KR890004840B1 - 전자레인지용 마그네트론 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전자레인지용 마그네트론

제1도는 본 발명의 한 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제2도는 제1도의 선 2-2에 있어서의 횡단면도.

제3도는 본 발명 실시예와 종래의 구조인 고주파 억제 레벨을 비교하여 나타낸 특성도.

제4도는 본 발명 실시예의 고주파 억제 레벨을 나타낸 특성도.

제5도는 본 발명 실시예의 고주파 억제 레벨을 나타낸 특성도.

제6도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종 단면도.

제7도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제8도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제9도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제10도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제11도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제12도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제13도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제14도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제15도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제16도는 그 일부를 나타낸 사시도.

제17도는 그 조립방법을 나타낸 사시도.

제18도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제19도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제20도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제21도는 그 주요부 확대 단면도.

제22도는 그 조립방법을 나타낸 주요부의 분해 사시도.

제23도는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 주요부의 종단면도.

제24도는 마그네트론의 일반 구조를 나타낸 측면도.

제25도는 종래 구조를 나타낸 주요부의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 마그네트론 본체 31 :애노드 실린더(anode cylinder)

32 : 애노드 베인(vane) 33 : 폴 피이스(pole piece)

34 : 캐소드 35 : 출력 안테나부

36 : 안테나 리이드 37 : 원통형상 금속용기

37a : 플랜지부 37b : 전단개구부

38 : 금속원통 39 : 절연통

40 : 금속배기관 41 : 출력캡

42 : 라디에터핀(radiator fin) 45 : 요크

46 : 차폐박스 43,44 : 페라이트 마그네트

48 : 쵸크용 금속통 49 : 강자성체 삽입판

50 : 가스켓 51 : 도전체

52 : 금속링 53 : 도전체

61,62,70 :쵸크부재 66,68,69 : 도전체 원통

67 : 도전체 71 : 흡수체

72 :유전체원통

본 발명은 전자레인지용 마크네트론(magnetron)에 관한 것으로, 특히 그 고조파( 高調波)의 복사를 억제할 수 있는 구조의 마그네트론에 관한 것이다.

전자레인지용 마그네트론에서는 애노드의 공진공동(公振共同)에 예를들어 2450MHZ 대의 고주파가 발생하는데, 이 기본파 세력이외에 그 정수배의 주파수가 있는 소위 고조파 성분이 동시에 발생한다. 이 고조파 성분이 기본파와 함께 전자레인지의 가열용 캐비티(cavity)에 운반되면, 이 고조파의 파장이 짧아지는 만큼 전자레인지 에서의 전자파차폐가 곤란해져서 외부로 누출되기 쉽다.이 누출전파는 아주 약하더라도 무선장해를 일으키는 경우가 있어 누출의 한도값이 법으로 규제되어 있다. 특히 최근에는 위성통신이 일상적으로 행하여지게 되어, 특히 그 다운링크(down link)용 주파수대에 마그네트론 및 전자레인지에서 누출되는 전파의 주파수가 일치하며 수신장해를 일으켜 버린다. 위성에서 송신되는 통신파를 수신하는 설비가 전자레인지를 사용하는 예를들어 일반 가정에서 거리적으로 충분히 떨어져 있는 경우에는 거의 문제가 되지 않는다. 그러나 T.V등의 위성방송에서는 그 수신 안테나가 전자레인지의 사용장소의 근방이 되는 것이 오히려 많으므로 특히 이 위성방송으로서의 전파장해를 완전히 없게끔 할 필요가 있다.

위성방송의 다운링크용으로 국제적으로 할당된 주파수대는 몇개가 있는데, 그중 2450±50MHZ대의 발진 주파수의 전자레인지용 마그네트론의 고조파와 합치하는 것은 12GHZ대이다.

이것은 전자레인지용 마그네트론의 기본 발진 주사파의 꼭 5배에 상당한다. 이제 5고조파의 파장은 약 24.5㎜이다.

그런데, 종래로부터 마그네트론 자체로부터 고조파의 발생을 억제해야할 출력부에 1/4파장형 쵸크(choke)를 형성하여 임의의 특정 고조파 성분의 복사를 억제하는 것은 이미 알려져 있다.

그예는 일본 실개소 49-80648호 공보나 일본 특공소 56-21215 공보, 일본 특공소 54-6862호 공보, 또는 일본 실공소 54-18123호 공보등에 개시되어 있다.

이와같은 마그네트론은 대략 제24도 및 제25도에 나타낸 구조이다.

마그네트론 본체(30)는 애노드 실린더(anodecylinder) (31), 여러개의 애노드베인(vane) (32), 플리피이스(pole piece) (33), 캐소드(34), 출력 안테나부(35)를 구비하고 있다.

출력 안테나부(35)는 애노드 베인(32)에 전기적으로 결합된 안테나 리이드(antenna lead) (36), 원통형상 금속용기 (37), 안쪽금속원통(38), 세라믹으로 된 절연통(39), 금속배기관(40), 출력캡(41)을 구비하고 있다.

애노드 실린더(31)의 바깥둘레에는 여러개의 라디에터핀(radiator fin) (42)이 고정되어 있다.

본체(30)의 양단부에는 페라이트 마그네트(43) (44)가 놓여지고, 이들 마그네트는 강자성체 요크(yoke) (45)에 의해 에워사여져 있다.

