KR940006302B1 - 마그네트론의 고조파 억제 구조체 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

마그네트론의 고조파 억제 구조체

제1도는 본 발명의 한 실시예에 의한 마그네트론을 개략적으로 나타내는 부분단면도.

제2도는 제1도에 나타낸 한 실시예에 있어서 초크 구조체의 부분을 확대해서 나타낸 부분단면도.

제3도는 종래의 초크 구조체와 본 발명의 초크 구조체와의 고조파 억제 효과를 대비해서 고조파 잡음 특성을 나타내는 그래프.

제4도는 본 발명의 마그네트론에 있어서 초크 구조체의 다른 실시예로서 초크 구조체의 부분을 확대해서 나타내는 부분단면도.

제5도는 제2도 또는 제4도에 나타낸 초크 구조체의 실시예에 있어서(ℓ1)의 칫수를 변경시킬 경우 제5고조파 잡음 특성을 나타내는 그래프.

제6a도 및 제6b도는 (ℓ1)의 칫수의 상.하 한치에 대응해서 초크 구조체의 부분을 나타내는 단면도.

제7도는 본 발명에 따른 마그네트론의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 부분단면도.

제8a도는 본 발명에 따른 동축형 초크 구조체를 나타내는 종단면도.

제8b도는 본 발명에 따른 동축형 초크 구조체의 횡 단면도.

제9도는 제7도의 마그네트론에 있어서 본 발명의 동축형 초크 구조체의 한 실시예를 확대해서 나타낸 부분단면도.

제10도는 제7도의 마그네트론에 있어서 본 발명의 동축형 초크 구조체의 다른 실시예를 확대해서 나타내는 부분단면도.

제11도는 마그네트론이 사용되는 장치의 한예로서, 종래의 일반적인 전자레인지의 개략적인 구성을 나타내는 모식도.

제12a도는 종래의 일반적인 마그네트론의 구조를 나타내는 일부 정단면도.

제12b도는 제12a도 있어서의 선 ⅡB-ⅡB에 따른 부분단면도.

제12c도는 제12b도에 있어서의 선 ⅡC-ⅡC에 따른 부분단면도.

제13도는 제12a도에 있어서 안테나도체의 상부를 나타내고, 종래의 초크 구조체의 부분을 확대해서 나타낸 부분단면도.

제14도는 종래의 초크 구조체에 있어서 다른 문제점을 명백하게 하기 위해 그 부분을 확대해서 나타낸 부분단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 양극원통 2 : 베인

3 : 음극 9 : 내측스트랩 링

10 : 외측스트랩 링 11 : 안테나도체

15 : 금속용기 16 : 출력측절연통

17 : 배기관 18 : 안테나 캡

20 : 자극편 21, 22, 23, 24 : 환상홈형 초크 구조체

31, 32 : 동축형 초크 구조체 31a : 외부도체부

32b : 중심도체부

본 발명은 전자레인지등에 사용되는 마그네트론에 관한 것이며, 특히 고조파 억제용 초크수단이 개량된 마그네트론의 고조파억제 구조체에 관한 것이다.

종래예로서 제11도는 마그네트론이 사용되는 전자레인지의 개략적인 구성을 나타내는 모식도이다. 상기 도면에 있어서 전자레인지(1000)은 마그네트론(100)과 그 마그네트론(100)을 구동시키기 위한 구동전원(200)과 도파관(300)을 갖는다. 상기 전자레인지(1000)은 그 전체가 전자레인지 커버(400)에 의해 덮여 있다. 상기 마그네트론(100)으로부터 발진된 마이크로파는 도파관(300)을 통하여 전자레인지 고내의 공간(500)에 인도된다. 이와같이 인도된 마이크로파에 의해 접시(600)위에 높여진 식품(700)이 가열되어 조리된다.

제12a도는 종래의 일반적인 마그네트론의 구조를 나타내는 일부 정단면도이다. 또, 제12b도는 제12a도에 있어서의 선 ⅡB-ⅡB에 따른 부분단면도이다.

제12c도는 제12b도에 있어서의 선 ⅡC-ⅡC에 따른 부분단면도이다. 이들 도면을 참조해서 전형적인 종래의 마그네트론의 구조에 대하여 설명한다.

도면에 있어서, 마그네트론(100)의 중심부에는 음극(3)이 배치된다. 이 음극(3)은 필라멘트(5)를 갖고 전자를 방출시킨다.

