SU50260A1 - Магнетрон - Google Patents

Description

Насто щее изобретение касаетс  магнетронных устройств и, /главным образом, конструктивного выполнени  примен емых в них разр дных трубок.

Магнетронное устройство обычно состоит из трех составных частей: разр дной трубки, устройства дл  возбуждени  магнитного пол  и приключенных к лампе элементов и источников напр жений. Размеры электродной системы лампы обычно определ ютс  длиной генерируемой волны; они должны быть тем меньше, чем меньшую волну желательно получить. Коэфициент полезного действи  при генерировании очень коротких волн сравнительно низок. Коэфициент полезного действи  в 10% дл  волн в 50 см и ниже считаетс  весьма удовлетворительным. Поэтому, в электродной системе имеютс  чрезвычайно большие потери мощности на нагрев, во много раз превышающие полезно расходуемую мощность.

Так как электроды дл  возбуждени  очень коротких волн должны иметь чрезвычайно малые размеры, то они

могут выдержать только небольшую нагрузку и, следовательно, могут возбудить только маломощные колебани .

При желании получить большие мощности приходитс  пользоватьс  параллельным включением нескольких разр дных систем, но при этом начинает сказыватьс  мешающим образом длина св зывающих лампы проводов, котора  в этом случае становитс  сравнимой с длиной генерируемой волны. Поэтому, эти провода должны быть настроены на генерируемую волну, дабы они не оказывали большого сопротивлени  прохождению высокочастотных колебаний и допускали правильную в отношении фазы работу всех ламп. Настройка , однако, не только усложн ет регулировку, но главным образок сильно затрудн ет переход на другую волну.

В магнетронных устройствах имеютс  еще и некоторые другие преп тстви , затрудн ющие параллельноевключение нескольких ламп.

Раньше два агрегата или более,

состо щие из лампы и устройства дл . возбуждени  магнитного пол , включали совместно. В том случае, если источником магнитного пол  служил электромагнит, имело место повышение и без того достаточно большой мош,ности возбуждени . При применении посто нных магнитов, вес каж . дого из которых едва ли меньше 1 кг, параллельна  схема приводила к такому увеличению веса и объема установки , что дл  большинства практических случаев установка  вл лась

совершенно непригодной- Кроме того, при этом согласованы должны быть не только электрические, но также и магнитные параметры отдельных агрегатов; необходимость соответствуюш ,ей сложной регулировки дела.ла применение магнетронных устройств по сравнению с другими методами генерировани  колебаний (например, по сравнению со схемой тормоз щего пол )  вно нерациональным.

Насто щее изобретение исключает упом нутые недостатки, использу  известный ранее прием помещени  двух или более систем электродов в общем магнитном поле. По соображени м экономии в пространстве и уменьшени  воздушного пути, проходимого магнитными силовыми лини ми , электроды целесообразно известным образом помещать в общем вакуумном баллоне. Дл  уменьшени  или даже полного устранени  соединительных проводников между от .дельными разр дными системами внешние электроды разр дных систем конструктивно объедин ютс .

Применение общего магнитного пол  сильно упрощает эксплоатацию прибора, а монтаж электродных систем в общем вакуумном баллоне делает устройство компактным и не требующим магнитного пол  более удлиненного, чем это необходимо, в случае применени  одной единственной системы электродов. При соединении всех анодов системы непосредственно друг с другом вс  система становитс  совершенно независимой от длины генерируемой волны 1 таким образом  вл етс  такой же

простой в эксплоатации, как и обычна  лампа.

На прилагаемом чертеже фиг. 1-7 изображают схематически различные конструктивные формы выполнени  магнетрона согласно изобретению.