출력 안테나부(35)는 마그네트(43) 및 요크(45)를 관통하여 연장되어 있다.

차폐 박스(46)에는 캐소드 입력단자(47)가 설치되어 있다.

안테나 리이드(36)는 앞끝이 금속 배기관(40)에 전기적으로 결합되어 있다. 그리고, 안테나 리이드(36)의 앞끝이 단락된 금속 배기관의 안쪽공간 A의 깊이 1₁를, 예를들어 제2고조파 파장의 약 1/4에, 또 금속 용기와 안쪽 금속원통으로 형성하는 고리형상의 홈 B의 깊이 1₂를, 예를들어 제3고조파 파장의 약 1/4에 상당하는 치수로 하여, 제2, 제3고조파에 대한 쵸크 구조로 한 것이다.

이들의 쵸크는 임의의 특정 고조파에 대하여 전기적으로 1/4파장이 되도록 치수 설정하는 것이지만, 종래에 일반적으로는 세력이 강한 제2고조파 또는 제3고조파에 대하여 억제효과를 나타내는 쵸크를 내장시키고 있다.

이와같은 종래 기술에 의거하여 예를들어 고리형상의 홈 B의 깊이 치수를 제5고조파 파장의 약 1/4, 즉 대략 6.1㎜로 정하면 이 고조파의 복사를 충분히 억제할 수 있는 것으로 생각된다. 그러나, 실제 그와같은 치수로 설정해도 제5고조파의 감소효과는 미약하여 오늘날 전술한 바와같은 사정에 의해 규제해야할 제5고조파의 복사 전력 레벨을 훨씬 초과하여 만족할 수 있는 것이 아니었다.

그것은, 단지 고리형상의 홈 B의 깊이를 대상의, 예를들어 제5고조파 파장의 약 1/4로 설정해도, 이 고조파는 안테나 리이드와 금속 용기 및 그 안쪽 금속 원통과의 사이의 공간을 용이하게 전파하여 외부로 복사되기 때문이라고 추정된다.

이점에 관련하여 특히 가정용의 전자레인지에 널리 사용되는 마그네트론은 발진기본 주파수를 전술한 바와 같이 약 2450MHZ로, 그 마이크로파 출력 전력은 500-800W 정도가 일반적이다. 이와같은 정격의 마그네트론에 있어서, 출력부의 절연통 및 그 부근의 치수는 무부하 조건에서 작동시켜도 여기에 생기는 고주파 전계에 의해 고주파 방전을 발생하지 않는것 같은 치수로 할 필요가 있다.

경험적으로는 절연통의 내직경이 12㎜이상, 축방향 길이가 10㎜이상이 필요하다.

이보다 작으면, 절연통을 끼우는 금속부재 상호간 또는, 금속용기의 절연통의 납땜부분과 그 안쪽을 통과하는 안테나 리이드와의 사이의 공간이 커진다.

따라서, 파장이 매우 짧은 예를들어 제5고조파 성분이 고리형상의 홈에 의한 쵸크의 존재에도 불구하고, 외부로 복사되어 버리고 마는 것으로 추정된다.

본 발명의 목적은 이상의 사정을 감안하여, 제4차 이상의 고차 고조파, 그 중에서도 제5고조파 등에 대하여 복사억제 효과가 큰 쵸크 구조를 가진 전자 레인지용 마그네트론을 제공하는 것이다.

본 발명은 애노드에 기밀하게 봉하여진 통형상의 금속용기의 안쪽에 직경방향의 공간을 억지하는 고조파 파장의 대략 1/2, 또는 그 이하가 되는 장치를 설치하고, 이 금속용기의 안쪽 영역에서 제4고조파 이상의 고차 고조파에 대한 적어도 하나의 쵸크를 설치한 마그네트론이다.

이에 따라, 이 마그네트론에서 외부로 복사 누출하려는 제4차 고조파 이상의 고차 고조파를 통형상의 금속용기의 안쪽에 설치한 쵸크에 의해 확실히 복사제어할 수가 있다.

또, 안테나 리이드의 앞끝, 즉, 절연통의 상단쪽에 제2 및 제3고조파에 대한 쵸크를 형성하여 조립시키면, 그에따라 세력이 강한 이들 저차 고조파 및 미약하더라도 전파 장해를 발생하기 쉬운 고차 고조파를 함께 확실히 복사 억제할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 그 실시예는 설명하기로 한다. 또한, 동일부분은 동일 부호로 나타낸다.

제1도 및 제2도에 나타낸 실시예는 다음의 구조이다.

동일 도면에서 부호 '30'은 마그네트론 본체 '34'는 캐소드, '34a', 34b'는 한쌍의 종단햇(end hat), '31'은 애노드 실린더, '32'는 여러개의 방사형상의 애노드 베인, '32a''32b'는 그 스트랩링(strap ring), '33'은 페널(funnel)형상의 플피이스, '33a'는 그 일부에 뚫려진 안테나 리이드 관통용 뚫린 구멍,'37'은 플피이스(33)가 위치하는 애노드 끝면에 봉해져 애노드와 함께 진공 외각용기를 형성하는 출력부의 원통형상의 금속용기, '37a'는 그 애노드 실린더에 기밀하게 접합된 플랜지(flange)부, '37b'는 테나 리이드가 관통하는 전단 개구부, '39'는 출력부의 세라믹 절연원통,'40'은 금속 배기관, '40a'는 그 기밀하게 밀폐된 절단부, '36'은 출력안테나 리이드, 36a 는 그 평탄하게 눌려 구부려진 애노드 베인의 하나에 접속된 안테나리이드 하단부, '36b'는 금속 배기관에 끼워서 지지되어 전기적으로 단락된 안테나리이드 선단부, '41'은 출력캡, '48'은 배기관 바깥둘레와 절연통의 개구부 끝면과의 사이에 기밀하게 접합된 바깥쪽 쵸크용 금속통, '43'은 원통형상 페라이트 영구자석, '49'는 강자성체 삽입판, '45'는 동일한 강자성체 요크, '50'은 도전체망 링형상 가스켓(gasket)을 나타내고 있다.