이 음극(3)을 둘러싸도록 복수개의 판상 무산소동으로된 베인(2)가 방사상으로 배치되어 있다. 이 베인(2)는 기초끝부분이 무산소동에 의해 형성된 양극원통(1)의 내벽에 고착되어 그 양극원통(1)과 일체로 형성되어 있다.

상기 베인(2)의 상하끝(제12a도, 제12c도에 있어서)에는 동일 직경으로 선택된 2개의 내측스트랩 링(Strap ring)(9)가 설치되어 있다. 또한 내측스트랩 링(9)는 베인(2)의 전체길이에 대해 베인(2)의 앞쪽끝 부분으로부터 소정거리의 위치에 배치되어 있다. 또, 베인(2)의 상하끝에는 내측스트랩 링(9) 보다도 직경이 크고 각각 동일 직경으로 선택된 2개의 외측스트랩 링(10)이 설치되어 있다.

이들 내측스트랩 링(9) 및 외측스트랩 링(10)은 각각 베인(2)를 하나걸러 단락하도록 베인(2)에 고착되어 있다. 즉, 베인(2) 상단의 내측스트랩 링(9)와 하단의 외측스트랩 링(10)은 하나걸러 배치된 동일 베인(2)에 고착되고, 베인(2) 상단의 외측스트랩 링(10)과 하단의 내측스트랩 링(9)는 나머지 베인(2)에 각각 고착되어 있다. 인접한 2개의 베인(2)와 양극원통(1) 내벽으로 둘러싸여 그 일부가 음극(3)을 향해서 개방된 공간(14)는 공동공진기를 형성하고 있다.

이 공동공진기의 공진주파수에 의해 마그네트론(100)의 발진주파수가 결정된다. 양극원통(1)의 중심부에는 축선 방향으로 베인(2)의 앞쪽끝 부분에 의해 원통상의 공간이 형성되어 있다. 이 공간내에 음극(3)이 배치되어 있다. 이와같이 음극(3)과 베인(2)와의 사이에 소정거리로 유지된 공간(4)는 작용공간이라 부르고 있다.

이 작용공간(4)에는 음극(3)의 중심축과 평행으로 일정한 직류자계가 인가된다. 이를 위해 양극원통(1)의 상하단 근방에는 각각 영구자석(12)가 배치되어 있다.

또, 음극(3)과 베인(2)와의 사이에는 직류 또는 저주파수의 고전압이 인가된다. 음극(3)은 토륨을 함유한 텅스텐등을 나선상으로 형성한 필라멘트(5)와 그 필라멘트의 상단을 지지하고 상부에 필라멘트(5)의 외경보다 큰 직경의 플랜지(6)을 가진 톱햇(top hat)(7)과 필라멘트(5)의 하단을 지지하는 엔드햇(end hat)(8)로 구성된다. 상기 톱햇(7)과 엔드햇(8)은 몰리브덴등의 공융점 금속으로 형성된다. 이들 톱햇(7) 및 엔드햇(8)에 의해 필라멘트(15)로부터의 축방향에의 전자의 이탈이 방지되도록 되어 있다. 또 상술한 바와같이 내스트랩 링(9) 및 외측스트랩 링(10)은 베인(2)의 상하단에 하나 걸러 고착되어 있기 때문에 각 베인(2)가 교대로 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 안테나도체(11)은 그 한쪽끝이 베인(2)의 1매와 접속되도록 설치되어 있다.

이상과 같은 구성에 있어서 공동공진기에 생긴 고조파 전계는 각 베인(2)의 앞쪽끝부분에 집중되고, 그 일부가 작용공간(4) 내로 누설된다.

여기서 내측스트랩 링(9)와 외측스트랩 링(10)이 베인(2)를 하나 걸러 결합하고 있기 때문에 인접하는 베인(2)는 고주파적으로 역전위로 되어 있다. 그리하여 음극(3)으로부터 방사된 전자군은 음극(3)을 중심으로 작용공간(4)내를 회전하고 이들 전자군과 고주파 전계와의 사이에서 상호작용이 발생하고, 그 결과 마이크로파가 발진된다. 이 발진에 의해 얻어진 마이크로파는 베인(2)에 접속된 안테나도체(11)을 거쳐서 외부로 인도된다.

