詳細(xì)介紹
磁控管由管芯和磁鋼(或電磁鐵)組成。管芯的結(jié)構(gòu)包括陽極、陰極、能量輸出器和磁路系統(tǒng)等四部分。管子內(nèi)部保持高真空狀態(tài)。下面分別介紹各部分的結(jié)構(gòu)及其作用。
1、 陽極
陽極是磁控管的主要組成之一,它與陰極一起構(gòu)成電子與高頻電磁場(chǎng)相互作用的空間。在恒定磁場(chǎng)和恒定電場(chǎng)的作用下,電子在此空間內(nèi)完成能量轉(zhuǎn)換的任務(wù)。磁控管的陽極除與普通的二極管的陽極一樣收集電子外,還對(duì)高頻電磁場(chǎng)的振蕩頻率起著決定性的作用。
陽極由導(dǎo)電良好的金屬材料(如無氧銅)制成,并設(shè)有多個(gè)諧振腔,諧振腔的數(shù)目必須是偶數(shù),管子的工作頻率越高腔數(shù)越多。陽極諧振腔的型式常為孔槽形、扇形和槽扇型,陽極上的每一個(gè)小諧振腔相當(dāng)于一個(gè)并聯(lián)的2C振蕩回路。以槽扇型腔為例,可以認(rèn)為腔的槽部分主要構(gòu)成振蕩回路的電容,而其扇形部分主要構(gòu)成振蕩回路的電感。由微波技術(shù)理論可知,諧振腔的諧振頻率與腔體的幾何尺寸成反比。腔體越大其工作頻率越低。于是,我們可以根據(jù)腔體的尺寸來估計(jì)它的工作頻段。磁控管的陽極由許多諧振腔耦合在一起,形成一個(gè)復(fù)雜的諧振系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的諧振腔頻率主要決定于每個(gè)小諧振腔的諧振頻率,我們也可以根據(jù)小諧振腔的大小來估計(jì)磁控管的工作頻段。
磁控管的陽極諧振系統(tǒng)除能產(chǎn)生所需要的電磁振蕩外,還能產(chǎn)生不同特性的多種電磁振蕩。為使磁控管穩(wěn)定的工作在所需的模式上,常用"隔型帶"來隔離干擾模式.隔型帶把陽極翼片一個(gè)間隔一個(gè)地連接起來,以增加工作模式與相鄰干擾模式之間的頻率間隔。
另外,由于經(jīng)能量交換后的電子還具有一定的能量,這些電子打上陽極使陽極溫度升高,陽極收集的電子越多(即電流越大),或電子的能量越大(能量轉(zhuǎn)換率越低),陽極溫度越高,因此,陽極需有良好的散熱能力.一般情況下功率管采用強(qiáng)迫風(fēng)冷,陽極帶有散熱片.大功率管則多用水冷,陽極上有冷卻水套。
2 、陰極及其引線
磁控管的陰極即電子的發(fā)射體,又是相互作用空間的一個(gè)組成部分。陰極的性能對(duì)管子的工作特性和壽命影響*,被視為整個(gè)管子的心臟。
陰極的種類很多,性能各異。連續(xù)波磁控管中常用直熱式陰極,它由鎢絲或純鎢絲繞成螺旋形狀,通電流加熱到規(guī)定溫度后就具有發(fā)射電子的能力。這種陰有加熱時(shí)間短和抗電子轟擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在連續(xù)波磁控管中得到廣泛的應(yīng)用。
1、 陽極
陽極是磁控管的主要組成之一,它與陰極一起構(gòu)成電子與高頻電磁場(chǎng)相互作用的空間。在恒定磁場(chǎng)和恒定電場(chǎng)的作用下,電子在此空間內(nèi)完成能量轉(zhuǎn)換的任務(wù)。磁控管的陽極除與普通的二極管的陽極一樣收集電子外,還對(duì)高頻電磁場(chǎng)的振蕩頻率起著決定性的作用。
陽極由導(dǎo)電良好的金屬材料(如無氧銅)制成,并設(shè)有多個(gè)諧振腔,諧振腔的數(shù)目必須是偶數(shù),管子的工作頻率越高腔數(shù)越多。陽極諧振腔的型式常為孔槽形、扇形和槽扇型,陽極上的每一個(gè)小諧振腔相當(dāng)于一個(gè)并聯(lián)的2C振蕩回路。以槽扇型腔為例,可以認(rèn)為腔的槽部分主要構(gòu)成振蕩回路的電容,而其扇形部分主要構(gòu)成振蕩回路的電感。由微波技術(shù)理論可知,諧振腔的諧振頻率與腔體的幾何尺寸成反比。腔體越大其工作頻率越低。于是,我們可以根據(jù)腔體的尺寸來估計(jì)它的工作頻段。磁控管的陽極由許多諧振腔耦合在一起,形成一個(gè)復(fù)雜的諧振系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的諧振腔頻率主要決定于每個(gè)小諧振腔的諧振頻率,我們也可以根據(jù)小諧振腔的大小來估計(jì)磁控管的工作頻段。
磁控管的陽極諧振系統(tǒng)除能產(chǎn)生所需要的電磁振蕩外,還能產(chǎn)生不同特性的多種電磁振蕩。為使磁控管穩(wěn)定的工作在所需的模式上,常用"隔型帶"來隔離干擾模式.隔型帶把陽極翼片一個(gè)間隔一個(gè)地連接起來,以增加工作模式與相鄰干擾模式之間的頻率間隔。
另外,由于經(jīng)能量交換后的電子還具有一定的能量,這些電子打上陽極使陽極溫度升高,陽極收集的電子越多(即電流越大),或電子的能量越大(能量轉(zhuǎn)換率越低),陽極溫度越高,因此,陽極需有良好的散熱能力.一般情況下功率管采用強(qiáng)迫風(fēng)冷,陽極帶有散熱片.大功率管則多用水冷,陽極上有冷卻水套。
2 、陰極及其引線
磁控管的陰極即電子的發(fā)射體,又是相互作用空間的一個(gè)組成部分。陰極的性能對(duì)管子的工作特性和壽命影響*,被視為整個(gè)管子的心臟。
陰極的種類很多,性能各異。連續(xù)波磁控管中常用直熱式陰極,它由鎢絲或純鎢絲繞成螺旋形狀,通電流加熱到規(guī)定溫度后就具有發(fā)射電子的能力。這種陰有加熱時(shí)間短和抗電子轟擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在連續(xù)波磁控管中得到廣泛的應(yīng)用。