KR19990020619A - 전자 렌지용 초고주파 발진관의 블록킹 캐패시터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터(120)의 발열에 의해 캐소드(132)가 가열되어 열전자를 방출하고, 이 열전자가 제 1 및 제 2 그리드(134)(142)의 전위차에 의해 가속되어 초고주파를 발생하는 전자렌지용 초고주파 발진관에 있어서, 일단이 제 1 그리드(134)를 지지하는 그리드 홀더(180)에 접하고, 타단은 캐소드(132)와 서로 떨어진 절연부(190)에 의해 절연되어 있는 블록킹 캐패시터(200)에 관한 것으로, 블록킹 개패시터(200)의 표면에 메탈라이징에 의해 금속 피막(300)이 형성된 것을 특징으로 한다. 이 블록킹 캐패시터(200)내에는 유전율이 좋은 유전체가 삽입되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라, 블록킹 캐패시터(200)의 표면에 메탈라이징에 의해 금속 피막(300)이 형성되면, 고주파 파형의 파장이 짧아지게 되므로, 블록킹 개패시터의 크기를 줄일 수 있게 되어, 종래에 비해 더욱 소형 및 경량화가 가능하며, 유전율이 높으면 높을수록 더욱 더 소형화가 가능한 효과가 있다.

Description

전자 렌지용 초고주파 발진관의 블록킹 캐패시터

본 발명은 전자렌지용 초고주파 발진관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크기를 소형화할 수 있으며, 또한 입력 캐비티의 크기를 소형화할 수 있도록 개선된 전자렌지용 초고주파 발진관의 블록킹 캐패시터에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 전자렌지용 초고주파 발진관으로서는 마그네트론(Magnetron)을 채용하고 있다. 하지만, 이와 같은 종래의 전자렌지용 마그네트론은 고압 구동에 따라 고압트랜스 및 고압 다이오우드등이 필요하므로, 안전에 문제가 있고, 또한 전자기장내의 전자운동에 의한 공진 방식을 채용하는 것이므로 자석이 필요하게되어, 중량이 무거우며 제조비용이 많이 든다는 문제가 있었다.

이를 해결하고자 미국특허 제 5,541,391 호에 개시된 클라이크트론(Klystron)을 초고주파 발진관으로 채용한 것도 있지만, 이러한 클라이스트론을 채용한 전자렌지 역시 여전히 DC 4KV의 고압을 적용하므로, 입력 단자를 별도의 절연부재로 클라이스트론 본체로부터 절연해야 하므로, 제품이 무겁게되고, 전자의 운동 방식 또한 복잡하므로, 냉각 구조가 복잡하며, 다수의 캐비티를 가지는 구조여야 하며, 전자 빔의 집속 구조가 필요하므로 마그네트가 필요하고, 또한 필터가 필요하므로, 구조가 복잡한 단점이 있었다.

이에 본 출원인는 한국 특허 출원 제 97-36327 호에 구조가 간단하면서 고전압으로 인한 위험을 제거하고 경량화를 달성할 수 있는 전자렌지용 초고주파 발진관이 제안하였다. 이러한 초고주파 발진관은, 도 1에 도시된 바와 같이, 간접 가열방식으로 링형태의 디스크형상의 전자 방사체로서의 캐소드(132)를 히터(120)의 상면에 재치하고, 히터(120)의 발열에 의한 간접 가열방식에 의해 캐소드(132)가 약 600-1200℃정도로 가열되면, 열전자를 방출하게 되고, 방출된 열전자는 캐소드(132)상부에 소정의 간격으로 배열된 제 1 그리드(134)에 바이어스 전압이 인가됨에 따라 입력 캐비티(130)에 제어하고 집속한다.

입력 캐비티(130)에 집속된 전자는 제 1 그리드(134)의 바이어스 전원의 자동 차폐기능에 의해 밀도 변조되어 제 1 그리드(134)를 통과하고, 이때, 서로 절연된 입출력 캐비티(130)(140)사이에 동작전압이 인가되면, 그 사이에 전위차가 발생되어, 제 1 그리드(134)를 통과한 전자가 가속되어 제 2 그리드(142)를 통과하게 되므로, 출력 캐비티(140)에 표면 전류가 유도된다. 이 결과, 출력 캐비티(140)내에 마이크로파가 형성되고, 형성된 마이크로파는 애노드(146)의 중앙을 관통하여 출력 캐비티(140)에 형성된 안테나(150)를 통해 방사된다. 이를 위해 안테나(150)의 커플링 단부(152)는 출력 캐비티(140)내에 위치된다.

한편, 입출력 캐비티(130)(140)사이의 중앙부에는 출력 캐비티(140)에 형성된 마이크로파의 일부를 입력 캐비티(140)로 피이드백시키는 피이드봉(160)이 설치되어 마이크로파의 파워를 증폭하고 공진시킨다.

