專利名稱：磁控管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磁控管，特別是涉及一種借助于扼流圈構造的改進，在設計制作扼流圈時，在發(fā)揮其最大效能的前提下，擴大設計的容許范圍，不僅進一步提高了對不需要的高次諧波的抑制功能，而且由于在扼流圈上形成了阻抗，提高了輸出部分的偶合程度和成倍地增加輸出效率的磁控管。
以往的磁控管如

圖1和圖2所示，由下列各部分組成位于內部中央的燈絲狀的陰極1；設置在上述陰極1的周圍，與陰極之間形成相互作用的空間3的，用金屬制作的圓筒形陽極2；固定在上述陽極2內表面的一端，形成若干個放射形地朝向上述陰極1的共振空洞的擋板9；一端與上述擋板9電氣連接，用于傳送電子能量的天線饋電裝置11；為了在上述相互作用的空間3中形成具有磁力線的封閉的磁路，分別固定在上磁軛4和下磁軛5上的永久磁鐵6、7；形成磁路通道的磁極8；起磁路的通道和主體支承件作用的陽極密封筒18；抑制通過上述陽極密封筒18后出來的高次諧波的第一、二扼流圈20、21。
圖中未說明的標號10是冷卻翅片；12是排氣管；13是天線絕緣子；14是天線蓋；15是防止高頻電波向電源逆向流動的扼流線圈；16是高壓電容器；17是使磁力線通過時除掉不需要的輻射線的過濾盒；19是燈絲密封筒。
下面，參照圖1-3說明以往的電子灶用的磁控管的工作過程。
首先，永久磁鐵6、7的磁場在上、下磁軛4、5以及磁極8之間形成磁路，并在陰極1和陽極2之間的作用空間內形成磁場，通過磁力線。
然后，向陰極1供電，在工作空間內形成電場，借助于該電場與磁場的相互作用，從陰極1發(fā)射出熱電子來。
于是，發(fā)射出來的熱電子便在工作空間3內借助于由擋板9所形成的若干個共振空洞，在作擺線運動的同時，把電子能轉換成高頻能量(以下稱為“微波”)，這種微波傳遞到擋板9，通過連接在擋板9上的天線饋電裝置11，送到電子灶的空腔內。
此時，在由陽極2和擋板9所形成的共振空洞內便產生了，例如2450MHz那樣的高頻波，同時，除了這種基本波之外，還產生了頻率是其整數倍的高次諧波。
然后，當這種高次諧波和基本波一起送到電子灶的空腔內時，由于電子灶的電子波屏蔽網難以屏蔽波長如此短的電子波，所以很容易泄漏到外部去。
而且，這種泄漏的高次諧波，即使很微弱，不但會危害人體，還會引起無線電障礙，所以，為了抑制這種不希望有的高次諧波的發(fā)射和泄漏，在輸入的一側使用線圈與電容器相結合的過濾器的同時，還要在輸出一側的陽極密封筒18的內部使用由金屬圓筒做成的第一、第二扼流圈20、21。
上述第一、第二扼流圈20、21的構造如圖3所示，在陽極密封筒18內部的上、下分別設置了第一扼流圈20和第二扼流圈21，上述第一扼流圈20由天線饋電裝置11所穿過的金屬圓筒20a，和從該金屬圓筒20a的下部向陽極密封筒18方向延伸的凸緣部分20b所組成。
此外，上述第二扼流圈21也由天線饋電裝置11所穿過的金屬圓筒21a，和從該金屬圓筒21a的下部向陽極密封筒18方向延伸的凸緣部分21b所組成。
如以要除去的高次諧波的波長為λ，則具有上述構造的第一和第二扼流圈20、21的長度要在1/4λ的基礎上，再考慮翻邊電容器的值之后，將各扼流圈的高度設計成稍微比高次諧波波長的1/4短一些。此時，不僅很難正確地把各扼流圈的高度設計成與外部條件相符，而且也很難適用，不一定具有抑制高次諧波的功能。
另一方面，為了把第一和第二扼流圈20、21安裝在磁控管的輸出部分，要采用由具有幾個臺階的導向桿22a和支承著該導向桿22a的底板22b所構成的托架22。
在利用這種托架22組裝第一、第二扼流圈20、21的過程中，首先把第二扼流圈21套裝在導向桿22a上，然后再在上面套上第一扼流圈20，并在第一和第二扼流圈20、21之間保持適當的間隔，在這樣的狀態(tài)下用釬焊把它們固定在陽極密封筒18上。
