NL7907593A

NL7907593A - Magnetron.

Info

Publication number: NL7907593A
Application number: NL7907593A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1979-10-15
Filing date: 1979-10-15
Publication date: 1981-04-21
Also published as: GB2067350A; JPS5663746A; US4371848A; FR2467479A1; DE3038138A1; JPS6332215B2; DE3038138C2; GB2067350B; FR2467479B1

Description

m - - n £ . —4

•JL

PHN 9599 1 NT.V. Philips * Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Magnetron.

De uitvinding heeft betrekking op een magnetron met een vacuumdichte omhulling bevattende een anodehuis voorzien van zich inwendig vanuit de binnenwand van het anodehuis uitstrekkende anode vanen, een 5 uitgangsgedeelte, een zich in het uitgangsgedeelte uitstrekkende antennesonde, die met tenminste één der anodevanen is verbonden en ten minste één eerste geleidend element, dat met de antennesonde is verbonden en een filter vormt voor het blokkeren van een andere frequentie M dan de grondfrequentie van het magnetron.

Een dergelijk magnetron is bekend uit het Amerikaanse octrooischrif t 3*849,737 en wordt in het bijzonder toegepast in microgolfovens voor voedselbereiding en dergelijke. Het geleidende element, dat met de 15 antennesonde een filter vormt bestaat daarin uit een metalen bekervormig lichaam, dat de antennesonde coaxiaal omgeeft en waarvan de bodem met de antennesonde is verbonden. De vervaardiging van dit soort filters en de bevestiging daarvan in het magnetron compliceren de ver-20 vaardiging van het magnetron, hetgeen bij massafabricage een bezwaar is en de produktiekosten verhoogt.

De uitvinding beoogt een magnetron te verschaffen waarin met eenvoudige middelen een filter voor het blokkeren van een andere frequentie dan de grond-25 frequentie wordt verkregen.

Een magnetron van de in de aanvang genoemde soort heeft daartoe volgens de uitvinding het kenmerk, dat het met de antennesonde een filter vormende element bestaat uit een aan één einde met de antenne- on u sonde elektrisch contact makende metalen strip, die zich over een lengte van ongeveer een vierde van de bij de te blokkeren frequentie behorencfe golflengte vrij langs de 790 75 93 ·£.·-— *. - • ‘ ! PHN 9599 2 antennesonde uitstrekt.

Het aldus verkregen filter is niet alleen bijzonder effectief gebleken, doch. is bovendien bijzonder eenvoudig van constructie. De benodigde onderdelen van 5 het filter zijn eenvoudig te vervaardigen en de bevestiging daarvan in het magnetron kan met een eenvoudige en snelle handeling zoals puntlassen worden gerealiseerd.

Een uitvoeringsvorm van de uitvinding is daardoor gekenmerkt, dat het filter symmetrisch ten 10 opzichte van de hartlijn van de antennesonde is uitgevoerd door middel van een tweede geleidend element in de vorm van een metalen strip, die zich over 'een lengte van ongeveer een vierde van de bij de te blokkeren frequentie behorende golflengte langs de antennesonde uitstrekt.

15 Een dergelijke symmetrische uitvoering van het filter verhoogt de doelmatigheid met betrekking tot het blokkeren van een ongewenste frequentie.

Een andere uitvoeringsvorm van de uitvin-' . ding is daardoor gekenmerkt, dat zich "ter weerszijden van 20 de antennesonde een geleidend element in de vorm van een metalen strip langs de antennesonde uitstrekt, welke . strippen een lengte 1^ respektievelijk 1^ hebben, waarbij 1^ ongeveer een vierde van de golflengte behorende bij een eerste te blokkeren frequentie en 1^ ongeveer een vierde 25 van de golflengte behorend bij een tweede te blokkeren frequentie bedragen. Met een dergelijk filter worden twee frequenties, bijvoorbeeld de tweede en derde harmonische van de grondfrequentie van het magnetron geblokkeerd.

30 Volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de antennesonde een langgerekte metalen strip,waarvan de breedte groter is dan de dikte en waarin de met de antennesonde een filter vormende geleidende elementen met de antennesonde één geheel..vormen. Het voor-35 deel van deze constructie is dat voor de filters géén afzonderlijke onderdelen worden gebruikt en derhalve geen bijzondere handelingen voor het bevestigen van de onder- 790 75 93 f & PHN 9599 3 delen nodig1 zijn. Een verdere uitwerking van deze uitvoeringsvorm bestaat daarin, dat elk der een filter vormende geleidende elementen bestaat uit een uit de antennesonde gesneden tong gevormd door een zich. over g een lengte 1 in de lengterichting van de antenne uitstrekkende en in de rand daarvan uitmondende gleuf, •waarbij 1 een vierde van de golflengte behorende bij een te blokkeren frequentie bedraagt.

