CN115836376B - 磁控管 - Google Patents

Abstract

本发明的磁控管具备阳极筒体、多个叶片、阴极灯丝、输入侧磁极、输出侧磁极以及扼流构造部。阳极筒体具有输入侧开口部及输出侧开口部，且呈圆筒形状。多个叶片从阳极筒体的中心轴至阳极筒体的内壁面呈放射状地配置。阴极灯丝沿着阳极筒体的中心轴配置。输入侧磁极及输出侧磁极分别配置于输入侧开口部及输出侧开口部。扼流构造部配置于输入侧磁极上设置的开孔的内侧。扼流构造部无接缝地形成，并且以相对于阳极筒体的中心轴遮盖输入侧磁极的开孔周缘部的方式配置。

Description

磁控管

技术领域

本发明涉及磁控管。

背景技术

专利文献1公开了防止叶片(vane)与阴极灯丝之间电短路以及管内真空度恶化的微波炉用磁控管。专利文献1所记载的磁控管在阳极圆筒的内侧具备从中心轴呈放射状配置的多个叶片和沿着阳极圆筒的中心轴配置的阴极灯丝。

阴极灯丝的两端固定于各自的端罩。在阳极圆筒的两个开口分别固定有极片(磁极)。将端罩与叶片的轴向的间隔设为尺寸A，将极片的内周端部与叶片的轴向的间隔设为尺寸B，尺寸A以及尺寸B被设定为满足规定的关系式。

相对于高输出的工业用磁控管而言，专利文献2在阳极圆筒的两端开口部固定有大致漏斗形状的输出侧磁极、输入侧磁极、以及侧管。在输入侧磁极固定有散热板和扼流构造部。散热板将在输入侧磁极产生的热量释放。扼流构造部使向阴极侧泄漏的微波衰减。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-290712号公报

专利文献2：日本特开2018-56078号公报

发明内容

以往，在2kW以上的高输出的工业用磁控管中，在芯管内部的输入侧磁极固定有散热板和筒状扼流构造部。通常，磁极和筒状扼流构造部例如是通过冲压对冷轧钢板等强磁性体的板进行冲裁而形成的。

但是，在加深拉深或设置阶梯差等制造复杂形状的磁极的情况下，即使使用深拉深用的材料也非常困难。在制造这样的复杂形状的磁极的情况下，有可能产生毛刺或塌边。

因此，由于冲压成型时产生的毛刺或塌边的影响、或者由部件公差引起的偏差，在磁极与筒状扼流构造部固定时，有可能产生同轴偏移或者焊料滞留。因此，难以制造成设计那样的尺寸，这成为对特性的不良影响、不稳定动作或短寿命的一个原因。

本发明的目的在于提供一种磁控管，其能够抑制不需要的突起的产生，防止管内放电以及管内真空度恶化。

本发明的磁控管具备阳极筒体、多个叶片、阴极灯丝、输入侧磁极、输出侧磁极、以及扼流构造部。

阳极筒体具有输入侧开口部和输出侧开口部，呈圆筒形状。多个叶片从阳极筒体的中心轴至阳极筒体的内壁面呈放射状地配置。阴极灯丝沿着阳极筒体的中心轴配置。输入侧磁极以及输出侧磁极分别配置于输入侧开口部和输出侧开口部。

扼流构造部配置于输入侧磁极上设置的开孔的内侧。扼流构造部无接缝地形成，并且以相对于阳极筒体的中心轴遮盖输入侧磁极的开孔周缘部的方式配置。

本发明的磁控管能够防止管内放电以及管内真空度恶化。

附图说明

图1是本公开的实施方式的磁控管的剖视图。

图2是实施方式的磁控管的主要部分剖视立体图。

图3是实施方式的第一变形例的磁控管的主要部分剖视图。

图4是实施方式的第二变形例的磁控管的主要部分剖视图。

具体实施方式

(成为本公开的基础的见解等)

发明人想到本公开时，已知有上述问题。因此，通常，本领域技术人员将端帽(endhat)与叶片的轴向的间隔、端帽与输入侧磁极内周端部的径向的间隔设计在规定的范围内。由此，防止在阴极部的端帽与输入侧磁极之间产生的放电。

在该状况下，发明人以防止从阴极灯丝释放出的电子(迷走电子)过度地流入磁极为启示，得到了防止输入侧磁极的内周端部的管内放电的构思。

为了实现该构思，需要抑制输入侧磁极与筒状扼流构造部接合时的同轴偏移，抑制由焊料滞留引起的凹凸以及突起的产生。为了解决该课题，发明人想到了本公开的主题。

本发明提供一种磁控管，其能够防止管内放电的发生以及与之相伴的管内真空度恶化。

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在实施方式中，有时省略已知事项的说明以及对相同或实质上相同的结构的重复说明。

使用图1和图2对本实施方式进行说明。图1和图2分别是本实施方式的磁控管100的剖视图和主要部分剖视立体图。

[结构]