На фиг. 1, по сн ющей сущность изобретени , дп  возбуждени  магнитного пол  применен посто нный магнит УИ, а в воздушном зазоре между двум  его полюсами Р расположены две магнетронных лампы R, кажда  из которых снабжена пр молинейным накаливаемым катодом К и сплошным или разрезанным анодом. Приключенные к лампе элементы на фигуре опущены, так как они не имеют никакого значени  дл  идеи изобретени . Следует заметить, что обе лампы могут работать как при противотактном, так и при параллельном включении. Дл  ограничени  магнитного пол  возможно меньшим пространством целесообразно выполнить лампы R так, чтобы их электродные системы располагались возможно ближе к стеклу, в результате чего с одной стороны уменьшаетс  рассто ние между обеими системами и, с другой стороны, ограничиваетс  до минимума воздушный зазор между полюсами Р.

Следующим отсюда шагом  вл етс , как известно, монтаж обеих систем электродов в общем вакуумном баллоне . Совершенно  сно, что в этом случае системы электродов еще ближе расположатс  друг к другу. Накаливаемые катоды могут быть соединены друг с другом внутри баллона. В магнетронах не имеетс  никаких преп тствий дл  последовательного включени  нитей накала, так как вследствие высоких анодных напр жений (дл  очень коротких волн достигающих почти 1000 вольт) падением напр жени  вдоль нити накала можно пренебречь. Последовательное включение, в особенности при питании от сети, имеет то преимущество, что при питании от сети посто нного тока уменьшаетс  величина напр жени , которое нужно „погасить, а при питании от переменного тока может быть выбрана более рациональна  конструкци  трансформатора накала.

Фиг- 2 показывает поперечное сечение разр дного баллона с шестью Параллельно включенными электродными системами, из которых кажда  состоит из накаливаемого катода К и разделенного на две части Л и А анода. Дноды объединены в две замкнутые поверхности, образующа  которых приходит параллельно катоду и поперечные сечени  которых приближенно составл ютс  из полукругов. Как видно, при подобной конструкции отпадают св зующие провода между параллельно включаемыми анодами, вследствие чего с этой стороны имеетс  полна  независимость от длимы генерируемой волны. Нити накала можно мыслить включенными последовательно , что создает необходимость только в двух вывод щих проводниках дл  накала. Дл  каждой анодной группы нужен также всего один проводник.

Шестью внутренними полуанодами Лз образуетс  полое пространство, могущее быть использованным дл  различных целей. Например, через него могут быть прот нуты подвод щие проводники к цепи накала, что создаст полную экранировку этих проводников . С другой стороны, внутреннее полое пространство может быть использовано дл  целей охлаждени , например, дл  пропускани  воды или холодного воздуха.

Так как внешние половины анодов А образуют замкнутую поверхность, последние могут быть использованы в качестве стенки баллона, что сильно упростит конструкцию и создаст лучщие услови  дл  отвода тепла. Изображенна  на фиг. 2 конструкции дает возможность особенно благопри тного выполнени  включаемых к обеим анодным группам питающих проводов.

На фиг. 3 показан магнетрон в соединении с подвод щей проводкой. Св занные друг с другом аноды Л образуют боковую стенку вакуумного баллона, с обеих сторон замыкаемого дискообразными телами В, служащими дл  креплени  внутренней системы электродов.

Подводка питани  накала осуществл етс  боковыми присоединени ми Н. Внешние аноды Л, переход т в металлическую трубку Я подобным же образом внутренн   группа анодов Лг (сравнить фиг. 2) переходит в трубку Е2. Обе эти трубки образуют концентрические подвод щие проводники и служат дл  подводки высокочастотных колебаний к нагрузке (антенне ) и дл  подводки посто нного напр жени  к анодам.

Магнитное поле создаетс  коаксиальной катушкой F. В качестве материала дл  замыкающих дисков В особенно пригодны керамические материалы . Эги последние должны давать возможность трубкообразных впаев, необходимых в рассматриваемом случае дл  подводки Е-у. Воздухонепроницаемое соединение анодных или накальных подводок с керамическими част ми наиболее просто осуществл етс  применением промежуточных стекл нных слоев.

