專利名稱：一種場(chǎng)分布均勻的磁控管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁控管，特別是一種用于振蕩頻率為5. 8GHz的家用微波爐、工業(yè)微波設(shè)備的、陽(yáng)極部件與陰極部件間互作用空間處的高頻場(chǎng)分布均勻的磁控管。
背景技術(shù)：
磁控管是產(chǎn)生微波的真空電子管，因?yàn)檎袷幮矢?，微波輸出功率大，除了廣泛應(yīng)用于家用微波爐以外，還廣泛用作工業(yè)加熱、化學(xué)處理等微波處理設(shè)備的微波發(fā)生源。而隨著微波技術(shù)的發(fā)展，需要更高頻率的磁控管如5. 8GHz頻段的連續(xù)波磁控管等作為微波功率源，來(lái)提高在介質(zhì)材料處理過(guò)程中微波-熱轉(zhuǎn)換效率，從而提高生產(chǎn)效率、縮短反應(yīng)時(shí)間等實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。圖1、圖2、圖3是用于現(xiàn)有2. 45GHz頻率微波爐的磁控管或磁控管部件的剖面圖。 磁控管一般由陽(yáng)極部件1、陰極部件2、輸出部件3以及形成磁回路的部件等構(gòu)成，如圖1所示。磁控管中央部分安裝陰極部件2，與其同軸地安裝的陽(yáng)極部件1 ；陽(yáng)極部件1是由陽(yáng)極筒10、葉片11、大交連環(huán)12、小交連環(huán)13以及天線構(gòu)成，工作在被稱做π模式的主振蕩模式時(shí)，其相鄰空腔間葉片端面處的相位差為η。在陽(yáng)極部件的軸向方向?qū)ΨQ地安裝一對(duì)錐形的磁極4，磁極與磁鐵和外部支架組件以及安裝底板構(gòu)成磁回路?，F(xiàn)有2. 45GHz磁控管因頻率相對(duì)較低，波長(zhǎng)相對(duì)較長(zhǎng)，陽(yáng)極部件的各零件尺寸相對(duì)較大，且精度要求較低，故陽(yáng)極部件一般由陽(yáng)極筒、葉片、大交連環(huán)和小交連環(huán)采用專用夾具進(jìn)行組裝和焊接。而隨著磁控管振蕩頻率提高到5. 8GHz頻段，陽(yáng)極部件的各零件尺寸相對(duì)2. 45GHz 頻段大大縮小，尺寸精度要求也增高，同時(shí)葉片的數(shù)量也由原來(lái)的10片提高到14 22片。而現(xiàn)有采用陽(yáng)極筒和葉片進(jìn)行組裝的方法，容易造成陽(yáng)極葉片在圓周方向角度分布不均勻， 葉片沿陽(yáng)極筒軸方向錯(cuò)位等，使陽(yáng)極部件與陰極部件間的互作用空間處的高頻場(chǎng)分布不均勻，在管內(nèi)激勵(lì)起除η模式外的干擾振蕩模式，從而使得η模振蕩頻譜差，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使磁控管振蕩不穩(wěn)定、微波輸出效率低等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題，提供一種場(chǎng)分布均勻的磁控管，該磁控管能夠穩(wěn)定振蕩在5. 8GHz頻段，充分降低陽(yáng)極部與陰極部之間的互作用空間的場(chǎng)分布的不均勻性，減少不必要的干擾振蕩模式，并提高微波輸出效率。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是，一種場(chǎng)分布均勻的磁控管，包括有陽(yáng)極部件、陰極部件，陽(yáng)極部件包括圓柱狀的陽(yáng)極筒、固定在陽(yáng)極筒內(nèi)壁表面上呈放射狀的若干陽(yáng)極葉片和置于陽(yáng)極筒內(nèi)的大交連環(huán)、小交連環(huán)以及輸出天線，陰極部分包括有與陽(yáng)極部件同軸裝配的中心支桿組件及繞在中心支桿組件上的螺旋狀燈絲，陽(yáng)極部件的軸向方向上對(duì)稱地安裝一對(duì)軟磁材料的錐形磁極，其特征是，所述陽(yáng)極筒內(nèi)壁表面上的陽(yáng)極葉片數(shù)為偶數(shù)個(gè)，且與所述陽(yáng)極筒一體構(gòu)成，并沿圓周方向均勻分布形成偶數(shù)個(gè)扇形狀空腔的陽(yáng)極腔體，所述大交連環(huán)和小交連環(huán)交替電連接所述放射狀配置的陽(yáng)極葉片。