안테나 리이드(36)의 앞끝부에 전기적으로 접속된 금속배기관(40)과, 그 안쪽 안테나리이드(36)과의 사이에 형성되는 고리형상의 공간(A₁) ( 및 이 금속 배기관과 바깥쪽 쵸크용 금속통(22)과의 사이에 형성되는 고리형상의 공간(A₂)는 주로 제2고조파 및 제3고조파에 대한 1/4파장형 쵸크를 구성하고 있다.

그런데 그곳에서, 애노드 실린더의 개구종단부에 플랜지 형상의 원주테두리부가 기밀하게 접합된 금속용기(37)의 전단 개구부(37b)의 내부에 제5고조파에 대한 쵸크 작용을 나타내는 소정의 깊이의 고리형상의 홈(B)이 형성되어 있다. 그 때문에, 금속 용기(37)의 전단개구부(37b)의 내부에 중간통 형상의 도전체(51)가 기밀하게 접합되고, 그 위에 가스켓 수용금속링(52)이 접합 되고, 또한 그 위에 내부통형상의 도전체(53)의 확장 플랜지부(53a)가 기밀하게 접합되어 있다. 이 확장 플랜지부(53a)는 절연통(39)의 하단면에 납땜부(39a)로 기밀하게 접합되어 있다. 이들 내부 통형상의 도전체(53) 및 중간통형상의 도전체(51)는 둥근 막대형상으로 된 안테나리이드(36)의 둘레에 동축으로 근접하여 배치되어 있다. 그리고 내부 통형상의 도전체(53)는 도시한 바와 같이 비교적 지름이 큰 금속용기(37)보다도 훨씬 많이 내부로 돌출하여 설치되고, 그 내직경은 절연통(39)의 내직경 보다도 작은 소정의 치수로 형성되어 있다. 즉, 이 내부 통형상의 도전체(53)의 내직경치수 D

억제해야할 제5고조파 파장의 1/2(=12.5㎜)와 같은 정도, 또는 그 이하의 치수로 되어 있다.

또한, 이 도전체(53)와 안테나 리이드(36)와는 이들 사이에 생기는 고주파 전계에 따라 방전이 생기지 않도록 충분한 간격만큼 떨어져 있다. 또한 그 중 통형상의 도전체(51) (53)는 서로 이격되어 근접해 있고, 제5고조파에 대한 쵸크 고리 형상의 홈(B)을 형성하고 있다.

이 고리형상의 홈(B)의 길이(Lb)는 전기적으로 제5고조파 파장의 대략 1/4, 즉 제5고조파에 대하여 높은 임피던스를 나타내어 쵸크 작용을 갖는 깊이로 되어 있다. 또, 그 홈의 개구부(Bg)는 금속용기(37)로 에워싼 안쪽공간에 설치되어 있고, 그 반지름 방향 치수 즉 개구부의 폭(Gb)은 억제해야할 제5고조파 파장의 1/10(=2.5㎜)이하 특히 바람직하게는 1/20(=1.25㎜)이하의 치수로 되어 있다.

이에 따라 제5고조파 성분은 안테나 리이드의 둘레를 비교적 근접하여 둘러싼 2중의 통형상의 도전체(53) (51)에 의한 고리형상의 홈(B)으로된 쵸크에 의해 외부 복사가 확실히 억제된다.

여기서 각 부의 치수의 한예를 나타낸다.

또한 이 전자 렌지용 마그네트론은 발진 기본 주파수가 2450MHZ대, 출력이 800W 정도의 일예이다.

절연통(39)은 내직경이 13㎜, 축방향길이가 10㎜, 안테나리이드(36)은 직경(D-₀)이 2.5㎜인 구리로된 둥근형상이고 금속용기(37)는 내직경이 19㎜, 축방향 높이가 12㎜, 내부통 형상의 도전체(53)는 막두께가 0.5㎜, 내직경(D₁)이 9.5㎜, 폭 방향 길이가 6.5㎜, 중간 통 형상의 도전체(51)는 내직경(D₂)이 12.0㎜, 폭방향 길이가 4.5㎜, 그중 통형상 도전체에 의해 형성되는 고리형상홈 B의 깊이 (Lb)가 5.8㎜ 그 개구부의 폭 Gb가 0.8㎜이다.

그런데, 본 발명자들은 중간내면 및 내부 통형상 도전체(51), (53)의 길이를 여러가지로 변경하여 이들에 의한 고리형상의 홈의 깊이를 변경함으로써 제5고조파의 외부 복사전력 레벨을 비교하였다.

그 결과를 제3도에 곡선(P)으로 나타낸다.