На фиг- 4 показан магнетрон по фиг. 3 в разрезе, чем достигнуто схематичное представление его. Обе анодные системы обозначены снова буквами Л и Лз и служащие дл  подводки питани  продолжени  их-буквами EI и ,. На этой фигуре виден катод К, укрепленный на диске В. Электроды запазны в дисках В из керамического материала посредством применени  промежуточного стекл нного сло . Внутренн   группа анодов с левой стороны продолжена в трубку IF,; внутри последней помещаетс  концентрическа  трубка Wz. Эта трубочна  система служит дл  притока и отвода охлаждающих средств, которые проход т по пути, указанному стрелкой. Катушка, служаща  дл  создани  магнитного пол , обозначена снова буквой F.

В том случае, если требуетс  получить мощности, ббльщие тех, которые может дать многократна  лампа, показанна  на фиг. 3 и 4, конструкци  дает возможность параллельного включени  нескольких магнетронов. Как это следует сделать, видно из фиг. 5Обе внешние системы анодов магнетронов обозначены буквой Л; обе си стемы магнетронов описанным ранее способом св зываютс  друг с другом

посредством подвод щих систем Е и последние продолжены вправо, где они могут быть использованы либо дл  включени  других магнетронов , либо дл  приключени  к нагрузке .

Катоды обоих магнетронов включены последовательно и св заны друг с другом посредством проводов подводка тока накала осуществл етс  через зажимы Н.

Магнитное поле отдельно дл  каждой лампы создаетс  катушкой.

Другое пространственное распределение многих разр дных систем показано в перспективном изображении на фиг. 6. Предусмотрены четыре разр дных системы, кажда  из которых состоит из накаливаемого катода и двух полуцилиндрических анодов. Системы электродов расположены параллельно друг другу таким образом, что их накаливаемые катоды располагаютс  в одной плоскости, а аноды образуют две волнообразные поверхности . Этот вид конструкции дает особенно простую форму электродов, а также простое крепление отдельных составных частей.

Устройство по фиг. б особенно пригодно дл  небольшого числа разр дных систем, в то врем  как устройство по фиг. 2 главным образом пригодно дл  большого их числа (трех и более).

Особенно проста  конструкци  магнетрона получаетс  при применении фасонных деталей из керамического материала, несущих на себе металлические обкладки, служащие в качестве анодов. Керамическое тело служит , одновременно в качестве вакуумного баллона.

Подобное устройство в разрезе показано на фиг. 7. /1 и /2-два тела из керамического материала, обращенные друг к другу поверхности которых снабжены полуцилиндрическими; углублени ми и по ос м которых расположены накаливаемые катоды /С. Рассматриваемые поверхности керамических тел снабжены металлическими обкладками Л соответственно и Ло, которые могут быть нанесены, например,путем распылени  и использованы в качестве анодов. Центральное отверстие С может быть в рассматриваемом случае употреблено дл  подвода охлаждающих средств. Применение керамического материала имеет как раз в таких магнетронах повышенное значение, так как в этом случае должна быть соблюдена полна  однородность отдельных разр дных систем, а этим решаетс  вопрос упрощени  конструкции лампы.

Предмет изобретени .

Claims (5)

1.Магнетрон, состо щий из нескольких пар полуцилиндрических анодов, помещенных в общем баллоне , отличающийс  тем, что однозначные элементы каждой пары конструктивно выполнены в виде одной детали (фиг. 2 и 7).

2.Форма выполнени  магнетрона по п. 1, отличаюиш с  тем, что катоды отдельных магнетронов расположены вдоль образующих цилиндрической поверхности (фиг. 2 и 7).

3.Форма выполнени  магнетрона по пп. 1 и 2, отличающа с  тем, что внутренн   группа анодов снабжена полым пространством с целью использовани  его дл  охлаждени  или подводки тока накала.

4.Форма выполнени  магнетрона по пп. 1-3, отличающа с  тем, что наружна  группа анодов образует часть стенки вакуумного баллона.

5.В магнетроне по пп. 1-4 нанесение анодов на керамическое тело.