또한 마이크로파 전력에 변환효율은 100%가 아니기 때문에 잔자군의 에너지의 일부가 열로서 소비된다. 그 때문에 양극원통(1)의 외부주위에는 방열을 위한 핀(fin)(13)이 설치되어 있다. 또한, 제12b도에 있어서는 양극원통(1)의 내부에 있어서의 구조만을 나타내고, 핀(13)등의 도시는 생략되어 있다.

그런데 상기와 같은 마그네트론에 있어서는 ITU(International Telecommunication Union)에 의해 국제규격이 정해져서 식품가열이나 의료기기나 일부 공업기기등에 대해서는 2450MHz의 기본주파수가 할당되어 있다. 따라서 이를 위한 마그네트론은 2450MHz(±50MHz)의 기본주파수의 마이크로파만을 발진하는 것이 이상적이지만 현실적으로는 각종의 고주파를 발생시킨다.

실제로 마그네트론으로부터 발진되는 마이크로파에는 제2, 제3의 고조파등의 많은 고조파가 포함되고, 또 기본파에 있어서도 상기한 범위로부터 벗어난 성분이 포함되어 있다.

이 고조파는 예를들면 전자레인지의 공동(cavity)내에 전파되면 이 고조파의 파장이 짧아질수록 차폐가 곤란하게 되어 외부로 누설되기 쉽다.

이 누설전파는 아주 미약하여도 전파장해를 이르키는 경우가 있다. 이 고조파 중에서도 특히 12.25GHz(±0.25GHz)의 주파수를 가진 제5고조파는 1981년 경부터 시험되어 최근 실용회되어 가고 있는 위성방송의 사용주파수 대역과 겹쳐 문제가 되고 있다. 예를들면 SHF(Super High Frequency) 위성방송의 전파주파수 할당은 세계 각국의 지역별로 다르게 되어 있지만 그 주파수대역은 11.7-12.75GHz의 범위내로 설정되어 있다.

종래로부터 마그네트론 차체의 불필요복사 억제기술로서, 출력부에 1/4파장형초크를 설치하고 있는것은 이미 알려져 있다. 예를들면 일본국 특공소 54-6862호 공보, 일본국 특개소 61-288347호 공보, 미국 특허 제 4,833,367호 등에 개시되어 있다.

이와같은 마그네트론은 개략적으로는 제13도에 나타내는 바와같은 구조를 갖는다. 제13도는 제12a도에 나타낸 마그네트론에 있어서, 안테나도체의 상단부를 나타내는 부분단면도 이다. 제13도는 참조하면 금속용기(15)와 출력측절연통(16)은 안테나도체(11)을 둘러싸도록 그 내측에 기밀공간을 형성하고 있다. 상기 출력측절연통(16) 위에는 배기관(17)과 안테나 캡(18)이 고착되어 있다.

상기 금속용기(15)내에는 안테나도체(11)을 둘러싸도록 초크구조체(19)가 설치되어 있다.

상기 환상홈형 초크 구조체(19)의 홈의 깊이(d)는 그 불필요복사가 억제되어야 할 고조파의 파장의 약 1/4로 설정되어 있다. 이것에 의해 소정의 고조파에 상당하는 불필요복사가 초크 구조체(19)에 의해 억제될 수 있다.

또 홈의 깊이(d)를 적절히 변경함으로서 임의의 고조파를 억제할 수도 있다.

그러나 제13도에 나타내는 것과 같은 종래의 불필요복사 억제기술에 의하면 제2, 제3고조파등의 비교적 장파장의 고조파를 억제하는데는 그 효과를 발휘하지만 SHF 위성반송의 주파수대인 12GHz와 거의 일치하기 때문에 문제가 되고 있는 전자레인지의 제5고조파등과 같이 단파장의 고조파를 억제하기에는 충분한 효과를 얻을 수 없다.

그 이유는 제13도에 나타내는 출력측절연통(16)의 길이(ℓ)이 그 고조파 절연성으로부터 일반적으로 약 10mm 정도 필요하기 때문에 단파장의 고조파에 있어서는 그 출력측절연통(16)의 내부공간은 단순한 공간으로 간주되고 그 공간을 거쳐서 단파장의 고조파가 외부로 방사되기 때문이라고 추정된다.

또 종래 기술의 다른 문제점으로서 제14도에 나타내는 바와같이 금속용기(15)와 출력측절연통(16)간의 납땜부(151)에 있어서 납땜시에 납이 흘러서 볼록부(152)가 형성되는 경우가 있다.

