KR100451364B1 - 마그네트론의 노이즈 제거용 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파 대역을 포함하는 전 대역의 EMI 허용 규격을 만족시킬 수 있는 마그네트론의 노이즈 제거용 필터에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 마그네트론의 입력 측에 결합되는 쉴드 박스와; 상기 마그네트론의 음극 단자 접속부와; 상기 쉴드 박스에 결합되는 고압 관통형 콘덴서와; 상기 고압 관통형 콘덴서의 단자와 상기 마그네트론의 음극 단자 접속부에 각각 연결되어 고주파의 누설을 차폐하는 초크 코일과; 상기 초크 코일 내에 마련된 페라이트 코어를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 초크 코일은, 소정 직경의 코일이 서로 밀착되도록 권선된 밀형 권선부 및 서로 간격을 두고 2-3회 권선된 소형 권선부로 이루어지며, 페라이트 코어에 16턴수로 권선된다. 이에 따라 본 발명은 상기 페라이트 코어에 초크 코일을 16턴(Turn)수로 권선하여 고주파 대역의 노이즈를 흡수함으로써, 고주파 대역을 포함하는 전 대역의 EMI 허용 규격을 만족시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

마그네트론의 노이즈 제거용 필터{FILTER FOR REMOVING NOISE IN A MAGNETRON}

본 발명은 마그네트론(Magnetron)에 관한 것으로, 특히 고주파 대역을 포함하는 전 대역의 전자파 장해(Electro Magnetic Interference; EMI) 허용 규격을 만족시킬 수 있는 마그네트론의 노이즈 제거용 필터에 관한 것이다.

일반적으로, 마그네트론은 인가되는 전원에 의해 마그네트론 음극 단자의 필라멘트(Filament)가 가열되면서 열 전자를 방출하고, 내부에 결합된 마그네트 (Magnet)에 의해 형성된 자계와, 상기 자계와 수직으로 전계가 형성된 작용 공간에서 열 전자가 회전 운동하면서 초단파(Microwave)를 발진하고, 이 발진된 초단파를 외부로 방출한다.

한편, 상기 마그네트론에서 발진 동작이 수행될 때, 마그네트론 내부의 작용 공간에서 직류 자계 강도의 차이와, 내부 공간이 완전한 진공으로 형성되지 않음으로 인하여, 내부 공간에 잔류하는 가스 때문에 마그네트론의 음극에서 방출된 전자가 회전 운동을 할 때, 충돌에 의한 진동 현상을 일으키며, 이에 따라 노이즈(noise)가 발생된다.

이하에서는, 상기 발생되는 노이즈를 제거하기 위한 방법을 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래 기술에 따른 마그네트론의 노이즈 제거용 필터의 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 마그네트론의 노이즈 제거용 필터는, 마그네트론(도시하지 않음)의 입력부에 결합되는 쉴드 박스(Shield Box)(10)와, 상기 마그네트론의 입력부에 위치하도록 상기 쉴드 박스(10)에 결합되는 고압 관통형 콘덴서(Condenser)(11)와, 상기 고압 관통형 콘덴서(11)의 단자와 상기 마그네트론의 음극 단자 접속부(12)를 각각 연결하는 초크 코일(Choke Coil)(13)과, 상기 초크 코일(13) 내에 마련되는 페라이트 코어(Ferrite Core)(14)로 구성된다. 상기 종래 기술에 따른 마그네트론의 노이즈 제거용 필터의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 마그네트론의 노이즈 제거용 필터가 채용된 마그네트론의 방사 노이즈(radiated noise)를 측정하면, 100MHz 이하, 500MHz100MHz, 700~800MHz 대역에서 EMI 허용 규격을 초과하는 노이즈가 발생된다. 즉, 종래 기술에 따른 마그네트론의 노이즈 제거용 필터는 전 대역에서 EMI 허용 규격을 만족시키지 못하는 문제점이 있었다.

