vane 15 and the vane 15 In the resonator space, ie the capacitance component which acts between the vanes 15 facing each other, and the inductance component on the circuit composed of the opposing vanes 15 and the anode cylinder 13 connecting them are A resonant frequency according to the structure of the vane 15 is composed of a parallel resonance circuit and f = It is determined by and generates microwaves in the 2450MHz band (fundamental wave).

따라서, 상기 베인(15)에서 발생된 마이크로파 에너지는 베인(15)에 연결된 안테나(49)를 통해 전도되면서 마그네트론의 출력부로 복사되어 외부로 연결되어 있는 안테나캡(51)을 통해 전자렌지의 캐비티내로 전달된다.Therefore, the microwave energy generated in the vane 15 is conducted through the antenna 49 connected to the vane 15 and radiated to the output of the magnetron and into the cavity of the microwave oven through the antenna cap 51 connected to the outside. Delivered.

그러나, 상기 양극통체(13)에는 발진이 이상적으로 이루어져도 온도증가나 반사파 또는 전자렌지와 마그네트론의 임피던스 결함으로 2450MHz대(기본파)의 마이크로파 에너지가 발생함과 동시에 그 기본파의 정수배에 해당하는 고조파성분도 발생되어 음극부의 필라멘트(17)로 유기되면서 제1 및 제2필라멘트전극(23,25)을 통해 외부로 누설된다.However, even when oscillation is ideally performed in the anode body 13, microwave energy of 2450 MHz band (fundamental wave) is generated due to temperature increase, reflected wave, or impedance defect of microwave and magnetron, and corresponds to integer multiple of the fundamental wave. Harmonic components are also generated and induced into the filament 17 of the cathode part, and leak out to the outside through the first and second filament electrodes 23 and 25.

이에, 본 발명에서는 도 3에 도시한 바와같이, 제1필라멘트전극(23)에 접합되는 쵸크링(26)의 방향을 상부로 변경하여 상기 제1필라멘트전극(23)과 쵸크링(26)을 접합시켜 쵸크구조를 형성함으로써 접합공정의 불량률을 줄이면서도 음극부를 통해 외부로 누설되는 제5고조파와 노이즈를 효과적으로 감쇄시킬 수 있게 된다.Accordingly, in the present invention, as shown in FIG. 3, the direction of the choke ring 26 bonded to the first filament electrode 23 is changed to the upper side, thereby changing the first filament electrode 23 and the choke ring 26. By forming the choke structure by bonding, it is possible to effectively attenuate the fifth harmonic and noise leaking to the outside through the cathode while reducing the defect rate of the bonding process.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 마그네트론의 음극부구조에 의하면, 필라멘트전극에 접합되는 쵸크링의 방향을 상부로 변경하여 접합공정이 간단하면서도 음극부를 통해 누설되는 제5고조파와 노이즈를 효과적으로 감쇄시킬 수 있다는 효과가 있다.According to the cathode portion structure of the magnetron according to the present invention as described above, by changing the direction of the choke ring bonded to the filament electrode to the upper portion, the bonding process is simple but effectively attenuates the fifth harmonic and noise leaking through the cathode portion. The effect is that you can.

Claims (2)

열전자를 방출하는 필라멘트와, 상기 필라멘트에 전원을 공급하는 필라멘트전극과, 쵸크구조를 형성하도록 상기 필라멘트전극에 접합된 쵸크링을 구비한 마그네트론에 있어서,In a magnetron having a filament for emitting hot electrons, a filament electrode for supplying power to the filament, and a choke ring bonded to the filament electrode to form a choke structure, 상기 필라멘트전극 및 쵸크링의 접합시 접합공정을 간단하게 하여 음극부를 통해 누설되는 제5고조파 및 노이즈를 효과적으로 감쇄시키도록 상기 쵸크링을 필라멘트전극의 상부 방향으로 위치시키는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부구조.The cathode portion of the magnetron, characterized in that the choke ring is located in the upper direction of the filament electrode to effectively attenuate the fifth harmonics and noise leaked through the cathode by simplifying the bonding process when the filament electrode and the choke ring is bonded. rescue. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 쵸크링은 상기 필라멘트전극이 관통하는 하부실드컵의 내주면에 위치하는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 음극부구조.The choke ring is a cathode portion structure of the magnetron, characterized in that located on the inner peripheral surface of the lower shield cup through which the filament electrode.
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