이 볼록부(152)와 안테나도체(11)과의 사이에 큰 마이크로파 전압에 의한 전계 집중이 발생한다. 이 전계집중은 그 결과로서 볼록부(152)와 안테나도체(11)과의 사이에서 방전을 발생시켜서 출력측절연통(16)의 국부가 열에 의해 출력측절연통(16)의 갈라짐이나 가스방출을 발생시킨다.

상기한 문제점을 해소하기 위해 일본국 실공소 58-910호 공보에는 금속용기의 출력측절연통과 납땜되는 축의 끝부분이 출력측절연통의 내경보다도 안쪽으로 돌출하고 또한 출력측 방향으로 구부러진 구조가 제안되어 있다. 그러나 이 구조는 상술한 전계집중을 완화시킬 뿐이고, 제5고조파동의 단파장의 고조파를 억제할 수 없는등의 문제점이 있었다. 본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 단파장의 고조파를 억제하는 데에도 충분한 효과를 얻을 수 있고, 또한 간단한 구조의 초크 구조체를 구비한 마그네트론을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 마그네트론은 통형상의 양극과, 복수개의 베인과, 통형상의 금속용기와, 출력측절연통과, 안테나도체와, 고조파 억제를 위한 초크수단을 구비하고 있다. 복수개의 베인은 통형상의 양극에 설치되어 있다. 통형상의 금속용기는 통형상의 양극의 한쪽끝에 기밀공간을 형성하기 위해 설치되어 있다. 출력측절연통의 한쪽끝은 통형상의 금속용기에 기밀하게 결합되어 있다.

안테나도체는 베인에 전기적으로 결합되어 통형상의 금속용기 및 출력측절연통의 안쪽 공간을 통해서 뻗어 있다. 고조파 억제를 위한 초크 수단은 그 한쪽끝이 통형상의 금속용기에 전기적으로 결합되고, 그 다른쪽끝이 출력측절연통내에 존재하도록 출력측절연통의 안쪽 공간에 설치되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 초크 수단은 안테나도체의 주위를 둘러싸도록 설치된 통형상의 금속체를 포함한다. 초크수단은 출력측절연통의 위를 따라 뻗어서 형성된 통형상의 금속체로된 외부도체와 그 외부도체부에 의해 둘러싸인 안테나도체로 이루어진 중심도체부에 의해 구성되는 동축형 초크를 포함한다. 또한 초크수단은 통형상의 금속체의 내주면에 환상의 홈공간을 형성하도록 통형상의 금속체의 다른쪽끝쪽의 끝부분이 한쪽끝쪽으로 구부러진 환상홈부를 포함한다. 바람직하게는 동축형 초크에 있어서의 통형상의 금속체의 길이, 또는 환상홈부의 깊이는 출력측절연통의 다른쪽 끝과 초크수단의 다른쪽 끝과의 사이의 거리 이상이면 좋다.

이 경우 통형상의 금속체의 길이, 또한 환상홈부의 깊이는 그 초크수단에 의해 억제되는 고조파의 파장의 약 1/4과 같다.

상기 구성에 따른 본 발명에 있어서는 종래에 단파장의 고조파의 단순한 방사공간 이라고 간주되었던 출력측절연통의 안쪽 공간에 고조파 억제를 위한 초크수단이 설치된다. 그 때문에 단파장의 고조파의 단순한 방사공간이라고 간주되었던 출력측절연통의 길이가 고조파 억제를 위한 초크수단의 존재에 의해 단축될 수 있다. 이것으로부터 상기 출력측절연통의 안쪽공간으로부터의 단파장의 고조파의 누설을 억제할 수가 있기 때문에 마그네트론 차체의 불필요복사억제 효가, 소위 초크효과를 보다 향상시킬 수가 있다.

또 본 발명에 있어서는 고조파 억제를 위한 초크수단의 한쪽끝이 통형상의 금속용기에 전기적으로 결합됨과 동시에 다른쪽 끝이 출력측절연통내에 존재하도록 설치되어 있다. 때문에 통형상의 금속용기와 출력측절연통과의 접합부분이 초크수단에 의해 덮여진다. 이것으로서 그 접바부와 안테나도체와의 사이에서 방전이 발생하는 일이 없다. 그 결과, 그 접합부분과 안테나도체와의 사이에서의 전계집중이 완화될 수 있다.

[실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.