또, 동시에 제25도에 나타낸 바와같이 공지된 구조로 금속용기의 안쪽 고리 형상의 홈, 즉 그 내직경치수가 제5고조파 파장의 1/2보다도 크고 (14㎜로 설정), 또한 홈의 개구폭이 고조파 파장의 1/10보다 큰(3.0㎜로 설정)것의 특성을 점선곡선(R)으로 나타내어 비교하였다.

동일 도면에서 명확히 도시된 바와같이 본 발명의 마그네트론에 의하면 고리형상의 홈 B의 깊이(Lb)가 대략 5.8㎜부근에서 제5고조파 성분을 약 20dB로 억제할 수가 있었다.

이에 대하여 비교예의 특성(R)은, 홈 깊이가 대략 5.7㎜부근에서 일단 최저 레벨을 나타낸 다고는 할 수 있으나, 그 정도는 만족할 수 있는 것이 아니다.

본 발명에 의한 얻어지는 이와같은 작용 효과는 안테나 리이드의 둘레에 복사억제해야할 고조파 파장의 대략1/2, 또는 그 이하로 근접하여 설치된 안쪽통 형상의 도전체에 의해, 이러한 통형상의 도전체와 안테나 리이드와의 사이의 공간이 그 고조파 파장의 1/2보다 더욱 작은 지름치수가 될뿐만 아니라, 거기에 고리형상의 홈으로 된 쵸크가 형성되어있기 때문으로 생각된다.

즉, 안테나 리이드의 둘레에 고차 고조파의 필요 없는 모우드가 발생하기 어려운 지름이 작은 동축선로가 형성되어, 이 내부 통형상의 도전체에 의해 고리형상의 홈의 쵸크가 형성되어 있으므로, 대부분의 모우드의 고조파 성분도 이 고 임피던스를 나타내는 쵸크로 전파 저지되어 확실한 복사 억제 효과가 얻어지는 것으로 생각된다.

전술한 치수예에 따르면, 금속용기(37)의 안쪽영역에 직경이 작은 내부통 형상의 도전체(53)가 설치되고, 이것과, 안테나리이드(36)와의 사이에 직경방향의 치수가 약 7㎜(=D₁-D₀)의 좁은 공간이 구성된다.

그리고, 이 영역에는 제5고조파에 대한 쵸크가 구성되어 있다.

그리고, 안테나 리이드의 직경(D₀)는 2.5㎜정도로, 내부 통형상의 도전체(53)의 내 직경치수(D₁)를 여러가지로 바구어 제5고조파의 외부 복사레벨을 측정하였다.

또한 고리형상의 홈(B)의 깊이치수(Lb)는 5.8㎜정도이다.

그 결과를 제4도에 나타낸다.

이 결과에서 내직경 치수(D₁)가 14㎜ 미만 이라면 충분히 만족할 수 있는 쵸크 효과를 얻을 수 있다. 즉, 내직경치수(D₁)는 쵸크에 대응하는 제5고조파 파장의 대략 1/2, 또는 그 이하의 수치정도가 적당하는 점이 뒷받침되고 있다.

또, 쵸크를 구성하는 고리형상의 홈의 개구부의 폭(Gb)을, 그 고조파 파장의 1/10이하로 하므로써, 또한 매우 예민한 감쇠 효과를 얻을 수 있다. 즉, 제5도에 나타낸 바와같이 개구부의 폭(Gb)이 쵸크에 대응하는 제5고주파 파장의 1/10, 보다 바람직하게는 약 1/20이하(0을 포함하지 않는다)이면 우수한 쵸크 효과를 얻을 수 있다.

더구나, 가장 억제 작용이 큰 홈의 깊이(Lb)가 제5고조파 파장의 1/4(=6.1㎜)보다도 약간 짧은 치수로 된 이유는 그 외주의 고리모양의 홈(C)과의 상호작용이나, 2중 통형의 도전체 개구부에서의 프린징 효과 등의 전기적인 상호작용에 의한 것이라고 생각된다.

이와같이 고리모양의 홈의 깊이는 억제해야할 고조파의 공간 파장의 1/4에 엄밀하게 일치한다고는 할 수 없으므로 그 전후의 복사 억제 효과가 큰 깊이치수로 설정한다.

또한 실시예에 의하면 내부쪽이 통 모양의 도전체가 절연통의 아래쪽의 끝면의 밀폐납땜 부분 보다도 내부쪽으로 돌출되고 있으므로 이 납땜부분이 안테나 리이드와 이들 도전체와의 사이의 고주파 전계로부터 차폐되어 불필요한 고주파 방전 및 그것에 의한 납땜부의 균열이 생길 염려가 적다.

또한 본 발명자들 등은 고리모양의 홈의 깊이를 또 다시 깊게 하고 대략 7.1m부근에서 제4고조파의 복사레벨을 대폭으로 억제할 수 있다는 것도 확인하였다.

따라서 이와같이 하여 제4고조파 이상의 임의의 고차 고조파를 선택적으로 확실하게 억제할 수 있다는것을 알 수 있었다.

또한 제5고조파에 대한 쵸크홈의 외부원주에 형성된 고리모양의 홈(C) 즉, 금속용기(3)와 중간의 통 모양의 도전체(15)로서 구성되는 고리모양의 홈을 또한 특정된 고조파 파장의 대략 1/4로 설정하여 그 고차고조파에 대한 쵸크로서 작용시켜 복합 쵸크 구조로 할 수 있다.