為精確定位大交連環(huán)和小交連環(huán)與所述放射狀配置的陽(yáng)極葉片的連接位置，在所述葉片沿軸向的上下兩側(cè)分別設(shè)置有供大交連環(huán)和小交連環(huán)嵌入的凹形細(xì)槽，所述大交連環(huán)和小交連環(huán)分別設(shè)有數(shù)量為葉片數(shù)一半的沿圓周方向均布的引腳，所述大交連環(huán)和小交連環(huán)的引腳相互交替地安裝在所述葉片中的凹形狀細(xì)槽中，構(gòu)成大交連環(huán)和小交連環(huán)交替電連接所述葉片的結(jié)構(gòu)。上述陽(yáng)極筒、葉片及葉片兩側(cè)的凹形細(xì)槽采用一體加工而成，大交連環(huán)和小交連環(huán)的引腳寬度d與葉片的厚度t相同。上述葉片兩側(cè)端的凹形細(xì)槽的深度及大交連環(huán)和小交連環(huán)的引腳長(zhǎng)度hs與葉片沿圓筒軸方向的高度ha之間滿足條件hs<0. 25ha。上述大交連環(huán)和小交連環(huán)的引腳長(zhǎng)度為1.5 2. 2mm，凹形細(xì)槽的內(nèi)徑dsl對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁面和外徑ds2對(duì)應(yīng)的外壁面與大交連環(huán)和小交連環(huán)間的間隙Δ s為0. 5^1. 0mm。構(gòu)成陽(yáng)極部放射狀配置的多個(gè)葉片的陰極側(cè)頂端面呈圓柱狀弧面，其圓柱弧面的軸線與陽(yáng)極筒的軸線一致，葉片的厚度t與相鄰葉片的頂端部相互間隔W之比t/w是在 1. Γ1. 4范圍內(nèi)，葉片沿圓筒軸方向的高度ha為7. 5 9. 5mm。本發(fā)明的有益效果是，由于陽(yáng)極筒、葉片及葉片兩側(cè)的凹形細(xì)槽采用一體加工而成，因此，相比現(xiàn)有技術(shù)采用專用夾具對(duì)這些部件進(jìn)行組裝和焊接，本發(fā)明陽(yáng)極葉片在圓周方向角度分布均勻，避免了葉片沿陽(yáng)極筒軸方向錯(cuò)位等，使陽(yáng)極部件與陰極部件間的互作用空間處的高頻場(chǎng)分布很均勻，在管內(nèi)激勵(lì)起除η模式外的干擾振蕩模式較少，從而使得 JI模振蕩頻譜好，磁控管振蕩穩(wěn)定、微波輸出效率高。


圖1為現(xiàn)有磁控管的剖面圖2為現(xiàn)有2. 45GHz磁控管的局部剖面圖； 圖3為現(xiàn)有陽(yáng)極筒截面圖； 圖4為本發(fā)明陽(yáng)極結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明陽(yáng)極結(jié)構(gòu)截面圖； 圖6為本發(fā)明陽(yáng)極局部斷面圖； 圖7為本發(fā)明大交連環(huán)立體圖； 圖8為本發(fā)明陽(yáng)極部件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明陽(yáng)極筒截面圖； 圖10為本發(fā)明陽(yáng)極葉片局部截面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖8所示，本發(fā)明是一種場(chǎng)分布均勻的磁控管，包括有陽(yáng)極部件、陰極部件，陽(yáng)極部件包括圓柱狀的陽(yáng)極筒1、固定在陽(yáng)極筒1內(nèi)壁表面上呈放射狀的若干陽(yáng)極葉片11和置于陽(yáng)極筒1內(nèi)的大交連環(huán)12、小交連環(huán)12以及輸出天線；陰極部分包括有與陽(yáng)極部件同軸裝配的中心支桿組件及繞在中心支桿組件上的螺旋狀燈絲2，陽(yáng)極部件的軸向方向上對(duì)稱地安裝一對(duì)軟磁材料的錐形磁極3 ；所述陽(yáng)極筒1內(nèi)壁表面上的陽(yáng)極葉片11的數(shù)量為偶數(shù)個(gè)，在本實(shí)施例中，陽(yáng)極葉片11的數(shù)量為18片，如圖5、圖9所示；且陽(yáng)極葉片11與所述陽(yáng)極筒1連接成一整體，并沿圓周方向均勻分布形成偶數(shù)個(gè)扇形狀空腔的陽(yáng)極腔體4，如圖 4、圖6所示；所述大交連環(huán)12和小交連環(huán)13交替電連接所述放射狀配置的陽(yáng)極葉片11。