제1도를 참조하면 양극원통(1)의 중심축에는 음극(3)이 설치되어 있다. 베인(Vane)(2)는 양극원통(1)의 내면에 고착되어 있다.

상기 음극(3)의 주위에는 복수개의 베인(2)가 방사상으로 배열되어 있다.

상기 양극원통(1)의 개방된 한쪽끝에는 자극편(pole piece)(20)이 고착되어 있다. 상기 양극원통(1)의 위쪽에는 통형상의 금속용기(15)와 출력측절연통(16)이 순차적으로 쌓아올려서 고착되어 양극원통(1)내에 연이어 통하는 기밀 공간이 형성되어 있다. 상기 출력측절연통(16) 위에는 배기관(17)이 고착되어 있다. 상기 베인(2)에는 안테나도체(11)이 한쪽끝이 고착되어 있다. 이 안테나도체(11)은 기밀공간 내로 뻗어 있다.

상기 안테나도체(11)의 다른쪽 끝은 배기관(17)에 고착되는 것에 의해 지지되어 있다. 상기 배기관(17)은 안테나 캡(antenna cap)(18)에 덮여 있다.

이와같은 구성을 갖는 마그네트론에 있어서 고조파를 억제하기 위한 초크 수단(choke means)이 부가되어 있다. 초크구조체(choke body)(21)은 금속용기(15)의 출력측의 절연통(16)과 기밀하게 접합되는 축의 끝부분과 전기적으로 결합되어 있다. 상기 초크구조체(21)은 출력측의 절연통(16)의 안쪽공간을 향해서 뻗어 있다. 상기 초크구조체(21)은 출력측절연통(16)의 안쪽공간에 있어서 환상홈(annular proove)을 갖는다. 이 환상홈의 깊이는 임의의 고조파의 파장의 약 1/4과 같다. 이와같은 1/4파장 초크구조체는 일반적으로 전자레인지의 전파누설 대책으로서 사용되고 있는 도어밀폐(door seal)등과 같은 원리에 기초해서 형성되는 것이며 초크구조체(21)이 공동공진기의 작용을 한다.

상기 초크구조체(21)은 프레스에 의한 디프드로인(deep drawing) 성형으로 금속용기(15)와 일체로 형성되어 있다.

2450MHz의 기본주파수를 갖는 전자레인지용 마그네트론에 있어서 제5고조파를 억제하기 위해서는 제2도에 나타내는 초크구조체(21)의 환상홈의 깊이(d)는 제5고조파의 파장 24.5mm의 약 1/4로서 6.0mm가 된다. 또 제2도에 나타내는 환상홈형(annular groove type) 초크구조체의 실시예에 있어서는 초크구조체의 각 치수는 각각 D1=11.0mm, g=1.0mm, D2=8.0mm로 설정되어 있다. 또한, 이 초크구조체(21)과 안테나도체(11)과의 사이에는 이들 사이에 발생하는 고주파전계에 의해 방전이 일어나지 않도록 충분한 거리가 확보되어 있다.

제2도에 나타낸 본 발명의 초크구조체와 제13도에 나타낸 종래의 초크구조체를 사용해서 고조파의 억제효과를 비교해 보았다.

제3도는 종래의 초크구조체와 본 발명의 초크구조체에 의한 각 고조파의 방사레벨의 상대치(dB)를 나타내는 그래프이다.

또한, 종래의 초크구조체와 본 발명의 초크구조체에 있어서 출력측절연통(16)의 길이(ℓ)은 10mm이며, 초크구조체의 치수(d)는 억제되어야 할 고조파 파장의 약 1/4로 했다. 제3도로부터 명백한 바와같이 본 발명의 초크구조체를 사용하면 종래의 초크구조체에 비해 제5, 제6, 제7고조파와 같은 단파장인 고차고조파의 방사레벨 상대치가 작아지게 되어 있다. 즉 본 발명의 초크구조체를 사용하면 제2도에 나타내는 바와 같이 출력측절연통(16)의 길이(ℓ)의 1/2이상인 안쪽부분이 금속제의 초크구조체(21)로 덮이기 때문에 고주파적으로 단순한 공간으로 간주되는 출력측절연통(16)의 안쪽 공간의 길이가 단축되어서 ℓ1이 된다.

이것으로서 단파장인 고차고조파의 방사공간이 축소됨으로서 본 발명의 초크구조체는 종래의 초크구조체보다도 단파장인 고차고조파에 대해 우수한 억제효과를 발휘한다.