제6도에 나타낸 실시예는 고리모양의 홈(B)으로 된 고차 고조파용 쵸크를 구성하는 내부 통형상의 도전체(53)를 절연통(39)의 하단면에 직집 밀폐 납땜한 마그네트론이다. 그리고 통 모양의 금속용기(37)의 상단부를 안쪽에 반단면 U자형으로 구부려서 중간통 형상의 도전체(51)로서 일체적으로 형성하고 되집어 구부려진 부분의 정상면에 도전체(53)의 단면 및 가스켓 받침용의 링(52)을 밀폐납땜하여 전기적으로 단락되고 있다.

그리고 도전체(53)의 내부 지름(D₁)을 제5고조파 파장의 약 1/2 또는 그 이하의 치수로 하고 있다.

예를들면 치수(D₁)을 13.6㎜, D₂를 15.8㎜ Gb를 0.6㎜로 하고 있다.

이것으로 인해서 적은 부품수로 고차 고조파에 대한 쵸크를 금속용기의 내부쪽 영역에 안테나리이드를 에워 싸서 구성할 수가 있다.

제7도에 나타낸 실시예는 금속용기(37)의 상단부를 안쪽으로 되집어서 도전체(51)로 하는 동시에 그것으로 인한 고리모양의 홈(C)의 홈깊이(Lc)를 제 4 고조파의 대략 1/4에 상당하는 치수로 하고 있다.

이 고리모양의 홈(C)을 형성하는 도전체(51)의 내직경(D₂)는 제 4 고조파 파장의 약 1/2또는 그 이하로 되어 있다.

그리고 내부 통형상의 도전체(53)을 중간 통형상의 도전체(51)의 내부기둥에 동일한 축형상으로 되도록 근접배치하고 그것들에 의한 제 5 고조파에 대한 고리모양의 홈(B)의 쵸크를 형성하고 있다.

더구나 고리모양의 홈(C)의 개구필(Gc)는 제 4 고조파 파장의 약 1/10이다.

고리 모양의 홈(B)의 개구폭(Gb)는 전술한 바와같이 제 5 고조파 파장의 약 1/10로 되어 있다. 더구나 동 도면에는 제1도 또는 제 6 도에 표시한 예의 출력 캡(41)의 기재를 생략하고 있으나 금속 배기관을 덮도록 소정된 길이의 출력 캡을 부착하는 것은 물론이다. 이것은 이하의 각 실시예에서도 동일하다.

이 실시예의 마그네트론에 의하면 비교적 간단한 구조로 제 5 고조파를 포함하는 여러개의 고차 고조파를 확실하게 복사 억제할 수가 있다.

제 8 도에 나타낸 실시예는 애노드에 밀폐로 접합된 금속용기(37)의 일부를 안쪽으로 구부려서 소직경부(37c)을 형성하고 이 소직경부의 안쪽에 내부 통형상의 도전체(53)를 전기적으로 접속한 것이다.

그리고 도전체(53)의 내부 지름을 제 5 고조파 파장의 약 1/2 또는 그 이하의 치수로 하고 있다.

그리고 이 영역에 제 5 고조파에 대한 쵸크로된 고리 모양의 홈(B)를 설치하고 있다. 이 홈(B)의 각 치수는 전술한 실시예와 동일하다. 이것에 의하면 한층 부품수가 적고도 확실하게 고차 고조파를 억제할 수가 있다.

이상 설명한 각 실시예는 제 5 고조파용의 고리모양의 홈으로 된 쵸크의 개구를 애노드방향으로 향하도록 구성하는 것이다.

그러나 이것에 한정되지 않고 제 9 도에 나타내는 바와같이 2중 통모양의 도전체(51), (53)에 의한 고리모양의 홈(B)의 개구부(Bg)를 절연통(39)쪽으로 향하도록 하여 금속용기(37)의 내부쪽 영역에 고차 고조파에 대한 쵸크를 설치하여도 좋다.

또한 고차 고조파에 대한 쵸크를 구성하는 고리모양의 홈은 제9도에 나타낸 바와같이 단면 L자형으로 구부려도 좋으며 그 경우는 쵸크 작용을 하는 홈의 깊이는 L자형의 공간치수로 정해지는 전기적 길이로 된다.

따라서 그것에 의하면 안테나 축방향의 통 모양의 도전체 길이 짧게할 수 있으며 콤팩트화할 수 있다. 제10도에 나타낸 실시예는 출력부 금속용기(37)를 절연통(39)와 함께 제5고조파 파장의 대략 1/2에 상당하는 내직경 D₃(=13.6㎜)으로 형성하고 이러한 소직경의 금속용기부(37c)의 내부쪽 영역에 제5고조파에 대한 쵸크 고리모양의 홈(B)를 형성하는 내부쪽 원통(54) (내부지름 D₁=11.0㎜)을 고정한 것이다.

이 실시예에 의하면 출력부에 대략 전체를 금속용기의 내부쪽 영역에 설치하는 고조파 쵸크에 대응하는 고차고조파의 대략 1/2파장에 상당하는 지름치수로 구성하고 있으므로 고차고조파의 확실한 복사 억제 효과를 얻는 동시에 금속용기 부분의 외주에 배치하는 원통모양의 영구자석(43)도 비교적 지름이 작은 치수로 할 수 있다. 따라서 자석의 자기 이용효율이 높아지며 또한 마그네트론 전체를 콤팩트화할 수 있다. 제11도에 나타낸 실시예는 금속용기(37)의 내부쪽 영역에 제4고조파에 대한 쵸크 고리모양의 홈(C), 제5고조파에 대한 쵸크 고리모양의 홈(B), 제6고조파에 대한 쵸크 고리모양의 홈(E)을 엇갈리게 또한 동일한 축에 구성한 것이다.