再把這個過程說具體一點，在第二扼流圈21的凸緣部分21b朝下的狀態(tài)下把金屬圓筒21a套在導向桿22a上，使該凸緣部分靠在位于導向桿22a下部的第二臺階部分22c上，便把第二扼流圈保持在該位置上了。在這樣的狀態(tài)下，把第一扼流圈20的凸緣部分20b朝下，把第一扼流圈20的金屬圓筒20a也套在導向桿22a上，并使該凸緣部分靠在導向桿22a的第一臺階部分22d上，就把第一扼流圈20保持在該位上了。這樣，就能與先套上的第二扼流圈21保持適當的正確間隔。
為了在此狀態(tài)下把第一、第二扼流圈20、21固定在陽極密封筒18的內部，在各個接觸面之間插入釬焊的焊蠟之后，讓它通過高溫的氫氣釬焊爐，使焊蠟熔化，產生粘接力，就把各部分連接在一起了。
但是，上面這種采用底板22把各扼流圈固定住的方法，受到必須使第一扼流圈20的金屬圓筒20a的內徑小于第二扼流圈21的金屬圓筒21a的內徑的限制，否則就不能組裝，而這樣的條件使得對于消減第五高次諧波的特性起決定性作用的內徑尺寸的設計受到了很大的限制，結果，便產生了消減第五高次諧波的特性很差的問題。
即，由于必須在滿足第二扼流圈21的內徑比第一扼流圈20的內徑小的條件下來設計扼流圈，就不能對其他的外部已知條件進行調整，為設計的范圍創(chuàng)造最佳條件了。
特別是，很難考慮必須通過大量試驗得到的翻邊電容值，以增減各扼流圈高度的方式來進行設計，限制了把扼流圈的尺寸設計成具有正確的特性，來提高扼流圈的消減高次諧波的性能。
因此，本發(fā)明提供了一種解決現有技術中的上述問題的方案，目的是擴大設計的容許范圍，使得設計扼流圈時能夠取得最佳的效果，以提高其消減第五高次諧波的能力。
為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種磁控管，它具有下列元件設置在磁控管內部中央的陰極；設置在該陰極的周圍，形成相互作用空間的陽極；在該陽極的內表面上形成開口朝向陰極的若干個共振空洞的擋板；在上述若干個空洞的任何一個空洞中向外部傳遞電子能的天線饋電裝置；形成在作用空間內穿過磁力線的封閉磁路的永久磁鐵和磁極；用作封閉磁路的通路并起本體支承件作用的，由金屬密封件制成的陽極密封筒；具有能讓天線饋電裝置在其中央通過的金屬圓筒的，分別固定在陽極密封筒內部，用以除掉通過陽極密封筒發(fā)射出來的第五高次諧波成分的第一、第二扼流圈；其特征在于上述第一扼流圈由第一金屬圓筒，從該第一金屬圓筒的上部向陽極密封筒方向形成的第一凸緣部分，從該第一凸緣部分向著與第一金屬圓筒平衡的方向形成的若干個支承片所組成；上述第二扼流圈由第二金屬圓筒，從該第二金屬圓筒的上部向陽極密封筒方向形成的邸凸緣部分所組成；上述第一扼流圈與第二扼流圈借助于支承件保持適當的間隔。
此外，本發(fā)明還提供了這樣一種磁控管，其中，上述第一扼流圈由開口部分朝向陽極的，高度為2.0-2.6mm的第一金屬圓筒，和從該第一金屬圓筒的上部向陽極密封筒方向形成的第一凸緣部分所組成，固定在陽極密封筒內部的上方；上述第二扼流圈由高度為3.2-3.8mm，開口部分的方向與第一金屬圓筒相同的第二金屬圓筒，和從該第二金屬圓筒的上部向陽極密封筒方向形成的第二凸緣部分所組成，并且固定在陽極密封筒內部的下方，使它與第一金屬圓筒下部的末端之間有1.4-1.8mm的間隔距離。
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。附圖中圖1是磁控管一個實施例的縱斷面圖；圖2是扼要表示磁控管的陽極部分的縱斷面圖；圖3是表示利用底板連接磁控管的輸出部分狀態(tài)的縱斷面圖；圖4a是本發(fā)明的實施例的扼流圈，特別表示了設置在陽極密封筒內部上方的第一扼流圈的底部的立體圖；圖4b是設置在陽極密封筒內部下方的第二扼流圈的底部的立體圖；圖5是設置了本發(fā)明的第一、第二扼流圈的磁控管陽極部分的縱斷面圖；圖6是圖5中主要部分的放大斷面圖；圖7是表示本發(fā)明的另一個實施例的第一扼流圈的縱斷面圖；圖8是圖7中的第一扼流圈和第二扼流圈的布置狀態(tài)的主要部分的放大斷面圖；圖9a是表示高次諧波相對于第一扼流圈高度的變化量的曲線圖；圖9b是表示高次諧波相對于第二扼流圈高度的變化量的曲線圖。
