专利名称：一种磁控管的制作方法
技术领域：
本发明涉及到磁控管技术，更具体的说是一种连续波磁控管。
背景技术：
连续波磁控管在很宽的频率范围内产生电磁干扰，其产生微波的机理是从阴极发射的电子在正交场的作用下在阴极表面做轮摆线运动，当电子沿角向的速度与由阳极筒、 叶片和磁极构成的谐振系统的某一空间谐波的相速相近时，产生强烈的电磁相互作用，从而产生电磁振荡，该电磁振荡通过耦合天线输出。
对于IGHz 18GHz的频段的电磁噪声，现有技术主要是通过在管内设计相应的扼流结构以抑制特定频段的噪声。扼流技术的主要设计原理是同轴线中的距短路面四分之一波长处的特性阻抗为无穷大，从而形成微波的全反射。如中国专利公开号CN98102605. 2、 CN02160549. 1、CN200610171247. 5、CN200810054042. 8 所公开的磁控管就采用了两个筒状扼流结构来抑制三次谐波和五次谐波等不需要的高频次谐波的外泄，其优点是针对特定的频率可以有很好的衰减效果。其不利的是需要在磁控管的输出回路中设计相应的扼流结构，而结构的大小会受到输出回路已有尺寸的限制。
此外，其不利的是当需要抑制多个频段的电磁噪声时，需要设计多个扼流结构，使结构变得相当复杂。同时造成部件数的增加，从而使组装变得困难，并造成生产和制造成本升高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种不需要专门设置复杂的扼流结构就能抑制特定频段(IGHz 18GHz)噪声的磁控管，既能保证提高磁控管电磁兼容水平又能够降低磁控管的制造成本。
实现本发明的技术方案为一种磁控管，包括阳极筒(2)和设置在阳极筒(2)上下两端的磁极，以及位于两磁极之间且与阳极筒内壁连接的多个叶片(3)，穿过其中一端磁极 (4)并与叶片连接的耦合天线(5)；其特征在于沿阳极筒(2)轴线方向，每个叶片(3)的上端面处于同一平面上，每个叶片(3)的下端面处于另一水平面上，所述耦合天线(5)穿过一端的磁极⑷与叶片⑶相近一端端面的距离2. 5mm ^ h2 ^ 3. 5mm。
所述阳极筒⑵另一端的磁极(1)与叶片(3)相近一端端面的距离为hl，并且 1. 5 ^ h2/hl 彡 2。
所述阳极筒⑵另一端的磁极(1)与叶片(3)相近一端端面的距离为hl，且 1. 7mm ^ hi ^ 2. 7mm。
所述hi的值为1. 7mm。
所述阳极筒⑵上下两端的磁极分别为A侧磁极(4)和K侧磁极(1)，A侧磁极 (4)上设有用于耦合天线(5)穿过的孔，耦合天线(5)穿过该孔后与叶片焊接。
作为本发明的进一步改进，所述A侧磁极(4)设有朝向叶片(3)突出的凸台；所述距离hi为该凸台端面(41)与叶片(3)相近一端端面的距离。
所述K侧磁极⑴设有朝向叶片(3)突出的凸台(11)；所述距离为h2为该凸台端面(11)与叶片(3)相近一端端面的距离。
作为本发明的更进一步改进，所述A侧磁极⑷的凸台根部平面(42)与叶片(3) 相近一端端面的距离7. 6mm ^ h3 ^ 8. 6mm。
所述h3 值为 8. 1mm。
本发明通过改善电磁场对称分布，弥补由于耦合天线的存在造成阳极谐振系统中电磁场的不对称，在不影响磁控管工作模式的情况下，改善其对应的工作模谱特性，降低磁控管中其它寄生振荡模式的噪声水平，使连续波磁控管的电磁兼容(EMC)性能得到极大程度的提升。本发明的这种改进，由于不需要另外设计扼流结构来抑制不需要的寄生谐波外泄，因此可以降低磁控管的复杂度、减少制作成本，同时还可实现小型化。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明的具体技术方案作进一步的说明。
图1为本发明的磁控管内部结构图； 图2为横向设置的磁控管的结构示意图； 图3为图2的侧视图； 图4为磁极与叶片距离改进前后的色散关系图； 图5为N = 7模式噪声的主效应图。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
对本发明作进一步说明。
如图1 3所示的本发明的磁控管包括阳极筒2以及焊接在阳极筒内壁上的多个叶片3，覆盖在阳极筒2上端部的A侧磁极4和覆盖在阳极筒2下端部的K侧磁极1，A侧磁极4上设有孔，耦合天线5穿过A侧磁极4上的孔并与叶片3焊接在一起。其中多个叶片3 的上端面处于同一平面上，下端面处于另一水平面上。A侧磁极4和K侧磁极1分别设有朝向叶片3突出的凸台和凸台。如附图1所示，凸台端面41与叶片3下端面的距离为h2，该距离h2在2. 5mm 3. 5mm之间。K侧磁极1的凸台端面11与叶片3上端面的距离为hl，该距离hi在1.7mm 2. 7mm之间，或者满足为1. 5彡h2/hl <2。其中hi的最佳值为1.7mm。 另外，A侧磁极4的凸台根部平面42与叶片3相近一端端面的距离7. 6mm ^ h3 ^ 8. 6mm。 其中h3值最佳为8. 1mm。