하지만, 이러한 종래의 전자렌지용 초고주파 발진관의 입력 캐비티(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 캐소드(132)와, 제 1 그리드(134)와, 쵸크 구조체(136)로 둘러싸인 공간으로, 캐소드(132)가 히터(120)의 열을 받아 열전자를 방출하면, 캐소드(132)의 상부에 소정 간격져서 배열된 제 1 그리드(134)에 인가된 바이어스 전압에 의해 열전자의 집속현상이 일어나며, 이때, 입력 캐비티(130)는 2450MHz부근에서 공진하도록 설계되어, 공진시 직류는 차폐되어야 하고, 입력 캐비티(130)내부에 마이크로파를 형성하는 표면 전류는 통전되어야 하므로, 이를 위하여 블록킹 캐패시터(136)가 캐소드(132)와 제 1 그리드(134)사이에 배열된다. 즉, 제 1 그리드(134)와 캐소드(132)사이를 전기적으로 절연시키는 금속제 철판의 블록킹 캐패시터(136)는 일단이 제 1 그리드(134)를 지지하는 그리드 홀더(180)에 접하고, 타단은 캐소드(132)와 서로 떨어진 절연부(190)에 의해 절연되어 있었다. 하지만, 이와 같이 블록킹 캐패시터는 금속제 철판의 면적이 커서 입력 캐비티가 커질 뿐만 아니라, 초고주파 발진관의 전체 외경이 커지는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 이에 따라 안출된 것으로, 블록킹 캐패시터의 외면을 메탈라이징에 의한 금속 피막을 형성함에 따라 블록킹 캐패시터의 크기를 소형화하여 입력 캐비피 및 초고주파 발진관을 소형화 할 수 있는 전자렌지용 초고주파 발진관의 블록킹 캐패시터를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 전자렌지용 초고주파 발진관의 블록킹 캐패시터는 히터의 발열에 의해 캐소드가 가열되어 열전자를 방출하고, 이 열전자가 제 1 및 제 2 그리드의 전위차에 의해 가속되어 초고주파를 발생하는 전자렌지용 초고주파 발진관에 있어서, 상기 제 1 그리드와 캐소드사이를 전기적으로 절연시키도록 일단이 상기 제 1 그리드를 지지하는 그리드 홀더에 접하고, 타단이 상기 캐소드와 서로 떨어진 절연부에 의해 절연된 블록킹 캐패시터의 표면을 메탈라이징하여 금속 피막을 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 블록킹 캐패시터는 표면이 메탈라이징에 의해 금속 피막이 형성되어 있으므로, 더욱 소형 및 경량화가 가능한 효과가 있다.

도 1은 전자렌지용 초고주파 발진관으로 사용된 종래의 초고주파 발진관의 구조를 나타내는 단면도이고,

도 2는 도 1의 블록킹 캐패시터의 장착상태를 확대한 상세도이고,

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 블록킹 캐패시터의 장착상태를 나타내는 상세도이고,

도 4는 본 발명에 따라 블록킹 캐패시터내에 메탈라이징에 의한 금속 피막을 형성하였을 때와 하지 않은 경우의 고조파 파형을 비교하여 각각 나타낸 그래프.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

120 : 히터 130 : 입력 캐비티

132 : 캐소드 134 : 제 1 그리드

140 : 출력 캐비티 142 : 제 2 그리드

146 : 애노드 150 : 안테나

160 : 피이드백 봉 200 : 블록킹 캐패시터

300 : 금속 피막

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 전자렌지용 초고주파 발진관의 블록킹 캐패시터를 상세히 설명한다. 설명의 편의상, 종래와 동일한 구성에는 동일한 참조부호를 병기하였다.

도 3에는 본 발명의 블록킹 캐패시터를 도시하는 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 블록킹 캐패시터(200)는 일단이 제 1 그리드(134)를 지지하는 그리드 홀더(180)에 접하고, 타단은 캐소드(132)와 서로 떨어진 절연부(190)에 의해 절연되어 있다. 블록킹 개패시터(200)의 표면에는 메탈라이징에 의해 금속 피막(300)이 형성된다.

이와 같이, 블록킹 캐패시터(200)의 표면에 금속 피막(300)이 형성되면, 고주파 파형의 파장이 짧아지게 되므로, 블록킹 개패시터의 크기를 줄일 수 있게 된다. 즉, 도 4로부터 잘 알수 있는 바와 같이, 파형 I은 종래의 구조로서 약 92%의 Al₂O₃의 금속판만으로 블록킹 캐패시터를 구성하였을 때의 고주파 파형으로 파장(λ1)이 길며, 파형 II은 본 발명에 따라 금속 피막이 표면에 형성된 블록킹 캐패시터를 구성하였을 때의 고주파 파형으로 파장(λ2)이 짧아지고, 파형 III은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 파형 II와 같이 금속 피막이 표면에 형성된 블록킹 캐패시터의 내부에 좋은 유전율을 가지는 유전체가 삽입된 블록킹 캐패시터를 구성하였을 때의 고주파 파형으로 파장(λ3)이 더욱 짧아지는 것을 알 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 전자렌지용 초고주파 발진관의 블록킹 캐패시터는 표면에 메탈라이징에 의해 금속 피막이 형성되어 있으므로, 종래에 비해 블록킹 캐패시터의 크기를 줄일 수 있어, 초고주파 발진관을 소형화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 히터의 발열에 의해 캐소드가 가열되어 열전자를 방출하고, 이 열전자가 제 1 및 제 2 그리드의 전위차에 의해 가속되어 초고주파를 발생하는 전자렌지용 초고주파 발진관의 블록킹 캐패시터에 있어서,

   상기 제 1 그리드와 캐소드사이를 전기적으로 절연시키도록 일단이 상기 제 1 그리드를 지지하는 그리드 홀더에 접하고, 타단이 상기 캐소드와 서로 떨어진 절연부에 의해 절연된 블록킹 캐패시터의 표면을 메탈라이징하여 금속 피막을 형성한 것을 특징으로 하는 전자렌지용 초고주파 발진관의 블록킹 캐패시터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 블록킹 캐패시터내에는 양호한 유전율을 가지는 유전체가 포함된 것을 특징으로 하는 전자렌지용 초고주파 발진관의 블록킹 캐패시터.