本实施方式的磁控管100具有2450MHz频带的动作频率和2kW以上的输出。动作频率不限于2450MHz频带，也可以是其他动作频率，例如5.8GHz频带。

如图1和图2所示，磁控管100具有磁路10、冷却回路20、LC滤波回路30和芯管40。

磁路10具有磁轭11、输入侧永磁体12以及输出侧永磁体13。输入侧永磁体12、输出侧永磁体13以及冷却回路20配置在磁轭11内。LC滤波回路30配置在滤波器壳体31内，具有扼流线圈32和电容器33。

芯管40具有输出部41、阳极部42以及阴极部43。阳极部42具有配置于阳极筒体44的内壁面的14个铜制的叶片45。叶片45等间隔且从阳极筒体44的中心轴至阳极筒体44的内壁面呈放射状地配置。

叶片45形成LC回路。两个耦合环46分别每隔1片地与合计7个叶片45电连接。阳极筒体44具有输入侧的开口部以及输出侧的开口部。输入侧的开口部以及输出侧的开口部分别具有大致漏斗形状的输入侧磁极47和输出侧磁极48。由此，构成空腔谐振器。

输入侧磁极47及输出侧磁极48将磁场有效地引导至作为叶片45的内表面与后述的阴极灯丝49之间的空间的作用空间内。输入侧磁极47以及输出侧磁极48分别具有形成于中央部的开孔。阳极筒体44的中心轴贯通输入侧磁极47以及输出侧磁极48的开孔。

在输入侧磁极47的开孔周缘部471，通过钎焊接合有进行散热的散热板56和扼流构造部57。扼流构造部57是用于使向阴极侧泄漏的微波衰减的筒状扼流构造部。输入侧磁极47与散热板56以及扼流构造部57电连接。

扼流构造部57具有筒状部571和凸缘部572。凸缘部572以向输入侧磁极47的开孔的半径方向扩展的方式弯折而形成。筒状部571和凸缘部572以相对于阳极筒体44的中心轴遮盖输入侧磁极47的开孔周缘部471的方式配置于输入侧磁极47的侧端部。筒状部571与凸缘部572无接缝地形成。

在本实施方式中，扼流构造部57的凸缘部572弯折地形成。但是，凸缘部572只要与筒状部571无接缝地形成即可，例如也可以以切削的方式形成。

钎焊使用治具进行接合。因此，由于各部件的位置关系和部件公差的影响，输入侧磁极47、散热板56和扼流构造部57有时接合于偏离在设计中应位于同轴上的位置的位置。该位移以及接合部的焊料滞留有可能对磁控管100的特性造成不良影响。例如，有可能产生输入侧磁极47的内周端部的管内放电。

因此，扼流构造部57无接缝地覆盖输入侧磁极47，从而抑制接合时的同轴偏移以及接合部的焊料滞留。接合部的输入侧磁极47、散热板56、扼流构造部57对置地配置。由于输入侧磁极47、散热板56、扼流构造部57之间的间隙相互连通，因此能够减少接合所需的钎料。

在本实施方式中，将叶片45的数量设为14。但是并不限于此。例如也可以将10片铜制的叶片等间隔地从阳极筒体44的中心轴呈放射状地配置。

在被叶片45的内侧包围的电子作用空间的阴极部43，螺旋状的阴极灯丝49沿着阳极筒体44的中心轴配置。输出侧端帽50、输入侧端帽51分别固定于阴极灯丝49的两端。输出侧端帽50以及输入侧端帽51分别支承于中心引线52以及未图示的侧引线，并固定于输入部的阴极管座53。

侧管54和侧管55分别固定于输出侧磁极48以及输入侧磁极47。输出部41以及阴极管座53以从侧管54、55突出的方式分别设置于侧管54、55。

输入侧永磁体12以及输出侧永磁体13分别以包围侧管54、55的方式同轴地配置。通常，在阳极筒体44的外周设置有作为冷却回路20的冷却块21。磁轭11以包围冷却块21、输入侧永磁体12以及输出侧永磁体13的方式配置。叶片45中的一个叶片与天线58的一端部电连接。天线58贯通输出侧磁极48，沿着芯管40的管轴延伸，构成输出部41。

[动作]

参照图1，对如上构成的磁控管100的动作进行说明。

从阴极灯丝49释放出的热电子在形成于叶片45与阴极灯丝49之间的空腔的作用空间进行环绕运动。由此，磁控管100使微波振荡。

该微波被传递到1个叶片45，并且在被传递到与该1个叶片45接合的天线58之后，被释放到外部空间。但是，转换效率不是100％。由于不能对微波的振荡作出贡献的电子而产生热量。其结果，作用空间附近的温度上升，有可能产生不稳定振荡。