제2도에 나타내는 초크구조체의 실시예에 있어서는, 출력측절연통(16)의 길이(ℓ)가 일정한 경우 억제되어야 할 고조파의 파장이 짧으면 짧을수록, 초크구조체(21)의 환상홈의 길이(d)가 짧아지기 때문에 치수(ℓ1)의 길이가 증가한다. 이 경우 고조파 방사공간의 길이(ℓ1)이 오히려 증가하는 것이 되어 출력측절연통(16)으로부터의 고조파 누설을 억제하는 효과를 기대할 수 없다. 이것을 해소하기 위해 제4도에 나타내는 바와같이 치수(ℓ1)의 길이를 짧게 유지한 상태에서 출력측절연통(16)의 안쪽 공간에 환상홈형 초크구조체(22)가 설치된다.

상기 초크구조체(22)의 끝부분은 제2도에 나타내는 초크구조체(21)에 비해 출력측절연통(16)의 안쪽 공간의 상부에 위치한다.

이것에 의해 고조파의 방사공간으로 간주되는 출력측절연통(16)의 안쪽 공간의 길이(ℓ1)을 짧게 유지한 상태에서 고차고조파의 단파장에 따른 환상홈의 깊이(d)를 갖는 초크구조체(22)가 설치된다.

다음에, 제2도 또는 제4도에 나타내는 환상홈형 초크구조체를 사용해서 치수(ℓ1)을 변화시킴으로서, 제5고조파의 억제효과가 어떻게 변화하는가에 대해 조사했다. 제5도는 출력측절연통(16)의 길이(ℓ)을 10mm, 제5고조파를 억제하기 위해 초크구조체의 환상홈의 깊이(d)를 6mm로 일정하게 하고, 치수(ℓ1)민을 변화시켰을 때의 제5고조파의 방사레벨 상대치(dB)의 변화를 나타내는 그래프이다. 제5도로부터 명백한 바와같이 치수(ℓ1)이 초크구조체의 환상홈의 깊이(d)를 초과하면 급격하게 제5고조파 방사레벨 상대치가 증가한다.

다시 말하면, 제5고조파의 누설을 효과적으로 억제하기 위해서는 초크구조체의 화상홈의 깊이(d)가 치수(ℓ1)과 같든가, 그 이상인 것이 바람직하다. 또한 제5도의 그래프에 있어서, ℓ1= 0(mm)인 경우의 환상홈형상의 초크구조체(23)은 제6a도에 나타내고 있고, ℓ1= ℓ= 0(mm)의 경우의 환상홈형 초크구조체(24)는 제6b도에 나타내고 있다.

제7도는 본 발명에 따른 초크구조체의 다른 실시예로서 동축형(coaxial) 초크구조체(31)을 구비한 마그네트론을 개략적으로 나타내는 부분단면도 이다.

제7도에 나타내는 마그네트론은 제1도에 나타내는 마그네트론에 있어서의 환상홈형 초크구조체(21) 대신에 동축형 초크구조체(31)을 갖는다.

제7도에 마그네트론의 기타 구성은 제1도에 나타낸 마그네트론의 구성과 동일한 것이다.

제9도를 참조하면, 고조파를 억제하는 초크수단을 부가하기 위해 동축형 초크구조체(31)은 금속용기(15)의 출력측절연통(16)과 기밀하게 접합되는 측의 한쪽끝부분과 전기적으로 결합되어 있다. 상기 동축형 초크구조체(31)은 외부도체부(31a)와 중심도체부(31b)로 구성된다. 외부도체부(31a)는 출력측절연통(16)의 내벽을 따라 안테나도체(11)이 뻗는 방향으로 임의의 억제되어야 할 고조파 파장의 약 1/4의 길이를 갖는다. 중심도체부(31b)는 안테나도체(11)로 구성된다.

이와같은 동축형 초크구조체(31)의 세로단면은 제8a도에 나타내고 있고, 그 가로단면은 제8b도에 나타내고 있다. 이 동축형 초크구조체도 상술한 환상홈형 초크구조체와 같은 원리에 기초하고 있고, 1/4 파장 초크구조체의 일종이다. 따라서 외부도체부(31a)의 길이(d)는 억제되어야 할 고조파의 파장(λ)의 약 1/4(λ/4)와 같게 되도록 설정된다.