圖4-6是說明按照本發(fā)明的第一實施例的磁控管構造的視圖，它的整體構造已經在描述現有磁控管的構造時說明了，以下只說明其不同之處。
在陽極密封筒18的上、下，里面安裝了兩個扼流圈，其中，設置在上部的第一扼流圈200如圖4a所示，由天線饋電裝置11從中通過的中空的第一金屬圓筒201，和在上述第一金屬圓筒201的上端向陽極密封筒18方向水平彎曲的第一凸緣部分202所組成。
在上述第一凸緣部分202的外側周圍，形成了若干與第一凸緣部分202垂直，向第二扼流圈210方向彎曲的支承片203，該支承片203的下部與第二扼流圈210接觸。
上述支承片203向下延伸的長度比第一金屬圓筒201向下延伸的長度長，因為該支承片203必須與第二扼流圈210接觸。
另一方面，如圖4b所示，設置在上述第一扼流圈200下方的第二扼流圈210由天線饋電裝置11從中通過的中空的第二金屬圓筒211，和在上述第二金屬圓筒211的上端向陽極密封筒18方向水平彎曲的第二凸緣部分212所組成。
因此，為了把具有上述構造的第一、第二扼流圈200、210固定在陽極密封筒18上，首先要在第一扼流圈200的外側角部附近用釬焊固定在陽極密封筒18內部的上方，然后，第二扼流圈210在第二金屬圓筒211的內徑套在導向桿22a上并固定在其上的狀態(tài)下，把已經與第一扼流圈200預先固定好的陽極密封筒18裝在第二扼流圈210的上部，于是，便如圖5和圖6所示，成為第二扼流圈210的上表面與第一扼流圈200的支承片203接觸的狀態(tài)。
此時，借助于第一扼流圈200的支承片203的適當長度，在第一扼流圈200與第二扼流圈210之間保持了正確的間隔。
然后，在上述第一扼流圈200的支承片203的下表面與第二扼流圈210的上表面之間插入釬焊用的焊料，讓第一、第二扼流圈200、210一起通過高溫氫氣釬焊爐，使它們互相連接在一起。
借助于上述扼流圈的連接構造，第一扼流圈200就不需要使用底板22來固定了，因此，對于抑制高次諧波來說是重要因素的扼流圈的內徑，即在設計第一金屬圓筒201的內徑Φ2時，可以不受要固定在底板22上的尺寸限制，能夠自由地把內徑設計得大一些或者小一些了。
就是說，在上述磁控管的構造中，雖然第二扼流圈210受到不把它的金屬圓筒211套在底板22上就不可能組裝的限制，使得第二金屬圓筒211的內徑Φ4不能任意變化，但是，由于第一扼流圈200不組裝在底板22上，而是直接固定在陽極密封筒18上，所以，至少第一金屬圓筒201的內徑Φ2的尺寸，與上述第二金屬圓筒211相比，可以按照最適宜的條件進行設計了。
此外，如將第一金屬圓筒201的高度h1定為2.0-2.6mm，將第二金屬圓筒211的高度h2定為3.2-3.8mm，并且從第一金屬圓筒201的下端面到第二扼流圈210之間的間隔h3定為1.4-1.8mm，就能夠提高消減高次諧波的效果。
另一方面，圖7和圖8是按照本發(fā)明第二實施例的磁控管的構造圖，圖7中所示的第一扼流圈200-1，除了沒有第一實施例中第一扼流圈201上的支承片203之外，其余的形狀都與第一實施例的相同。
即，第一扼流圈200-1由第一金屬圓筒201-1，和從上述第一金屬圓筒201-1的上部向陽極密封筒18方向彎曲而形成的第一凸緣部分202-1所組成；而第二扼流圈210則由與本發(fā)明的第一實施例相同的第二金屬圓筒211，和從上述第二金屬圓筒211的上部向陽極密封筒18的方向彎曲而形成的第二凸緣部分212所組成。
