KR20010084076A - The structure for choking down higher harmonics in magnetron - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고주파를 발생시키는 고출력 마그네트론에 관한 것으로서, 특히 고주파 출력부에 고조파를 억제하는 1/4파장형 쵸오크의 설치가 보다 용이하고, 고조파 누설 방지 효과도 상승되도록 하는 마그네트론의 고조파 누설 차폐 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-power magnetron for generating high frequency, and in particular, a harmonic leakage shielding device of a magnetron that makes it easier to install a quarter-wave type choke that suppresses harmonics at the high frequency output and also increases the effect of preventing harmonic leakage. It is about.
일반적으로 마그네트론은 일정량의 양극전압과 전류를 인가할 때 발생되는 마이크로파를 외부로 전송하는 장치로서, 전자레인지용 마그네트론과 고출력 마그네트론으로 구분된다.In general, a magnetron is a device that transmits microwaves generated when a certain amount of anode voltage and current is applied to the outside, and is classified into a microwave oven magnetron and a high output magnetron.
도 1은 고출력 마그네트론의 내부 구조가 도시된 도면으로서, 고출력 마그네트론은 에노드 본체(11)의 내부에서 일정량의 양극전압과 양극전류가 인가될 때 베인(12)과 스트랩(13)의 공진회로를 구성하는 양극부(10)와, 상기 양극부(10)의 안쪽에 설치되어 다량의 열전자를 발산하고 상기 베인(12)의 끝단과의 작용공간에서 마이크로파가 발생되도록 하는 음극부(14)가 구성된다.FIG. 1 is a diagram illustrating an internal structure of a high output magnetron. The high output magnetron is a resonance circuit of the vane 12 and the strap 13 when a certain amount of anodic voltage and anodic current are applied inside the anode body 11. The anode portion 10 and the cathode portion 14 are disposed inside the anode portion 10 to emit a large amount of hot electrons and to generate microwaves in the working space with the ends of the vanes 12. do.
이와 같은 양극부(10)와 음극부(14)의 작용공간에서 발생된 마이크로파를 외부로 전송시키는 안테나(15)와, 상기 애노드 본체(11)의 외주면에 설치되고 마이크로파로 전환되지 않은 잔류 에너지가 변환된 열을 방열시키는 다수의 냉각핀(16)과, 상기 양극부(10) 및 냉각핀(16)을 보호 및 지지하고 외부공기를 냉각핀(16)으로 안내하는 요크(17)(18)와, 상기 양극부(10)가 설치된 요크(17,18)의 상하부에위치되어 자기 폐회로를 구성하는 영구자석(19)과 필터박스(20)로 구성된다.The antenna 15 for transmitting the microwaves generated in the working space of the anode portion 10 and the cathode portion 14 to the outside, and the residual energy is installed on the outer peripheral surface of the anode body 11 and not converted into microwaves A plurality of cooling fins 16 for dissipating the converted heat, and yokes 17 and 18 for protecting and supporting the anode 10 and the cooling fins 16 and guiding external air to the cooling fins 16. And a permanent magnet 19 and a filter box 20 positioned above and below the yoke 17 and 18 provided with the anode part 10 to form a magnetic closed circuit.
이와 같이 구성된 고출력 마그네트론은 공진부(12,13)에서 2450MHz 대의 고주파가 발생하는 데, 이 고주파를 형성하는 기본파와 함께 그 정수배에 해당하는 주파수인 고조파가 동시에 발생하게 된다.The high-power magnetron configured as described above generates high frequencies of 2450 MHz in the resonators 12 and 13, and the harmonics corresponding to the integer multiples of the fundamental waves forming the high frequencies are generated simultaneously.
이 고조파는 기본파에 비하여 파장이 짧아지는 만큼 마그네트론을 사용하는 시스템, 예를 들어 전자레인지에서의 전자파 차폐가 곤란해져 외부로 누출되기 쉽고, 이때 누설되는 고조파는 아주 약하더라도 무선 장해를 일으키는 경우가 있기 때문에 마그네트론 자체에서 고조파의 차폐할 수 있는 장치가 필요하게 된다.This harmonic is shorter than the fundamental wave, so it is difficult to shield the electromagnetic waves in a system using a magnetron, for example, a microwave oven, and it is easy to leak to the outside. There is a need for a device capable of shielding harmonics in the magnetron itself.
