KR20030092164A - 마그네트론의 필터박스구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 마그네트론의 필터박스구조는 요크(1)의 하측에 결합되며 접합부가 형성되지 않도록 일체로 제작된 원통형의 몸체부(21a)와, 그 몸체부(21a)의 하측에 코킹으로 접합되는 덮개(21b)로 구성되어, 전자파 노이즈가 누설될 수 있는 접합부가 제작과정에서 구조적으로 발생되지 않도록 하여, 전자파 노이즈의 누설이 원천적으로 차단되는 효과가 있다.

Description

마그네트론의 필터박스구조{FILTER BOX STRUCTURE OF MAGNETRON}

본 발명은 마그네트론의 필터박스구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필터박스가 구조적으로 틈새가 발생되지 않도록 하여 전자파 노이즈의 누설을 방지할 수 있도록 한 마그네트론의 필터박스구조에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이 마그네트론은 전자레인지 또는 조명기기 등에 장착되어 전기에너지를 마이크로파와 같은 고주파에너지로 변환시키는 기기이다.

에너지의 변환은 음극인 필라멘트와 양극인 베인 사이에 형성되어 있는 작용공간에서 이루어지며, 그 작용공간에서 발생한 마이크로파 에너지는 출력부를 거쳐 전자레인지의 캐비티 내측으로 공급되지만 상당량의 에너지가 전원이 공급되는 경로인 입력부의 회로를 타고 역류된다.

그리고, 가정용 전자레인지에 사용되는 마그네트론의 기본주파수가 2.45GHz으로 발진되지만 공진이 특정한 집중정수회로소자에 의해 발생하지 않고 애노드(ANODE)가 갖는 특이한 구조인 느린파구조(SLOW-WAVE-STRUCTURE)에 의해 자발적으로 일어나므로 배수배에 해당하는 고조파발진(HIGHER-ORDER HARMONICS)으로 항상 일어난다.

예들들어 4.9GHz에서 제2고조파, 7.35GHz에서 제3고조파, 9.8GHz에서 제4고조파, 12.25GHz에서 제5고조파…등의 발진이 일어난다. 이중에서 가장 문제가 되는 것은 12GHz대인 제5고조파 성분으로서 이 주파수는 위성방송시스템에서 사용하는주파수 예컨데 유럽에서는 11.7~12.5GHz대역, 일본에서는 11.7~12.2GHz대역인 위성통신용 주파수대역과 겹치게 된다.

따라서, 전자레인지의 사용시 외부로 누설되는 제5고조파는 위성통신용 주파수와 상호간섭을 하여 전파교란을 유발하므로 이를 방지하기 위한 수단이 강구되었다.

즉, 센터리드와 사이드리드를 통해 입력부로 역류되는 노이즈성분은 초크코일에 의하여 감쇄되고, 센터리드와 사이드리드의 단부에서 발생하는 노이즈는 본체부의 하측에 초크코일을 감싸도록 설치된 육면체의 필터박스에 의해 감쇄되도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래 마그네트론의 필터박스는 육면체의 박스체로서 측면의 4모서리 부분이 리벳팅으로 접합되어 있어서, 그 모서리부분의 틈새를 통하여 전자파 노이즈들이 미세하게 누설되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 필터박스의 접합부를 최소화하여 전자파 노이즈의 누설을 차단할 수 있도록 하는데 적합한 마그네트론의 필터박스구조에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 필터박스구조를 가지는 마그네트론의 사시도.

도 2는 도 1의 종단면도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 필터박스의 횡단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터박스의 사시도.

도 5는 도 4의 횡단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 필터박스 21a : 몸체부

21b : 덮개 21a' : 접합부

22 : 초크코일

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여

음극과 양극에 전원을 공급하여 열전자를 생성함과 아울러 강한 전계가 형성되도록 하고, 그 음극과 양극의 주변에 설치된 마그네트에서 발생되는 자계에 의하여 고주파에너지를 생성하여 출력되도록 하며, 입력부측으로 역류되는 전자파 노이즈를 초크코일과 필터박스에서 감쇄되도록 하는 마그네트론에 있어서,

상기 필터박스는 원통형의 몸체부와, 그 몸체부의 하측에 코킹으로 결합되는 덮개로 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 필터박스구조가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 마그네트론의 필터박스구조를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 필터박스구조를 가지는 마그네트론은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 요크상,하판(1a)(1b)으로 이루어진 대략 "ㅁ"자 형상의 요크(1) 중앙부에 원통형의 양극 실린더(4)가 설치되어 있고, 그 양극 실린더(4)의 중앙부에는 음극이 되는 필라멘트(5)가 수직방향으로 설치되어 있다.