De uitvinding wordt thans toegelicht aan IQ de hand van de tekening waarin: figuur 1 een axiale doorsnede van een magnetron voorzien van een filter volgens de uitvinding weergeeft, figuur Z een deel van het magnetron in een doorsnede volgens de lijn XX-IX van figuur 1 toont, en figuur 3 t/m figuur 6 verschillende uitvoeringsvormen van filters volgens de uitvinding tonen in doorsneden analoog aan die in figuur 2.

In figuur 1 en 2 is een magnetron we erge-2Q geven voorzien van een koperen anodehuis 1 en een aantal koperen anodevahen 2, die zich vanuit de binnenwand van het anodenhuis 1 naar een schroeflijnvormige kathode 3 uitstrekken. De anodevanen 2 zijn nabij de kathode 3 aan de boven- en onderzijde door goed geleidende 25 ringen 4 ("straps") om en om verbonden. Metalen bussen 5 en 6 vormen de eindruimten van het magnetron. De eind- v ruimte 6 is afgesloten door een keramische plaat 7 waarin de kathodetoevoergeleiders 8 en 9 zijn opgenomen.

Een cylindrisch keramisch venster 10 sluit aan op de eind-30 ruimte 5· Een stripvormige antennesonde 11 is door een opening 12 van een inwendige magnetische poolschoen 13 gevoerd. De antennasonde 11 is enerzijds met één der anodevanen 2 en anderzijds met een metalen pompbuis Tolverbonden. Het afknijppunt 15 van de pompbuis 14 is door 35 een metalen afschermkap 16 omgeven, die via een metalen kap 17 elektrisch met de pompbuis 14 en derhalve met de antenne 11 is verbonden. Het magnetron is verder voorzien 790 75 93 .OHN 9599 4

\ -' V

van axiaal gemagnetiseerde magneten 18, koelvinnen 19 en een magneetjuk 20 dat tevens liet koelerhuis vormt.

Het door het venster 10 en de metalen kap 16 gevormde uitgangsgedeelte van het magnetron wordt- bij gebruik 5 in een golfgeleider of trilholte (c.q. ovenruimte) gestoken, waarbij de door het magnetron opgewekte hoogfrequent-energie via het uitgangsgedeelte in de daarop aangesloten golfgeleider of trilholte wordt gestraald. Naast de door het magnetron opgewekte grond-10 trilling worden ook harmonischen van deze grondtrilling opgewekt. In magnetrons voor kookdoeleinden heeft de grondtrilling een frequentie van ongeveer 2450 MHz.

De uitstraling van de grondtrilling vanuit de oven kan \ voldoende worden beperkt. Het is echter zeer moeilijk 15 tevens de uitstraling van de tweede en eventueel hogere harmonischen vanuit de oven voldoende te beperken.

Om deze reden.wordt het magnetron zelf van filters voor-. zien, die uitstraling van energie met een andere frequentie dan de grondfrequentie blokkeren. In figuur 1 wordt een 20 dergelijk filter gevormd door twee metalen strippen 21 en 22, die door puntlassen 23 aan de antennesonde 11 zijn bevestigd.. De strippen 21 en 22 strekken zich over een lengte "1" langs de antenne 11 tot in of nabij de opening 12 uit. De lengte "1" is ongeveer gelijk aan 25 een vierde van de golflengte behorende bij de door het filter te blokkeren frequentie. Het is mogelijk het ' filter met behulp van één strip te vormen. De hier gegeven symmetrische uitvoeringsvorm is echter doelmatiger dan die met één enkele strip 21. Voorts is het mogelijk 30 de strippen 21 en 22 een verschillende lengte te geven. Bijvoorbeeld de strip 21 heeft een lengte 1 = 1^ en de strip 22 een lengte 1 = 1^, waarbij 1^ een vierde van de golflengte' behorende bij een te blokkeren frequentië f^ en 12 een vierde van de golflengte behorende bij een te 35 blokkeren frequentie f^ bedragen.

Figuur 2 geeft een deel van het in figuur 1 weergegeven magnetron volgens de lijn II-II weer.

790 75 93 PHN 9599 5 * *

Xn de figuren 3 t/ra 6 zijn verschillende uitvoeringsvormen van de uitvinding weergegeven, waarbij een deel van het magnetron in een doorsnede analoog aan die in figuur 2 is getekend. Ter wille van de duidelijk-5 heid en eenvoud zijn overeenkomstige onderdelen van het magnetron van dezelfde verwijzingscijfers als gebruikt in figuur 2 voorzien. In figuur 3 bevindt zich in de stripvormige antenne sonde 11 een in de rand 30 van de antenne uitmondende gleuf 31 * waardoor een tong 32 is gevormd.