따라서, 통상의 마그네트론에는 고조파가 누설되는 것을 억제할 수 있도록 억제하고 하는 파장의 1/4이 되는 1/4 파장형 쵸크를 설치하고 있다.Therefore, the conventional magnetron is provided with a quarter wave type choke which becomes 1/4 of the wavelength to suppress harmonic leakage.
도 2는 상기한 고출력 마그네트론에서 종래 기술의 고조파 누설 차폐장치가 도시된 상세도로서, 상기한 애노드 본체(11)에 방사상으로 설치된 베인(12)에 연결되어 마이크로파를 출력하는 전송 안테나(15)의 주위에 돔 형상의 세라믹 캡(21)이 설치되고, 이 세락믹 캡(21)과 상기 애노드 본체(11) 사이에 금속 용기로 이루어진 에이 실(22)이 연결된다.2 is a detailed view showing a harmonic leakage shielding device of the related art in the high-power magnetron described above, and is connected to vanes 12 radially installed in the anode body 11 to output microwaves. A dome-shaped ceramic cap 21 is provided around it, and the A-sil 22 made of a metal container is connected between the ceramic cap 21 and the anode main body 11.
여기서, 상기 에이 실(22)의 내벽에는 고조파의 누설을 억제할 수 있도록 1/4 파장형 쵸오크(30)가 부착되어 있다.Here, the quarter wave type choke 30 is attached to the inner wall of the A seal 22 so as to suppress the leakage of harmonics.
즉, 고출력 마그네트론에서 고주파가 출력되는 세락믹 캡(21)의 입구부에 1/4 파장형 쵸크(40)가 설치됨으로써 고조파가 외부로 누설되는 것을 최소화할 수 있게 된다.That is, the 1 / 4-wavelength choke 40 is installed at the inlet of the ceramic cap 21 through which high frequency is output from the high-power magnetron, thereby minimizing leakage of harmonics to the outside.
도 3은 상기와 다른 종래 기술의 고조파 누설 차폐장치가 도시된 도면으로서, 도 2에서는 1/4 파장형 쵸오크(30)가 마그네트론의 내측을 향하도록 설치되어 있는 반면, 도 3에서는 1/4 파장형 쵸오크(30')가 마그네트론의 외측을 향하도록 에이 실(22') 내에 설치되어 있다.FIG. 3 is a view showing a harmonic leakage shield of the related art, which is different from the above. In FIG. 2, a quarter wave type choke 30 is installed to face the inside of the magnetron. The wavelength choke 30 'is provided in this seal 22' so that it may face the magnetron outside.
그러나, 상기한 바와 같은 마그네트론에서 종래 기술의 고조파 누설 차폐 장치는 에이 실(22)의 높이가 억제하고자 하는 파장의 1/4보다 길 경우 1/4파장형 쵸오크(30)의 설치가 용이해지나 에어 실(22)의 높이가 억제하고자 하는 파장의 1/4보다 짧을 경우에는 에이 실(22)에 1/4파장형 쵸오크를 설치하기 어려운 문제점이 있다.However, in the magnetron as described above, the harmonic leakage shielding device of the prior art is easy to install the 1/4 wavelength choke 30 when the height of the seal 22 is longer than 1/4 of the wavelength to be suppressed. If the height of the air seal 22 is shorter than 1/4 of the wavelength to be suppressed, there is a problem that it is difficult to install a quarter-wave type choke in the A seal 22.
또한, 상기에서 에어 실(22)에 1/4 파장형 쵸오크(30)의 설치가 가능하다 하더라도 에어 실(22)의 높이를 크게 하는 데는 한계가 있으므로 2개 이상의 쵸오크를 설치하기는 어려운 문제점이 있다.In addition, although the 1/4 wavelength type choke 30 can be installed in the air seal 22 in the above, there is a limit in increasing the height of the air seal 22, which makes it difficult to install two or more chokes. There is a problem.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 마그네트론의 출력부에 1/4 파장형 쵸오크를 적어도 하나 이상 용이하게 설치할 수 있도록 하는 동시에 다양하게 발생되는 고조파의 누설을 효과적으로 억제할 있도록 하는 마그네트론의 고조파 누설 차폐 장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, it is possible to easily install at least one quarter-wave type choke at the output of the magnetron at the same time to effectively suppress the leakage of various harmonics generated To provide a harmonic leakage shield of magnetron.