한편, 도 2는 도 1의 마그네트론의 노이즈 제거용 필터가 채용된 마그네트론에서 발생되는 EMI 특성을 나타낸 도면이다.

도2에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 노이즈 제거용 필터가 채용된 마그네트론은, 원으로 표시된 고주파 대역, 예를 들면 500MHz100MHz 대역(제2 공진점)에서 EMI 허용 규격을 만족시키지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 초크 코일의 권선수 및 페라이트 코어의 길이를 변경하여 초크 코일의 인덕턴스값을 조정하는 것에 의해, 고주파 대역을 포함하는 전 대역의 EMI 허용 규격을 만족시킬 수 있는 마그네트론의 노이즈 제거용 필터를 제공하는데 있다.

도 1은 종래기술에 따른 마그네트론의 노이즈 제거용 필터의 구조를 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1의 마그네트론의 노이즈 제거용 필터가 채용된 마그네트론에서 발생되는 EMI 특성을 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 마그네트론의 노이즈 제거용 필터의 구조를 나타낸 도면이다.

도 4는 도 3의 마그네트론의 노이즈 제거용 필터에 채용되는 초크 코일의 구조를 나타낸 도면이다.

도 5는 도 3의 마그네트론의 노이즈 제거용 필터가 채용된 마그네트론에서 발생되는 EMI 특성을 나타낸 표이다.

도 6은 도 3의 마그네트론의 노이즈 제거용 필터가 채용된 마그네트론에서 발생되는 EMI 특성을 나타낸 그래프이다.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

31: 마그네트론의 음극 단자 접속부 32: 소형 권선부

33: 쉴드 박스 34: 밀형 권선부

35: 페라이트 코어 36: 고압 관통형 콘덴서

100: 초크 코일

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마그네트론의 노이즈 제거용 필터는, 마그네트론의 입력 측에 결합되는 쉴드 박스와; 상기 마그네트론의 음극 단자 접속부와; 상기 쉴드 박스에 결합되는 고압 관통형 콘덴서와; 상기 고압 관통형 콘덴서의 단자와 상기 마그네트론의 음극 단자 접속부에 각각 연결되어 고주파의 누설을 차폐하는 초크 코일과; 상기 초크 코일 내에 마련된 페라이트 코어를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 초크 코일은, 소정 직경의 코일이 서로 밀착되도록 권선된 밀형 권선부 및 서로 간격을 두고 2-3회 권선된 소형 권선부로 이루어지며, 페라이트 코어에 16턴수로 권선된다는 점에 그 특징이 있다.

또한, 500MHz100MHz 대역의 고주파의 누설을 차폐하기 위해 상기 초크 코일의 인덕턴스(Inductance)값은 1.1uH0.1uH인 점에 그 특징이 있다.

이하에서는, 초크 코일의 턴(Turn)수(권선수)를 조절하여 고주파 대역을 포함하는 전 대역의 EMI 허용 규격을 만족시킬 수 있는 마그네트론의 노이즈 제거용 필터의 바람직한 실시예를 도3~도6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 마그네트론의 노이즈 제거용 필터의 구조를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 마그네트론의 노이즈 제거용 필터에 채용되는 초크 코일의 구조를 나타낸 도면이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 마그네트론의 노이즈 제거용 필터는, 마그네트론(도시하지 않음)의 입력 측에 결합되는 쉴드 박스(Shield Box)(33)와; 상기 마그네트론의 음극 단자 접속부(31)와; 상기 쉴드 박스(33)에 결합되는 고압 관통형 콘덴서(Condenser)(36)와; 고주파의 누설을 차폐하기 위해 소정 직경의 코일이 서로 밀착되도록 권선된 밀형 권선부(34) 및 서로 간격을 두고 2-3회 권선된 소형 권선부(32)를 구비하여 상기 고압 관통형 콘덴서(36)의 단자와 상기 마그네트론의 음극 단자 접속부(31)에 각각 연결되는 초크 코일(Choke Coil)(100)과; 상기 초크 코일(100)의 밀형 권선부(34) 내에 마련된 페라이트 코어(Ferrite Core)(35)로 구성된다.