이것에 의해 그 파장을 갖는 고조파는 외부도체부(31a)의 영역을 넘어서 안테나도체(11)이 뻗은 방향으로 방사되기 어렵게 된다. 상기 동축형 초크구조체(31)의 외부도체부(31a)는 프레스에 의한 디프드로잉 형성으로 금속용기(15)와 일체로 형성되어 있다.

2450MHz를 기본주파수로 하는 전자레인지용 마그네트론에 있어서 제5고조파의 누설을 억제하기 위해서는 제9도에 나타내는 외부도체부(31a)의 길이(d)는 제5고조파의 파장 24.5mm의 약 1/4로 설정된다.

본 발명의 동축형 초크구조체에 이어서도 상술한 환상홈형 초크구조체와 마찬가지로 출력측절연통(16)의 길이 ℓ(= 10mm)의 1/2이상인 안쪽부분이 외부도체부(31a)로 덮여 있기 때문에 고조파적으로 단순히 방사공간으로 간주되는 출력측절연통(16)의 안쪽공간의 길이가 단축되어서 ℓ1이 된다. 이것에 의해 단파장인 고차고조파에 대해서도 종래의 초크구조체 보다도 우수한 억제효과가 얻어진다.

다시, 본 발명의 초크구조체를 사용하면 제14도에 나타낸 금속용기(15)와 출력측절연통(16)과의 사이의 납땜접합부(151)이 동축형 초크구조체의 외부도체부 또는 환형홈형 초크구조체로 덮여진다. 그 때문에 안테나도체(11)과 납땜접합부(151)과의 사이에서 방전이 일어나는 일도없고, 전계의 집중도 완화된다.

또, 제10도에 나타내는 바와같이 동축형 초크구조체(32)는 금속화층(metallized layer)으로 구성되는 외부도체부(32a)와 안테나도체(11)로 구성되는 중심도체부(32b)로 구성되어도 좋다.

이 경우 외부도체부(32a)는 출력측절연통(16)의 내부벽면에 몰리브덴, 망간등의 금속을 포함하는 금속화층으로서 형성된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 단파장의 고조파를 억제하는데도 충분한 효과를 발휘할 수 있는 초크수단이 제공될 수 있다. 이것에 의해 마그네트론 차체의 전파누설의 억제효과를 한층 향상시킬 수가 있기 때문에 SHF 위성방송에 대한 전파장해가 억제될 수 있다.

Claims (6)

1. 음극(3)과, 그 음극(3)의 주위에 배치된 복수개의 베인(2)를 갖는 양극원통(1)과, 그 양극원통(1)의 한쪽끝에 기밀공간을 형성하는 통형상의 금속용기(15)와, 그 통형상의 금속용기(15)에 기밀하게 접합된 출력측절연통(16)과, 한끝이 상기 베인(2)에 전기적으로 결합되고, 상기 통형상의 금속용기(15) 및 출력측절연통(16)의 안쪽공간을 통해서 연장된 안테나도체(11)을 갖되, 상기 통형상의 금속용기(15)에 전기적으로 결합되고, 상기 안테나도체(11)를 둘러싸는 고조파 억제용 초크수단을 상기 출력측절연통(16)의 안쪽공간에 배치한 것을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 억제구조체.
2. 제1항에 있어서, 상기 초크수단은 상기 안테나도체(11)의 주위를 둘러싸도록 설치된 통형상의 금속체로된 환상홈형 초크구조체(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 억제구조체.
3. 제1항에 있어서, 상기 초크수단은 상기 출력측절연통(16) 위를 따라 뻗도록 형성된 상기 통형상의 금속체로된 외부도체부(31a)와 상기 외부도체부(31a)에 의해 둘러싸인 상기 안테나도체(11)로된 중심도체부(31b)에 의해 구성되는 동축형 초크구조체(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 억제구조체.
4. 제3항에 있어서, 상기 초크수단인 외부도체부(31a)의 길이(d)는 상기 출력측절연통(16) 길이의 1/2 이상인 것을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 억제구조체.
5. 제4항에 있어서, 상기 외부도체부(31a)의 길이(d)는 억제되는 고조파의 파장의 1/4과 거의 같은 것을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 억제구조체.
6. 제1항에 있어서, 상기 초크수단은 상기 출력측절연통(16)의 안쪽공간에 억제되는 고조파의 1/4파장의 깊이를 갖는 환상홈으로 되는 것을 특징으로 하는 마그네트론의 고조파 억제구조체.

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