在沒有上面所述的支承片的第一扼流圈200-1的情況下，和以往的情況一樣，在組合第一、第二扼流圈200-1、210時，有必須利用底板22的缺點，但是，如果將第一扼流圈200-1的第一金屬圓筒200-2的高度設計成2.0-2.6mm，把第二扼流圈210的第二金屬圓筒211的高度設計成3.2-3.8mm，并且，將從第一扼流圈200-1的第一金屬圓筒201-1的下端面到第二扼流圈210的上表面的距離h3設計成1.4-1.8mm，那么，就能夠取得與本發(fā)明第一實施例(第一扼流圈有支承片)同樣的效果。
此外，以往所使用的設計方式是，在設計扼流圈時，把對于高頻回路的特定頻率的阻抗值設計成無限大，是一種不使特定頻率的電流流過的并聯共振方式，即，使用一種扼流圈的高度設計成1/4λ的方式；而本發(fā)明所使用的方式是，把高頻回路設計成對于特定頻率的阻抗為零(短路狀態(tài))，綜合考慮各金屬圓筒201、201-1和211的內徑和陽極密封筒的內徑，以及通過金屬圓筒的天線饋電裝置11的直徑之后來設計扼流圈的，借助于設計成串聯共振的方式，把扼流圈制造成處于最佳狀態(tài)。
因此，本發(fā)明的扼流圈的設計方式為，把陽極密封筒18的內徑Φ1，第一金屬圓筒的內徑Φ2，第一金屬圓筒的外徑Φ3，天線饋電裝置的外徑Φ5，要抑制的高次諧波的波長λ，以及扼流圈的高度L，應用于串聯共振的設計方程式ln(Φ1/Φ3)tan(2πL2/λ)＝ln(Φ2/Φ1)cot(2πL2/λ)來進行設計。
利用上述方程式，把Φ1＝19mm，Φ2＝19mm，Φ3＝10mm，Φ5＝2.5mm的最佳狀態(tài)的尺寸代入后，進行計算，結果，第一扼流圈200、200-1的第一金屬圓筒201、201-1、211的高度大約在3-7mm時，具有最佳的消減高次諧波的效果。
特別是，由于第一、第二扼流圈200、200-1、210的各金屬圓筒201、201-1、211的位置朝向凸緣部分202、202-1、212的下方，即，朝向陽極2-側的時候，第二扼流圈210的金屬圓筒211的下端與天線饋電裝置11之間的距離太近，有互相接觸的顧慮，因此，為了防止這種接觸，在第一扼流圈200、200-1上把第一金屬圓筒201、201-1的高度h1縮短為2.0-2.6mm，而為了補償扼流圈縮短后的長度，把第一扼流圈200、200-1的第一金屬圓筒201、201-1的下端和第二扼流圈210的上表面之間的距離h3定為1.4-1.8mm，以便用翻邊阻抗值來補償，并把第二扼流圈210的第二金屬圓筒211的高度h2按照上述方程式計算出來為3.2-3.8mm時，便能得到圖9a、9b所示那樣的消減第五高次諧波的最好效果。
此外，由于第一扼流圈200上所形成的多個支承片203是向下彎曲的，在支承片203與第一金屬圓筒201之間便有了阻抗，借助于提高了輸出部分的偶合程度，就能夠提高磁控管的輸出和效率。
另一方面，不需要的高次諧波的消減量根據以上計算的數值的變化如圖9a和9b所示，其中，圖9a是第一扼流圈200的第一金屬圓筒201、201-1的高度h1對消減量的關系，由圖中可知，當第一金屬圓筒201、201-1的高度在2.0-2.6mm范圍內時，對高次諧波的消減量最大。
如圖9b所示，第二金屬圓筒211的高度h2在3.2-3.8mm范圍內時，對高次諧波的消減量最大。
此外，一般希望第一扼流圈200、200-1的第一金屬圓筒201、201-1的內徑Φ2與第二扼流圈210的第二金屬圓筒211的內徑Φ4相同，其理由是，因為多次試驗的結果，在各開口部分的內徑相同時，對于一定頻率的高頻消減的能力為最大，由于第一扼流圈200的內徑尺寸可以自由設計，所以可以將其設計成與第二扼流圈210的第二金屬圓筒211的內徑Φ4相同。
另一方面，最好把第二扼流圈210插入陽極密封筒18中的部分的直徑Φ1設計成18-20mm，這是提高對不需要的高頻的消減能力的最合適的尺寸。
如上所述，本發(fā)明在設計扼流圈時，借助于擴大能夠發(fā)揮最佳效果的設計容許范圍，具有能更進一步提高原來具有的抑制不需要的高次諧波的功能，以及借助于在扼流圈內所形成的阻抗，提高輸出部分的偶合程度，從而提高磁控管的輸出能力和成倍增加效率的效果。