즉 대략 U자형의 쵸크 부재(61)가 금속용기(37)의 내부쪽에 고정되어서 각 개부부는 서로 반대방향으로 위치하는 두개의 고리모양의 홈(C) (B)을 형성하고 있다.

이 쵸크부재(61)의 내부쪽에 별도로 대략 U자형의 쵸크부재(62)가 고정되고 고리모양의 홈(E)이 형성되어 있다.

각 고리모양의 홈의 깊이치수는 각각 저지하려고 하는 고조파의 대략 1/2파장에 상당하도록 되어 있다. 그리고 가장 안쪽의 쵸크부재(62)의 안쪽 원통부(65a)의 내직경(D₁)은 제6고조파 파장의 약 1/2 또는 그 이하이며 또한 안테나 리이드(36)와의 사이에서 고조파 방전이 생기지 않을만큼의 치수로 되어 있다.

이 실시예에 의하면 제4재 내지 제6고조파 성분의 외부 복사를 억제할 수 있다.

제12도에 나타낸 실시예는 금속용기(37)의 내부쪽의 영역에 쵸크 부재(74)를 구성하는 4개의 도전체 원통 (63) (64) (65) (66)을 서로 동일한 축에 고정한 것이다.

이것들에 의한 쵸크 고리모양의 홈(C)은 제4고조파에 대하여, 또한 홈(B)은 제5고조파에 대하여, 홈(E)은 제6고조파에 대하여, 홈(F)은 제7고조파에 대하여서 각각 약 1/4파장의 상당하는 깊이 치수로 되어 있다.

그리고 가장 안쪽의 도전체 원통(66)의 내부지름(D₁)은 제7고조파의 파장의 약 1/2에 상강하는 9㎜로 되어 있다. 이것으로 인해서 제4로부터 제어고조파 까지의 넓은 범위의 고조파 성분의 외부 복사를 억제할 수 있다. 제13도에 나타낸 실시예는 가장외부쪽의 L자형 고리모양의 홈(C)을 제4고조파에 대한 1/4파장의 쵸크홈에 그 내부쪽에 홈(B)을 제5고조파에 홈(E)을 제6고조파에 홈(F)을 제7고조파에 각각 대응시켜서 U자형의 도전체(67) 및 원통(68) (69)을 조합해서 쵸크 부재를 구성한 것이다.

제14도에 나타내 실시예는 제4,5,6고조파에 대한 쵸크 고리모양의 홈(C,B,E)을 그들의 개구가 절연통(39)의 방향으로 향하도록 금속용기(37)의 내부쪽 영역에 설치하는 것이다.

가장 내부쪽의 도전체 원통(66)의 내부지름 치수(D₁)는 제6고조파 파장의 약 1/2로 되어 있다.

제15도 내지 제17도에 나타낸 실시예는 금속용기(37)의 내부쪽 영역에 일체적으로 형성된 쵸크부재(70)를 설치한 것이다.

이 쵸크부재(70)는 동과 같은 얇은 두께의 금속으로된 이중원통으로 되어 있으며 특히 그것을 구성하는 내부쪽 원통부(54) 및 외부쪽 원통부(51)이 프레스에 의해서 깊이 돌리기로 일체적으로 형성된 단체 부품이다.

그리고 그것들의 개구부(Bg)가 애노드 베인쪽으로 향해져서 제17도에 나타낸 바와 같이 아래쪽으로 부터 금속용기의 상단근처의 단부(37d)에 끼워 맞춰지고 전체 둘레가 납땜으로 고정된다. 금속용기(37)의 전단개구부(37b)는 절연통(39)의 납땜부분(39a)보다도 내부쪽으로 돌출되어 연장되어 있으며 이것과 쵸크부재(70)의 내부쪽 원통부(53)가 동일한 내부지름으로 실질적으로 연속적인 도체 원통을 구성하고 있다. 그리고 쵸크부재(70)의 깊이 치수(Lb), 내부쪽 원통부(53)의 내부지름 치수(D₁), 개구폭 치수(Bg)는 각각 억제해야할 제5고조파에 대하여 전술한 실시예와 동일한 치수관계로 되어 있다.

이 실시예에 의하면 내외 이중원통으로 된 쵸크통체가 일체적으로 성형된 단체부품으로 구성되어 있으므로 마그네트론내에 돌입해 넣기 전에 고리 모양의 홈(B)의 깊이 (Lb)를 소정된 치수로 되도록 정밀하게 성형하여 둘 수 있어서 홈깊이의 차이가 생기지 않는다.

따라서 임의의 특정된 고차 고조파를 가장 억제 효과가 높은 치수로 해서 조립할 수 있다.

그리고 대량생산에서도 고조파 복사억제 특성이 좋고 균일한 제품을 제조할 수 있다.

또한 일체적인 부품이므로 그 취급도 용이하다. 제18도에 나타낸 실시예는 제5고조파에 대한 쵸크 고리모양의 홈(B)의 안구석에 카본 또는 탄화규소(SiC)와 같은 전자파 흡수체(71)를 배치한 것이다.