여기서, 상기 초크 코일(100)의 인덕턴스(Inductance)값은 1.1uH0.1uH이며, 500MHz100MHz 대역의 고주파의 누설을 차폐하도록16턴(Turn)수로 상기 페라이트 코어(35)의 표면에 권선된다. 또한, 상기 페라이트 코어(35)는 길이가 14mm이고 상기 초크 코일(100)에 4mm의 깊이로 삽입되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 초크 코일(100)의 권선부분 총 직선길이는 271mm가 바람직하다.

이하에서는, 상기 페라이트 코어(35)에 16턴(Turn)수로 권선된 초크 코일(100)이 고주파 대역의 노이즈를 흡수함으로써, 고주파 대역을 포함하는 전 대역에서 EMI 허용 규격을 만족시키는 과정을 도 5 및 도6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 도 3의 마그네트론의 노이즈 제거용 필터가 채용된 마그네트론에서 발생되는 EMI 특성을 나타낸 표이다. 즉, 마그네트론의 노이즈 제거용 필터가 채용된 마그네트론에서 발생되는 EMI 특성을 나타낸 표에 나타낸 바와 같이, 500MHz100MHz 대역에서의 노이즈 감쇄치는11, 14, 18턴(Turn)수의 초크 코일보다 16턴(Turn)수의 초크 코일이 가장 우수한 것을 알 수 있다. 즉, 상기 표에 나타낸 바와 같이, 상기 감쇄치는 500MHz100MHz 대역에서 -45.1~-55.7[dB]이다.

도 6은 도 3의 마그네트론의 노이즈 제거용 필터가 채용된 마그네트론에서 발생되는 EMI 특성을 나타낸 그래프이다. 즉, 도6에 도시한 바와 같이, 원으로 표시된 고주파 대역, 예를 들면 500MHz100MHz 대역에서는 EMI 허용 규격을 만족시키고 있다. 즉, 상기 그래프에 나타낸 바와 같이, 상기 감쇄치는 500MHz100MHz 대역에서 -45.1~-55.7[dB]이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마그네트론의 노이즈 제거용 필터는, 상기 페라이트 코어에 초크 코일을 16턴(Turn)수로 권선하여 고주파 대역의 노이즈를 흡수함으로써, 고주파 대역을 포함하는 전 대역의 EMI(Electro Magnetic Interference) 허용 규격을 만족시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (18)

1. 삭제
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7. 삭제
8. 삭제
9. 마그네트론의 입력측에 결합되는 쉴드 박스와, 상기 마그네트론의 음극 단자 접속부와, 상기 쉴드 박스에 결합되는 고압 관통형 콘덴서와, 코일이 서로 밀착되도록 권선된 밀형 권선부 및 서로 간격을 두고 2-3회 권선된 소형 권선부가 구비되어 상기 고압 관통형 콘덴서의 단자와 상기 마그네트론의 음극 단자 접속부에 각각 연결되는 초크 코일과, 상기 초크 코일 내에 마련된 페라이트 코어를 포함하는 마그네트론의 노이즈 제거용 필터에 있어서,

   상기 초크 코일은 그의 권선수가 16이고, 상기 페라이트 코어는 길이가 14mm이고 상기 초크 코일에 4mm의 깊이로 삽입되어, 상기 초크 코일의 인덕턴스(Inductance)값이 1.1uH0.1uH로 조정되게 구성된 것을 특징으로 하는 마그네트론의 노이즈 제거용 필터.
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12. 제9항에 있어서, 상기 초크 코일의 권선부분 직선길이는 271mm로 되게 구성된 것을 특징으로 하는 마그네트론의 노이즈 제거용 필터.
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