未释放到外部空间的微波向阴极侧泄漏。因此，产生不稳定振荡、或者产生对驱动电源造成不良影响这样的弊端。输出越大，这样的不良状况表现得越显著。

作为针对这些问题的对策，在2kW以上的磁控管中，通过配置于输入侧磁极47的散热板56，经由阳极筒体44、冷却块21，来抑制由于不能对微波的振荡作出贡献的电子引起的温度上升。

通过将配置于输入侧磁极47的扼流构造部57配置在中心引线52的同轴上，从而使向阴极侧泄漏的微波衰减。

在磁控管100的结构上，通过阴极部43、输入侧磁极47以及扼流构造部57的同轴上的配置，从阴极灯丝49释放出的电子(迷走电子)过度地流入输入侧磁极47。由此，在输入侧磁极47的内周端部产生管内放电。其结果，管内真空度恶化，对特性造成不良影响。

在本实施方式中，输入侧磁极47的内周端部通过扼流构造部57覆盖。由此，即使在冲压成型时在输入侧磁极47和扼流构造部57产生毛刺或塌边，也能够抑制输入侧磁极47与扼流构造部57接合时的同轴偏移。也能够抑制由焊料滞留引起的凹凸以及突起的产生。

[效果]

在本实施方式中，输入侧磁极47的内周端部被与输入侧磁极47一体成形的扼流构造部57覆盖。由此，能够抑制输入侧磁极47与扼流构造部57接合时的同轴偏移，能够抑制由焊料滞留引起的凹凸以及突起的产生。其结果，能够防止管内放电以及管内真空度恶化。

[第一变形例]

图3是本实施方式的第一变形例的主要部分剖视图。如图3所示，本变形例具有输入侧磁极47A、散热板56A、扼流构造部57A来代替上述实施方式中的输入侧磁极47、散热板56、扼流构造部57。

在本变形例中，输入侧磁极47A与扼流构造部57A一体成形。由此，能够抑制输入侧磁极47A与扼流构造部57A接合时的同轴偏移，能够抑制由焊料滞留引起的凹凸以及突起的产生。其结果，能够防止管内放电以及管内真空度恶化。

[第二变形例]

图4是本实施方式的第二变形例的主要部分剖视图。如图4所示，本变形例具有输入侧磁极47B、散热板56B、扼流构造部57B来代替上述实施方式中的输入侧磁极47、散热板56、扼流构造部57。

在本变形例中，输入侧磁极47B与扼流构造部57B以及散热板56B无接缝地一体成形。由此，能够抑制输入侧磁极47B与扼流构造部57B接合时的同轴偏移，能够抑制由焊料滞留引起的凹凸以及突起的产生。其结果，能够防止管内放电以及管内真空度恶化。

产业上的可利用性

本公开能够应用于磁控管以及使用磁控管的微波应用设备。微波应用设备包括人工金刚石的生成装置、雷达装置、医疗设备、微波炉等烹调器、半导体制造装置等。

附图标记的说明

100：磁控管；10：磁路；11：磁轭；12：输入侧永磁体；13：输出侧永磁体；20：冷却回路；21：冷却块；30：LC滤波回路；31：滤波器壳体；32：扼流线圈；33：电容；40：芯管；41：输出部；42：阳极部；43：阴极部；44：阳极筒体；45：叶片；46：耦合环；47、47A、47B：输入侧磁极；471：开孔周缘部；48：输出侧磁极；49：阴极灯丝；50：输出侧端帽；51：输入侧端帽；52：中心引线；53：阴极管座；54、55：侧管；56、56A、56B：散热板；57、57A、57B：扼流构造部；571：筒状部；572：凸缘部；58：天线。

Claims (3)

1.一种磁控管，其中，所述磁控管具备：

阳极筒体，其具有输入侧开口部及输出侧开口部，且呈圆筒形状；

多个叶片，其从所述阳极筒体的中心轴至所述阳极筒体的内壁面呈放射状地配置；

阴极灯丝，其沿着所述阳极筒体的所述中心轴配置；

输入侧磁极及输出侧磁极，它们分别配置于所述输入侧开口部及所述输出侧开口部；以及

扼流构造部，其配置于所述输入侧磁极上设置的开孔的内侧，

所述扼流构造部与所述输入侧磁极无接缝地形成，并且以相对于所述阳极筒体的所述中心轴遮盖所述输入侧磁极的开孔周缘部的方式配置。

2.根据权利要求1所述的磁控管，其中，

所述磁控管还具备散热板，该散热板与所述输入侧磁极接合，

所述输入侧磁极、所述散热板、所述扼流构造部对置地配置，所述输入侧磁极、所述散热板、所述扼流构造部之间的间隙彼此连通。

3.根据权利要求1所述的磁控管，其中，

所述磁控管还具备散热板，该散热板与所述输入侧磁极接合，

所述输入侧磁极、所述散热板、所述扼流构造部对置地配置，所述输入侧磁极与所述扼流构造部以及所述散热板无接缝地形成。