이것에 의해서 쵸크 고리모양의 홈(B)의 대략 공진하는 고조파 성분은 이 쵸크부재 안에서 반사 및 흡수체(71)에 흡수된다.

따라서 이 고조파 성분의 외부 복사는 한층더 확실하게 얻어지게 된다.

제19도에 나타낸 실시예는 쵸크부재(70)를 세라믹 유전체 원통(72)의 내외면 및 한쪽 종단면에 연속적으로 동이 피막된 내부쪽 원통부(53) 및 외부쪽 원통부(51)를 부착해서 일체적으로 형성하고 있다.

내부쪽 원통부의 종단면(53g)은 곡면으로 되도록 성형되고 고주파 방전이 발생하게 어렵게 되어 있다.

그리고 한쪽의 종단면에 고정용 금속링(73)의 두께가 얇은 부분(42a)의 끝면이 납땜으로 고정되어 있다.

세라믹 유전체(72)는 실질적으로 쵸크의 고리 모양의 홈(B)을 구성하고 있으며 그 다른쪽의 종단면(72a)이 이 쵸크부재의 개구부를 이루고 있다.

이와같이 일체적으로 구성된 단체부품으로 된 쵸크부재(70)는 금속용기(37)의 내부쪽 영역에 부착된다.

이렇게 함으로써 세라믹 유전체의 비유전율에 의하여 쵸크통체의 전기적 길이가 깊게 되므로 그 분량만큼 실제의 축방향 길이를 축소할 수 있다.

또한 세라믹 유전체 및 그 외주면의 부착 도전층에 의해서 쵸크의 고리모양의 홈의 형 및 치수가 정해지므로 사전에 정밀도가 좋게 형성하여 둘 수 있으며 가장 좋은 복사 억제효과를 얻을 수 있는 치수로 설정하여 두는데 용이하다. 제20도-제22도에 나타낸 실시예는 금속용기(37)의 내부쪽 영역에 있어서 안테나 리이드(36)에 제5고조파에 대한 쵸크부재(74)를 접속고정한 것이다.

즉 애노드 실린더의 개구단부에 플란지형의 외주연부(37a)가 밀폐로 접합된 급속용기(37)는 폴 피이스(33)의 평탄면에 닿는 위치에서 테이퍼부(37e)를 경유해서 미세하게 성형되며, 내부지름치수(D₃)로 일정한 상태대로 절연통(39)의 방향으로 연장된 지름이 작은 원통부(37c)가 있다.

이 지름이 작은 원통부 (37c)는 내부지름(D₃)이 제5고조파 파장의 약 1/2에 상당한다.

예를들면 13㎜로 되어 있으며, 또한, 그 축방향의 길이(Ls)가 제5고조파 파장의 1/4이상, 예를들면 14㎜로 구성되어 있다. 그리고 소직경의 원통부(37c)의 내부쪽 영역에 제5고조파의 외부복사를 억제하는 쵸크원통체(74)가 안테나 리이드(36)의 외주벽에 고정부착되어 있다.

이 고조파 쵸크 원통체(74)는 제22도에 나타난 바와같이 지름이 작은 부분(74a)가 있는 소정된 치수의 금속원통을 환봉으로 된 안테나 리으드(36)부품에 시전에 윗쪽으로 부터 끼워넣고 소직경부(74a)의 외주를 눌러 부스러 뜨리는 지그(75)에 의해서 소정된 위치에 리베트로 인해서 전기적 및 기계적으로 고정되게 부착하였다.

이것으로 인해서 쵸크 원통체(74)는 특히 그 개구부(74b)가 금속용기의 지름이 작은 원통부(37c )의 내부쪽에 위치하도록 설치된다.

그리고 이 쵸크 원통체(74)에 의하여 안테나리이드(36)의 주위에 고리모양으로 된 홈(B)이 형성되며 이 고리모양의 홈의 깊이 (Lb)가 제5고조파에 대하여 약 1/4파장에 상당하는 치수로 되어 있다.

더구나 이 쵸크원통체(74)와 그것을 동일한 축에 에워싸는 금속용기(37)의 내주면하고는 이들의 사이에 생기는 고주파 전개에 의하여 방전이 생기지 않기 위한 충분한 간격만큼 떨어져 있다.

또한 이 쵸크원통체에 의한 고리모양의 홈(B)의 애노드 베인쪽으로 향하고 있는 개구면의 반지름 방향의 폭(Gb)은 이 실시예에서 억제해야 할 제5고조파 파장의 1/10(=2.5㎜)이하 특히 보다 바람직하게는 1/20(=1.25㎜)이하로 되어 있다.

이것으로 인해서 제5고조파 성분은 안테나리이드에 고정된 고조파 쵸크 원통체(74)에 의해서 외부복사가 확실하게 억제된다.

이 실시예의 마그네트론에 의하면 고리모양의 홈(B)의 깊이 치수(Lb)가 약 5.9㎜부근에서 제5고조파 성분을 -22dB로 억제할 수 있었다.

특히 이 실시예와 같이 출력부의 금속용기의 내부 지름을 내부쪽 영역에 설치하는 고조파 쵸크의 억제예정 고조파의 약 1/2파장, 또는 그 이하의 치수로 하고 있으므로 안테나 리이드와 금속용기의 지름이 작은 원통부하고는 지름이 작은 같은 축의 선로를 구성하게 된다.