그리고, 상기 양극 실린더(4)의 내주면에는 내측단부가 필라멘트(5)와 일정간격을 유지하여 작용공간(6)이 형성되도록 다수개의 베인(7)이 방사형으로 배치되어 있고, 그 다수개의 베인(7)들은 양극 스트랩(8)에 의하여 전기적으로 상호 연결되어 있다.

또한, 상기 양극 실린더(4)의 상,하측에는 각각 상자극(9)과 하자극(10)이 결합되어 있는데, 그 상자극(9)의 상부에는 원통형의 A-실(11)이 고정되어 있고, 하자극(10)의 하부에도 원통형의 F-실(12)이 고정되어 있다.

그리고, 상기 A-실(11)의 외측에는 도우넛 형상의 상부 마그네트(13)가 결합되어 있고, F-실(12)의 외측에는 동일 형상의 하부 마그네트(14)가 결합되어 있다.

또한, 상기 양극 실린더(4)와 요크(1)의 사이에는 방열을 위한 냉각핀(15)이결합되어 있고, 상기 필라멘트(5)와 베인(7)에 전류를 인가할 수 있도록 센터 리드(16)와 사이드 리드(17)가 각각 연결되어 있다.

그리고, 상기 요크(1)의 하측에는 필터박스(21)가 결합되어 있는데, 그 필터박스(21)의 내측에는 상기 센터리드(16)와 사이드 리드(17)에 연결된 초크코일(22)이 설치되어 있고, 그 초크코일(18)은 필터박스(21)의 측벽에 외부로 돌출되도록 설치되어 전원이 입력되는 플러그(23)에 접속되어 있다.

또한, 상기 A-실(11)에 내측에 하단부가 삽입됨과 아울러 베인(7)에 전기적으로 연결되고 상단부에 요크(1)의 외부로 돌출되도록 안테나 로드(31)가 설치되어 있는데, 그 A-실(11)의 상측에는 고주파를 외부로 출력하는 안테나 세라믹(32)이 접합되어 있고, 그 안테나 세라믹(32)의 상측에는 배기관(33)과 안테나 캡(34)이 차례로 결합되어 있다.

그리고, 상기 필터박스(21)는 접합부가 형성되지 않도록 일체로 형성된 원통형의 몸체부(21a)와, 그 몸체부(21a)의 하측에 코킹으로 결합되어 있는 덮개(21b)로 구성되어 필터박스(21)의 제작시에 발생되는 틈새에 의하여 전자파 노이즈의 누설이 구조적으로 차단될 수 있도록 되어 있다.

도면중 미설명 부호 41은 절연세라믹이다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래의 마그네트론에서 외부전원이 플러그(23)를 통하여 센터 리드(16)와 사이드 리드(17)에 공급이 되면, 음극인 필라멘트(5)에서는 가열이되며 열전자가 방출이 되고, 그와 같이 방출된 열전자에 의해 전자군이 형성된다.

또한, 사이드 리드(17)를 통하여 베인(7)과 양극 실린더(4)로 인가되는 구동전압에 의해 작용공간(6) 내에는 강한 전계가 형성이 되고, 상부 마그네트(13)와 하부 마그네트(14)에 의해 발생된 자속이 하자극(10)을 따라 작용공간(6) 쪽으로 인도되어, 작용공간(6)을 통해 상자극(9)으로 진행하면서 작용공간(6)내에 높은 자계가 형성된다.

따라서, 고온의 필라멘트(5) 표면에서 작용공간(6)의 내부로 방출되는 열전자는 작용공간(6) 내에 존재하는 강한 전계에 의해 베인(7)쪽으로 진행함과 동시에 강한 자계에 의해 수직으로 힘으로 받아 나선형으로 원운동하며 베인(7)에 도달하게 된다.