上述的方案，可以改善电磁场对称分布，弥补由于耦合天线的存在造成阳极谐振系统中电磁场的不对称，在不影响磁控管工作模式的情况下，改善其对应的工作模谱特性， 降低磁控管中其它寄生振荡模式的噪声水平，使连续波磁控管的电磁兼容(EMC)性能得到极大程度的提升。
如图4所示，磁极与叶片距离改进前后的色散关系对比，图中实线代表工作电压线，位于实线上方的点划线为1. 15倍标准工作电压线，位于实线下方下方的点划线为0. 75 倍标准工作电压线。横轴代表模式数N，纵轴代表谐振频率f (GHz)。图中方形点所在的线代表现有磁控管结构的色散线，三角形点所在的线代表本发明磁控管结构的色散线。在1. 15倍标准工作电压及0. 75倍标准工作电压间出现的模式就是可能激励起的寄生模式，其中越接近标准工作电压线的寄生模式就越容易被激励，从图中可以看出，现有磁控管结构下的频率特点是在N = 8的模式下的频率点与工作电压线相距很近，是一个较易产生寄生振荡的频率，在N = 7和N = 17的模式下，(由于磁控管的角向周期性，使得两者相差为腔数的整数倍，所述两个模式实际上为同一模式)，其在N = 17时的频率点与工作电压线也相距很近，因此这也是一个较易产生寄生振荡的频率，同时还存在一个特点就是N = 7时频率点值约是N = 8时频率点值得两倍，容易产生寄生振荡模式；改进后的本发明的磁控管结构下的频率特点是在模式N = 7时的频率点下降了约800MHz，在N = 17时，其频率点就要比现有结构更远离标准工作电压线，而且不会出现N = 7时频率点值约是N = 8时频率点值的两倍的关系，从而有利于抑制N = 7的模式的噪声。
如图5所示的为N = 7模式下的A侧磁极4与叶片3距离变化对磁控管噪声主效应影响关系图。图中横轴左半部分代表h3的值，右半部分代表h2的值，纵轴代表噪声平均值，其单位为dBuV/m。图中所示，当A侧磁极4的边沿上平面(即凸台的根部平面42)与叶片(3)下端面的距离h3为8. Imm时，h3对降低磁控管噪声处于最佳效果；随着A侧磁极4 的凸台平面41与叶片3下端面的距离h2值的增加，磁控管噪声呈现下降趋势，然而如本领域技术人员所共知的是随着h2值的增加，磁控管的中心磁场会减少，因此在平衡磁场和噪声的关系情况下，h2值在1. 7mm至2. 7mm间是比较理想的平衡区域。
权利要求
1.一种磁控管，包括阳极筒(2)和设置在阳极筒(2)上下两端的磁极，以及位于两磁 极之间且与阳极筒内壁连接的多个叶片(3)，穿过其中一端磁极(4)并与叶片连接的耦合 天线(5)；其特征在于沿阳极筒(2)轴线方向，每个叶片(3)的上端面处于同一平面上，每 个叶片(3)的下端面处于另一水平面上，所述耦合天线(5)穿过一端的磁极(4)与叶片(3) 相近一端端面的距离2. 5mm ^ h2 ^ 3. 5mm。
2.根据权利要求1所述磁控管，其特征在于所述阳极筒(2)另一端的磁极(1)与叶 片⑶相近一端端面的距离为hi，并且1. 5彡h2/hl彡2。
3.根据权利要求1所述磁控管，其特征在于所述阳极筒(2)另一端的磁极(1)与叶 片⑶相近一端端面的距离为hi，且1. 7mm彡hi彡2. 7mm。
4.根据权利要求2或3所述磁控管，，其特征在于所述hi的值为1.7mm。
5.根据权利要求1或2或3所述磁控管，其特征在于所述阳极筒(2)上下两端的磁 极分别为A侧磁极⑷和K侧磁极(1)，A侧磁极⑷上设有用于耦合天线(5)穿过的孔， 耦合天线(5)穿过该孔后与叶片焊接。
6.根据权利要求5所述磁控管，所述磁控管，其特征在于所述A侧磁极(4)设有朝向 叶片⑶突出的凸台；所述距离hi为该凸台端面(41)与叶片(3)相近一端端面的距离。
7.根据权利要求5所述磁控管，所述磁控管，其特征在于所述K侧磁极(1)设有朝向 叶片⑶突出的凸台(11)；所述距离为h2为该凸台端面(11)与叶片(3)相近一端端面的 距离。
8.根据权利要求6所述磁控管，其特征在于所述A侧磁极(4)的凸台根部平面(42) 与叶片(3)相近一端端面的距离7. 6mm彡h3彡8. 6謹。
9.根据权利要求8所述磁控管，其特征在于所述h3值为8.1mm。
全文摘要
本发明公开了一种磁控管，包括阳极筒和设置在阳极筒上下两端的磁极，以及位于两磁极之间且与阳极筒内壁连接的多个叶片，穿过其中一端磁极并与叶片连接的耦合天线；沿阳极筒轴线方向，每个叶片的上端面处于同一平面上，每个叶片的下端面处于另一水平面上，所述耦合天线穿过一端的磁极与叶片相近一端端面的距离2.5mm≤h2≤3.5mm。本发明弥补由于耦合天线的存在造成阳极谐振系统中电磁场的不对称，降低磁控管中其它寄生振荡模式的噪声水平，使连续波磁控管的电磁兼容性能得到极大程度的提升。本发明的这种改进，由于不需要另外设计扼流结构来抑制不需要的寄生谐波外泄，因此可以降低磁控管的复杂度、减少制作成本，同时还可实现小型化。
文档编号H01J23/40GK101847556SQ20101018275
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者施志雄, 胡再兴, 陈庆华, 王贤友 申请人:美的集团有限公司