權利要求
1.一種磁控管，其特征在于，它具有下列元件設置在磁控管內部中央的陰極；設置在上述陰極的周圍，形成相互作用空間的陽極；在上述陽極的內表面上形成開口朝向陰極的若干個共振空洞的擋板；在上述若干個空洞的任何一個空洞中向外部傳遞電子能的天線饋電裝置；為在上述作用空間內穿過磁力線而形成封閉磁路的永久磁鐵和磁極；為上述封閉磁路的通路用的，并起本體支承件作用的，由金屬密封件制成的陽極密封筒；固定在上述陽極密封筒內側的第一扼流圈，該第一扼流圈由第一金屬圓筒，從上述第一金屬圓筒的上部向陽極密封筒方向形成的第一凸緣部分，在上述第一凸緣部分上向著與第一金屬圓筒平衡的方向形成的若干個支承片所組成，用以除去通過上述陽極密封筒后發(fā)射出來的高次諧波成分；固定在上述陽極密封筒內側，借助于上述支承片與上述第一扼流圈保持適當間隔的第二扼流圈，該第二扼流圈由第二金屬圓筒，從上述第二金屬圓筒的上部向上述陽極密封筒方向形成的凸緣部分所組成，用以除去通過上述陽極密封筒后發(fā)射出來的高次諧波成分。
2.如權利要求1所述的磁控管，其特征在于，上述支承片在上述第一凸緣部分上向著上述陽極方向形成，并用釬焊焊接在第二凸緣部分上，上述第一、第二金屬圓筒沿著上述陽極方向裝配。
3.如權利要求1所述的磁控管，其特征在于，上述第一金屬圓筒的內徑與上述第二金屬圓筒的內徑相同。
4.如權利要求1或2所述的磁控管，其特征在于，上述支承片的高度比上述第一金屬圓筒的高度高。
5.如權利要求1所述的磁控管，其特征在于，上述第一金屬圓筒的高度為2.0-2.6mm，上述第二金屬圓筒的高度為3.2-3.8mm，上述第一金屬圓筒的下端與上述第二扼流圈之間的間隔距離為1.4-1.8mm。
6.如權利要求1所述的磁控管，其特征在于，上述陽極密封筒的內徑為18-20mm。
7.一種磁控管，其特征在于，它具有下列元件設置在磁控管內部中央的陰極；設置在上述陰極的周圍，形成相互作用空間的陽極；在上述陽極的內表面上形成開口朝向陰極的若干個共振空洞的擋板；在上述若干個空洞的任何一個空洞中向外部傳遞電子能的天線饋電裝置；為在上述作用空間內穿過磁力線而形成封閉磁路的永久磁鐵和磁極；為上述封閉磁路的通路用的，并起本體支承件作用的，由金屬密封件制成的陽極密封筒；由開口部分朝向陽極的，高度為2.0-2.6mm的第一金屬圓筒，和從上述第一金屬圓筒的上部向陽極密封筒方向形成的第一凸緣部分組成的，固定在上述陽極密封筒內部的上方，用于除掉通過上述陽極密封筒發(fā)射出來的高次諧波成分的第一扼流圈；由高度為3.2-3.8mm，開口部分的方向與第一金屬圓筒相同的第二金屬圓筒，和從上述第二金屬圓筒的上部向上述陽極密封筒方向形成的第二凸緣部分組成的，并且固定在上述陽極密封筒內部的下方，與上述第一金屬圓筒下部的末端之間有1.4-1.8mm的間隔距離，用于除掉通過上述陽極密封筒發(fā)射出來的高次諧波成分的第二扼流圈。
8.如權利要求7所述的磁控管，其特征在于，上述第一金屬圓筒的內徑與上述第二金屬圓筒的內徑相同。
9.如權利要求7所述的磁控管，其特征在于，上述陽極密封筒的內徑為18-20mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種,在設計制作它的扼流圈時能在最大限度發(fā)揮其效能的前提下擴大其設計容許的范圍,提高抑制不需要的高次諧波的能力,并且借助于扼流圈形成的阻抗,提高了輸出部分的偶合程度,并使輸出和效率成倍地增加的磁控管。其第一扼流圈由金屬圓筒,凸緣部分,和彎向第二扼流圈的支承片組成,其第二扼流圈由金屬圓筒,凸緣部分組成。第一扼流圈的支承片使第一、第二扼流圈保持適當間距。
文檔編號H01J25/00GK1202720SQ9810260
公開日1998年12月23日 申請日期1998年6月16日 優(yōu)先權日1997年6月16日
發(fā)明者崔柄泰 申請人:Lg電子株式會社