이러한 전자의 운동으로 형성된 전자군은 주기적인 고주파 발진주파수의 배수의 역수분의 일 만큼의 주기로 베인(7)에 간섭을 일으키고, 이 작용에 의해 베인(7)간의 마주보는 공간 즉 공진기에는 서로 마주보는 베인(7) 간에 작용하는 정전용량의 캐패시턴스 성분과 상기 마주보는 베인(7)과 이를 연결하는 양극 실린더(4)로 이루어지는 인덕턴스 성분이 회로상에서 병렬공진회로를 구성하여 공진주파수가에 의해 결정된 고주파가 베인(7)으로 부터 유기되고, 그와 같이 유기된 고주파가 안테나 로드(31)를 통하여 외부로 방사되어 진다.

한편, 상기와 같은 마그네트론은 일반적으로 2.45GHz를 기본파로 하는 마이크로파를 방사하게 되는데, 그와 같이 방사되는 마이크로파에는 기본파의 정수배의 주파수를 가지는 고조파성분이 포함되어 있다. 이 불요고조파 성분이 외부로 누설되면 통신장애 등의 바람직하지 않는 결과를 초래하며, 특히 제5고조파(12.25GHz)는 위성통신에 장애를 일으키는 요인으로 알려져 있으며, 이러한 제5고조파 성분은 주로 센터 리드(16)와 사이드 리드(17)를 통해 입력측으로 역류하게 되는데, 그와 같이 역류되는 제5고조파 성분은 필터박스(21)와 내측에 설치된 초크코일(22)에 의하여 제거되어 외부로 누설되는 것이 차단되게 된다.

또한, 센터리드(16)와 사이드 리드(17)의 단부에서 발생되는 전자파 노이즈는 그 센터리드(16)와 사이드 리드(17)의 단부 및 초크코일(22)을 감싸도록 결합되어 있는 필터박스(21)에 의하여 외부로 누설되는 것이 차단되어 지는데, 특히 필터박스(21)의 몸체부(21a)가 접합부가 전혀없는 원통형으로 되어 있어서 고주파 노이즈의 누설이 원천적으로 차단되도록 되어있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터박스의 사시도이고, 도 5는 도 4의 횡단면도로서, 도시된 바와 같이, 필터박스(21)가 원통형의 몸체부(21a)와 그 몸체부(21a)의 하측에 코킹식으로 결합되는 덮개(21b)로 구성되는 것은 상술한 일실시예와 동일하다.

여기에서는 상기 몸체부(21a)의 제작이 용이하도록 리벳팅 접합되는 접합부(21a')를 1곳에 갖도록 하여, 간편하고 용이하게 제작할 수 있도록 되어 있다.

이와 같은 구조는 제작의 편리성을 고려하여 최소한의 접합부(21a')를 갖도록 한 구조로서, 접합부(21a')가 1곳이 형성되므로 종래와 같이 4곳에 접합부(21a')가 형성되는 경우 보다 전자파 노이즈의 누설이 차단되어 지게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 마그네트론의 필터박스구조는 원통형의 일체로 형성되는 몸체부와, 그 몸체부의 하측에 코킹으로 접합되는 덮개로 구성되어, 전자파 노이즈가 누설될 수 있는 접합부가 제작과정에서 구조적으로 발생되지 않도록 하여, 전자파 노이즈의 누설이 원천적으로 차단되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 음극과 양극에 전원을 공급하여 열전자를 생성함과 아울러 강한 전계가 형성되도록 하고, 그 음극과 양극의 주변에 설치된 마그네트에서 발생되는 자계에 의하여 고주파에너지를 생성하여 출력되도록 하며, 입력부측으로 역류되는 전자파 노이즈를 초크코일과 필터박스에서 감쇄되도록 하는 마그네트론에 있어서,

   상기 필터박스는 원통형의 몸체부와, 그 몸체부의 하측에 코킹으로 결합되는 덮개로 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 필터박스구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 몸체부는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 필터박스구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 몸체부의 1곳에 리벳팅 접합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 필터박스구조.