그리고 이 영역내의 안테나 리이드에 이것을 둘러싸고 고조파 쵸크 원통체가 배설되므로 쵸크원통체와 금속용기의 내주면과의 사이의 공간이 그 고조파 파장의 1/2보다도 더욱 작은 치수로 된다.

또한 그곳에 개구폭이 작은 고리모양의 홈으로 된 쵸크가 형성되어 있으므로 고차고조파의 현저한 복사억제 작용이 얻어진다.

더구나 쵸크 고리모양의 홈(B)의 깊이(Lb)를 더욱 깊게 하게 되면 약 7.2㎜의 부근에서 제4고조파의 복사 레벨을 대폭적으로 억제할 수 있다는 것도 확인되었다.

따라서 제4고조파 이상의 임의의 고차조파를 선택적으로 확실하게 억제할 수 있게 되는 것이다.

제23도에 나타낸 실시예는 출력부 금속용기(37)의 지름이 작은 원통부(37c)의 내부쪽에 고리모양의 홈(C)을 형성하는 제5고조파 억제용의 쵸크원통체(53)를 끼워 맞추고 그 내부쪽의 영역의 안테나 리이드(36)에 제6고조파 억제용의 쵸크부재(76)를 고정되게 부착한 것이다.

즉 금속용기(37)의 개구전단부에 원통형의 도정 도전체(53)에 고정되어 있다.

또한 금속용기의 전단부의 외주에는 금속링(50)이 가스켓 받침용 링(52a)이 고정되어 있다.

쵸크 원통체(53)와 금속용기의 지름이 작은 원통부(37c)하고의 사이에 형성되는 고리모양의 홈(B)은 제5고조파에 대하여 전성 억제하도록 1/4파장의 치수로 되어 있다.

그리고 홈 개구폭(Gb)은 전술한 실시예와 같이 제5고조파 파장의 1/10이하의 치수로 설정되어 있다.

또한 금속용기의 지름이 작은 원통부(37c)의 내부지름은 동일하게 제5고조파의 약1/2파장, 또는 그 이하의 치수로 되어 있다.

또한 쵸크원통체(53)의 내부쪽 영역에 있는 안테나 리이드(36)에 원통체로 된 또 하나의 쵸크 부재가 설치되어 있다.

이 쵸크부재(76)에 의한 고리모양의 홈(E)은 제6고조파를 억제하는 깊이 치수(Le)가 있다. 이와같이 하여서 외부쪽에 고리모양의 홈(B)에 의해서 제5고조파가 또한 안테나 리이드에 접속된 원통체에 의한 고리모양의 홈(E)에 의해서 제6고조파가 함께 금속용기의 지름이 작은 원통부 내부쪽의 영역에서 확실하게 전송억제 된다.

더욱 이 경우 원통형 도전체(53)의 내부 지름 치수는 제6고조파 파장의 약1/2, 또는 그 이하이며 또한 그축방향 길이는 동일하게 제5고조파 파장의 1/4이상으로 형성되어 있다.

더구나 안테나 리이드의 외주에 접속된 쵸크 부재 또는 금속용기의 내부쪽에 접속된 쵸크 부재를 각각 여러개로 하여서 그것들을 단독 또는 조합해서 고차 고조파에 대한 쵸크를 구성할 수 있다.

Claims (5)

1. 캐소드와 이 캐소드의 주위에 배치된 공진공동이 있는 통형의 애노드와 이 애노드의 일부에 밀폐 봉착되고, 애노드와 함께 진공외곽 용기를 형성하며, 이 외곽용기내에 공간의 일부를 구별하고, 또한 개구부가 있는 통형의 금속용기와 이 금속용기의 전술한 개구부에 밀폐되도록 이어 맞추어진 출력부 절연통과 일단부가 전술한 애노드의 공진공동에 전기적으로 결합되고, 전술한 금속용기의 개구부를 관통하여 절연통의 내부쪽의 공간을 통해서 연장된 출력 안테나 리이드와 전술한 금속용기의 내부쪽에 통형 도전체에 의해서 전술한 안테나 리이드를 둘러싸고 임의의 고조파 파장의 약1/4를깊이의 고리모양의 홈으로 된 쵸크가 형성되어서 된 전자 레인지용 마그네트론에 있어서, 전술한 안테나 리이드가 관통하는 개구부의 내부지름을 제4고조파 이상의 임의의 특정된 고차 고조파의 파장의 약 1/2, 또는 그 이하의 치수로 설정하는 장치와 전술한 금속용기의 내부쪽 공간에 개구부가 설치되어 전술한 고차 고조파에 대하여 복사 억제 작용을 나타내는 고리 모양의 홈이 있으며 이 개구부 또는 그 근처의 반지름 방향의 폭이 그 고조파 파장의 1/10이하로 형성된 쵸크를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 전자 레인지용 마그네트론.
2. 제1항에 있어서, 금속용기에 쵸크가 고정된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
3. 제1항에 있어서, 금속용기가 쵸크의 일부를 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
4. 제1항에 있어서, 개구부 벽을 쵸크의 일부를 형성하는 실린더로 구분하여서 된 것을 특징으로 하는 마그네트론.
5. 제1항에 있어서, 쵸크는 안테나 리이드에 고정된 것을 특징으로 하는 마그네트론.

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