為精確定位大交連環(huán)12和小交連環(huán)13與所述放射狀配置的陽(yáng)極葉片11的連接位置，在所述葉片11沿軸向的上下兩側(cè)分別設(shè)置有供大交連環(huán)12和小交連環(huán)13嵌入的凹形細(xì)槽111、112，如圖6所示；所述大交連環(huán)12和小交連環(huán)13分別設(shè)有數(shù)量為葉片11數(shù)一半的沿圓周方向均布的引腳121、131，如圖6、圖7所示，在本實(shí)施例中，所述引腳121、131 的數(shù)量分別為9個(gè)；所述大交連環(huán)121和小交連環(huán)131的引腳121、131相互交替地分別安裝在所述葉片11中的凹形細(xì)槽111、112中，構(gòu)成大交連環(huán)12和小交連環(huán)13交替電連接所述葉片11的結(jié)構(gòu)。上述陽(yáng)極筒1、葉片11及葉片兩側(cè)的凹形細(xì)槽111、112采用一體加工而成，大交連環(huán)12和小交連環(huán)13的引腳寬度d與葉片的厚度t相同，如圖5、圖7所示。上述葉片11兩側(cè)端的凹形細(xì)槽111、112的深度及大交連環(huán)12和小交連環(huán)13的引腳121、131長(zhǎng)度hs與葉片11沿圓筒軸方向的高度ha之間滿足條件:hs<0. 25ha。上述大交連環(huán)12和小交連環(huán)13的引腳121、131長(zhǎng)度為1. 5^2. 2mm,凹形細(xì)槽111、 112的內(nèi)徑dsl對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁面和外徑ds2對(duì)應(yīng)的外壁面與大交連環(huán)12和小交連環(huán)13間的間隙Δ s為0. 5 1. 0mm，如圖8所示。構(gòu)成陽(yáng)極部放射狀配置的多個(gè)葉片11的陰極側(cè)頂端面113呈圓柱弧面，如圖10 所示，其圓柱弧面的軸線與陽(yáng)極筒1的軸線一致，葉片的厚度t與相鄰葉片的頂端部相互間隔W之比t/w是在1.廣1.4范圍內(nèi)，如圖5所示；葉片11沿圓筒軸方向的高度ha為 7. 5 9. 5mm。本發(fā)明由于陽(yáng)極筒1、葉片11及葉片兩側(cè)的凹形細(xì)槽111、112采用一體加工而成， 因此，相比現(xiàn)有技術(shù)采用專用夾具對(duì)這些部件進(jìn)行組裝和焊接，本發(fā)明陽(yáng)極葉片11在圓周方向角度分布均勻，避免了葉片11沿陽(yáng)極筒1軸方向錯(cuò)位等，使陽(yáng)極部件與陰極部件間的互作用空間處的高頻場(chǎng)分布很均勻，在管內(nèi)激勵(lì)起除η模式外的干擾振蕩模式較少，從而使得η模振蕩頻譜好，磁控管振蕩穩(wěn)定、微波輸出效率高。
權(quán)利要求
1.一種場(chǎng)分布均勻的磁控管，包括有陽(yáng)極部件、陰極部件，陽(yáng)極部件包括圓柱狀的陽(yáng)極筒(1)、固定在陽(yáng)極筒(1)內(nèi)壁表面上呈放射狀的若干陽(yáng)極葉片(11)和置于陽(yáng)極筒(1)內(nèi)的大交連環(huán)(12)、小交連環(huán)(13)以及輸出天線，陰極部分包括有與陽(yáng)極部件同軸裝配的中心支桿組件及繞在中心支桿組件上的螺旋狀燈絲(3)，陽(yáng)極部件的軸向方向上對(duì)稱地安裝一對(duì)軟磁材料的錐形磁極(3)，其特征是，所述陽(yáng)極筒(1)內(nèi)壁表面上的陽(yáng)極葉片(11)數(shù)為偶數(shù)個(gè)，且與所述陽(yáng)極筒(11) 一體構(gòu)成，并沿圓周方向均勻分布形成偶數(shù)個(gè)扇形狀空腔的陽(yáng)極腔體(4)，所述大交連環(huán)(12)和小交連環(huán)(13)交替電連接所述放射狀配置的陽(yáng)極葉片 (11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的場(chǎng)分布均勻的磁控管，其特征是，在所述葉片(11)沿軸向的上下兩側(cè)分別設(shè)置有供大交連環(huán)(12)和小交連環(huán)(13)嵌入的凹形細(xì)槽(111、112)，所述大交連環(huán)(12)和小交連環(huán)(13)分別設(shè)有數(shù)量為葉片(11)數(shù)一半的沿圓周方向均布的引腳 (121、131 )，所述大交連環(huán)(12)和小交連環(huán)(13)的引腳(121、131)相互交替地安裝在所述葉片(11)中的凹形細(xì)槽(111、112)中，構(gòu)成大交連環(huán)(12)和小交連環(huán)(13)交替電連接所述葉片(11)的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的場(chǎng)分布均勻的磁控管，其特征是，所述陽(yáng)極筒(1)、葉片(11) 及葉片兩側(cè)的凹形細(xì)槽(111、112)—體加工而成，大交連環(huán)(12)和小交連環(huán)(13)的引腳 (121,131)寬度d與葉片(11)的厚度t相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的場(chǎng)分布均勻的磁控管，其特征是，所述葉片(11)兩側(cè)端的凹形細(xì)槽(111、112)的深度及大交連環(huán)(12)和小交連環(huán)(13)的引腳(121、131)長(zhǎng)度hs 與葉片(11)沿圓筒軸方向的高度ha之間滿足條件hs<0. 25ha。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的場(chǎng)分布均勻的磁控管，其特征是，所述大交連環(huán)(12)和小交連環(huán)(13)的引腳(121、131)長(zhǎng)度hs為1. 5^2. 2mm，凹形細(xì)槽的內(nèi)徑dsl對(duì)應(yīng)的內(nèi)壁面和外徑ds2對(duì)應(yīng)的外壁面與大交連環(huán)(12)和小交連環(huán)(13)間的間隙Δ s為0. 5 1. 0mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的場(chǎng)分布均勻的磁控管，其特征是，所述構(gòu)成陽(yáng)極部放射狀配置的多個(gè)葉片(11)的陰極側(cè)頂端面(113)呈圓柱狀弧面，其圓柱弧面的軸線與陽(yáng)極筒(1) 的軸線一致，葉片(11)的厚度t與相鄰葉片的頂端部相互間隔W之比t/W是在1. Γ1. 4范圍內(nèi)，葉片(11)沿圓筒軸方向的高度ha為7. 5^9. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明是一種場(chǎng)分布均勻的磁控管，包括有陽(yáng)極部件、陰極部件，陽(yáng)極部件包括陽(yáng)極筒、陽(yáng)極筒內(nèi)壁表面上呈放射狀的陽(yáng)極葉片和大交連環(huán)、小交連環(huán)以及輸出天線，陰極部分包括繞在中心支桿組件上的螺旋狀燈絲，陽(yáng)極部件的軸向上對(duì)稱地安裝一對(duì)錐形磁極，所述陽(yáng)極葉片數(shù)為偶數(shù)，且與陽(yáng)極筒一體構(gòu)成，形成偶數(shù)個(gè)扇形狀空腔的陽(yáng)極腔體，所述大交連環(huán)和小交連環(huán)交替電連接所述放射狀配置的陽(yáng)極葉片。本發(fā)明陽(yáng)極葉片在圓周方向角度分布均勻，避免了葉片沿陽(yáng)極筒軸方向錯(cuò)位等，使陽(yáng)極部件與陰極部件間的互作用空間處的高頻場(chǎng)分布很均勻，在管內(nèi)激勵(lì)起除π模式外的干擾振蕩模式較少，從而使得π模振蕩頻譜好，磁控管振蕩穩(wěn)定、微波輸出效率高。
文檔編號(hào)H01J23/027GK102339709SQ201110220449
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者王彩育, 王賢友, 鐘立松, 陳慶華, 黃啟先 申請(qǐng)人:廣東威特真空電子制造有限公司