10 Be lengte ”1" van de gleuf 31 bedraagt weer een vierde van de golflengte behorend bij een te blokkeren frequentie. Een symmetrische uitvoeringsvorm van dit filter is weergegeven in figuur 4. In de antenne strip 11 zijn twee gleuven 33 ter lengte "1" aangebracht, die elk 15 in een rand van de antennestrip 11 uitmonden, waardoor twee tongen 34 en 35 zijn gevormd. Een modificatie van deze uitvoeringsvorm is weergegeven in figuur 5» De gleuven 36 en 37 hebben daarin een lengte ”1^" respectievelijk "l^", waarbij 1^ een vierde van de golflengte 20 behorend bij een eerste te blokkeren frequentie f^ en 1^ een vierde van de golflengte behorend bij een tweede te blokkeren frequentie f'^ bedragen. In een concreet voorbeeld heeft de grondtrilling van het magnetron een frequentie van 2450 MHz en is = 4900 MHz (2° harmo-25 nischen) en = ^-500 MHz. De frequentie f2 is bijvoorbeeld de frequentie van de door het magnetron naast de grondtrilling opgewekte zogenaamde 7Γ-7 mode.

Figuur 6 geeft een van de in figuur 3 weergegeven uitvoeringsvorm afwijkende vorm weer, in die zin, 30 dat het filter 4θ niet nabij de opening 12 in de pool-schoen 13 is gelegen, doch in het uitgangsgedeelte van het magnetron is ondergebracht. De aan de hand van de figuren 4 en 5 besproken modificaties zijn ook hier weer mogelijk.

35 Binnen het raam van de uitvinding zijn verdere uitvoeringsvormen mogelijk. Zo kan het met de antenne een filter vormende element ook bestaat uit een 790 75 93 PHN 9599 6 in hoofdzaak U-vormig, uit een metalen plaat gestansd element, waarvan de beidé benen zich ter weerszijden van de antennestrip uitstrekken over een lengte 1, zoals hierboven aangegeven, en waarvan het verbindings-5 stuk der benen op dé platte zijde van de antennestrip is gelast.

10 ; 15 - 20 ; V:-; : r / ' ':;/V 7^',·-- 25 30 35 79075 93

Claims

1. Magnetron met een vacuumdicht e omhulling bevattende een anodehuis voorzien van zich inwendig 5 vanuit de binnenwand van het anodehuis uitstrekkende anodevanen, een uitgangsgedeelte, een zich in het uit-gangsgedeelte uitstrekkende anteimesonde, die met tenminste één der anodevanen is verbonden en ten minste één eerste geleidend element, dat met de antennesonde 10 ia -verbonden en een filter vormt voor het blokkeren van een andere frequentie dan de grondfrequentie van het magnetron met het kenmerk, dat het geleidende element bestaat uit een aan één einde met de antennesonde elektrisch contact makende metalen strip die zich over een 15 lengte van ongeveer een vierde van de bij de te blokkeren frequentie behorende golflengte vrij langs de antennesonde uitstrekt.

2. Magnetron volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het filter symmetrisch ten opzichte van de 20 hartlijn van de antennesonde is uitgevöerd door middel van een tweede geleidend element in de vorm van een metalen strip, die zich over een lengte van ongeveer een vierde van de bij de te blokkeren frequentie behorende golflengte langs de antennesonde uitstrekt. 25

3· Magnetron volgens condusie 1, met het kenmerk, dat zich ter weerszijden van de antennesonde een geleidend element in de vorm van een metalen strip langs de antennesonde uitstrekt, welke strippen een lengte l.j respektievelijk 1^ hebben, waarbij 1^ ongeveer een 30 vierde van de golflengte behorend bij een eerste te blokkeren frequentie en 1^ ongeveer een vierde van de golflengte behorend bij een tweede te blokkeren frequentie bedragen.

4. Magnetron volgens conclusie 1 , 2 of 3, met 35 het kenmerk, dat de antennesonde een langgerekte metalen strip is waarvan de breedte groter is dan de dikte, en waarin de met de antennesonde een filter vormende ge- 79075 93 PHN 9599 8 ¢- 'ft leidende elementen met de ant enne sonde één geheel vormen*

5. Magnetron volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat elk der een filter vormende geleidende elementen bestaat uit een uit de antennesonde gesneden tong 5 gevormd door een zich over een lengte 1 in de lengterichting van de antenne uitstrekkende en in de rand daarvan uitmondende gleuf, waarbij 1 een vierde van de golflengte behorend bij een te blokkeren frequentie bedraagt . 10 15 - - - 20. v ' -: : K: 25 - . . 30 35 790 75 93