도 1은 종래 기술의 마그네트론 내부 구조가 도시된 구성도,1 is a block diagram showing a magnetron internal structure of the prior art,
도 2는 종래 기술의 고조파 누설 차폐 구조가 도시된 구성도,2 is a block diagram showing a harmonic leakage shield structure of the prior art,
도 3은 또 다른 종래 기술의 고조파 누설 차폐 구조가 도시된 구성도,3 is a block diagram showing another harmonic leakage shielding structure of the prior art,
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 고조파 누설 차폐 구조가 도시된 구성도,4 is a configuration diagram showing a harmonic leakage shielding structure of an embodiment according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예의 고조파 누설 차폐 구조가 도시된 구성도,5 is a block diagram showing a harmonic leakage shield structure of another embodiment according to the present invention,
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
51 : 애노드 본체 52 : 베인51: anode body 52: vane
53 : 스트랩 55 : 필라멘트53: strap 55: filament
56 : 전송 안테나 57 : 세락믹 캡56 transmission antenna 57 ceramic cap
60 : 에이 실 65 : 금속 부재60: A seal 65: Metal member
70 : 1/4 파장형 쵸오크70: 1/4 Wavelength Choke
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 마그네트론의 고조파 누설 차폐 장치는, 내부에 베인과 스트랩이 설치되어 공진 회로를 형성하는 원통형의 애노드 본체와; 상기 베인에 연결되어 마이크로파를 외부로 전송시키는 전송 안테나와; 상기 전송 안테나의 끝부분에 씌워지는 돔 형상의 세라믹 캡과; 상기 세락믹 캡과 상기 애노드 본체 사이에 연결되는 금속 밀폐수단과; 상기 금속 밀폐수단에 인접하는 세라믹 캡의 내측 부분에 일정 높이만큼 도포되는 금속 도포부재와; 상기 금속 밀폐수단 또는 금속 도포부재 중 어느 한쪽에 설치되어 고조파를 억제하는 고조파 억제 수단을 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.Harmonic leakage shielding device of the magnetron according to the present invention for realizing the above object is a cylindrical anode main body is provided with vanes and straps to form a resonant circuit; A transmission antenna connected to the vane to transmit microwaves to the outside; A dome-shaped ceramic cap on the end of the transmission antenna; Metal sealing means connected between the ceramic cap and the anode body; A metal coating member applied to an inner portion of the ceramic cap adjacent to the metal sealing means by a predetermined height; It is possible to be characterized in that it comprises a harmonic suppressing means for suppressing harmonics provided on either of the metal sealing means or the metal coating member.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 고조파 누설 차폐 장치가 포함된 마그네트론의 출력부 구조가 도시된 도면이다.4 is a view showing the output structure of the magnetron including the harmonic leakage shielding device of an embodiment according to the present invention.
본 발명에 따른 마그네트론의 출력부는 원통형상의 애노드 본체(51)와, 상기 애노드 본체(51)의 내부에 양극부를 이루도록 설치되어 일정량의 양극전압과 양극전류가 인가될 때 공진 회로를 형성하는 베인(52) 및 스트랩(53)과, 상기 애노드 본체(51)의 중심부에 설치되어 다량의 열전자를 발산하고 상기 베인(52)의 끝단과의 작용공간에서 마이크로파가 발생되도록 음극부를 이루는 필라멘트(55)가 구성된다.The output portion of the magnetron according to the present invention is provided with a cylindrical anode body 51 and a vane 52 formed to form an anode portion inside the anode body 51 to form a resonance circuit when a certain amount of anode voltage and anode current are applied. And a strap 53 and a filament 55 which is installed at the center of the anode body 51 to emit a large amount of hot electrons and form a cathode in a working space with the end of the vane 52. do.
그리고, 상기 베인(52)에서 외측 방향으로 길게 설치되어 마이크로파를 외부로 전송시키는 전송 안테나(56)와, 상기 전송 안테나(56)의 주위에 설치되는 돔 형상의 세라믹 캡(57)과, 상기 세락믹 캡(57)과 상기 애노드 본체(51) 사이에 연결되도록 금속 용기로 이루어진 에이 실(60)이 구성된다.In addition, a transmission antenna 56 installed in the vane 52 in the outward direction and transmitting microwaves to the outside, a dome-shaped ceramic cap 57 provided around the transmission antenna 56, and the narrow A seal 60 made of a metal container is configured to be connected between the mix cap 57 and the anode body 51.
이와 같은 마그네트론의 출력부에 설치되는 본 발명의 고조파 차폐 장치는 상기 세락믹 캡(57)에서 상기 에이 실(60)에 인접하는 내부에 도포된 금속 부재(65)가 설치되고, 상기 에이 실(60)에서 금속 부재(65)의 내측으로 1/4파장형 쵸오크(70)가 설치된다.In the harmonic shielding device of the present invention installed in the output portion of the magnetron, a metal member 65 applied to the interior of the ceramic cap 57 adjacent to the A seal 60 is installed, and the A seal ( In the 60, a quarter-wave type choke 70 is provided inside the metal member 65.
여기서, 상기 세락믹 캡(57)의 내측 부분을 금속화(metalizing)하여 상기 금속 부재(65)의 도포 부분을 대신하여 구성할 수도 있다.In this case, the inner portion of the ceramic cap 57 may be metalized to replace the coated portion of the metal member 65.
상기와 같이 에이 실(60)에 설치되는 1/4파장형 쵸오크(70)는 그 개구부가 출력부의 바깥쪽, 즉 상기 금속 부재(65) 방향을 향하도록 설치된다.As described above, the quarter-wave type choke 70 installed in the A seal 60 is provided such that its opening faces the outer side of the output portion, that is, the metal member 65.
따라서, 상기 1/4 파장형 쵸오크(70)는 금속 부재(65)가 도포된 세락믹 캡(57)의 내측까지 연장할 수 있게 되므로 상기 에이 실(60)의 높이가 작다 할지라도 1/4 파장형 쵸오크(70)의 높이를 억제하고자 하는 고조파에 따라 용이하게 조절할 수 있게 된다.Therefore, the quarter wave type choke 70 can extend to the inner side of the ceramic cap 57 to which the metal member 65 is applied, so that even if the height of the A-sil 60 is small, 1 / The height of the four-wavelength choke 70 can be easily adjusted according to the harmonics to be suppressed.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시예의 고조파 누설 차폐 장치가 포함된 마그네트론의 출력부 구조가 도시된 도면이다.5 is a view showing the structure of the output portion of the magnetron including the harmonic leakage shielding device of another embodiment according to the present invention.
상기한 일 실시예에서는 1/4파장형 쵸오크(70)가 에이 실(60)의 내벽에서 금속 부재(65) 방향으로 연장되어 설치된 반면, 본 발명의 다른 실시예에서는 세락믹 캡(57')에 도포된 금속 부재(65')에 1/4 파장형 쵸오크(70')가 설치되어 에이실(60')의 내측으로 연장되게 설치된다.In the above-described embodiment, the quarter-wave type choke 70 is installed extending from the inner wall of the A seal 60 toward the metal member 65, while in another embodiment of the present invention, the ceramic cap 57 ' The quarter wave type choke 70 'is installed on the metal member 65' applied to the < RTI ID = 0.0 >
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에서도 상기한 일 실시예와 같이 에이 실(60')과 함께 금속 부재(65') 부분까지 1/4 파장형 쵸오크(70')의 설치 높이가 연장될 수 있게 되어 억제하고자 하는 고조파의 범위에 따라 1/4 파장형 쵸오크(70')의 높이를 용이하게 조절할 수 있게 된다.In another embodiment of the present invention as described above, the installation height of the quarter wave type choke 70 'may be extended to the metal member 65' together with the A seal 60 '. The height of the quarter wave type choke 70 'can be easily adjusted according to the range of harmonics to be suppressed.
상기한 바와 같은 본 발명의 마그네트론의 고조파 누설 차폐 장치는 출력부의 내측에 금속 물질 등이 도포되어 에이 실의 높이가 억제하고자 하는 파장의 1/4보다 짧을 경우에도 1/4 파장형 쵸오크의 설치가 용이하기 때문에 억제하고자 하는 고조파의 누설을 효과적으로 차단할 수 있는 이점이 있다.The harmonic leakage shielding device of the magnetron of the present invention as described above is provided with a quarter wave type choke even when the height of the seal is shorter than 1/4 of the wavelength to be suppressed by applying a metal material or the like to the inside of the output unit. It is easy to have an advantage that can effectively block the leakage of harmonics to be suppressed.
또한, 본 발명은 1/4 파장형 쵸오크의 설치 범위가 넓어지기 때문에 억제하고자 하는 고조파에 따라 쵸오크의 길이를 용이하게 조절할 수 있게 되어 다양한 영역의 고조파 차단이 가능해지는 이점도 있다.In addition, the present invention has an advantage in that the length of the choke can be easily adjusted according to the harmonics to be suppressed because the installation range of the quarter-wave type choke is widened, so that harmonics in various regions can be cut off.
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