专利名称：磁控管的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种发生微波振荡的磁控管。具体地讲，涉及一种具有能够有效抑制寄生模式振荡的结构的磁控管。
背景技术：
近几年，对于辐射微波的装置中寄生辐射的限制逐渐变得严格。在这种趋势下，作为振荡管的磁控管是一种在振荡机构上很难抑制寄生辐射的装置。然而，磁控管由于价格低并且操纵容易可得到大功率，磁控管而被广泛地用在雷达装置等发射机上。因此，对于能抑制磁控管的寄生辐射产品的开发正被广泛开展起来。
一般的磁控管，主振荡模式被称作π模式的相邻的空腔间以构成π弧度的相位差的模式振荡，然而由于结构的原因，磁控管会产生除这种π模式以外的许多共振模式。在叶片带型(vane trap type)磁控管中，一般磁控管辐射的寄生成分中最大的是被称作π-1模式的成分，会产生π模式的振荡频率的1.1～2倍频率的无用辐射。通常这种π模式与π-1模式的输出电平之比能达到为-30～-50dBc(与基波电平比较的分贝值)的程度，需要用高的电平抑制寄生辐射，从而不形成干扰、噪声源。
为了抑制这种寄生辐射，采用下面的电路结构，把被传递到波导管52内的寄生振荡波，与从磁控管50的天线51接收的π模的基频基波一起通过图5所示的与波导管52连接的滤波器53被衰减。更进一步，图5中分别表示了阳极壳体55、阳极叶片56、带57。
使用带通滤波器、低通滤波器、带阻滤波器等(参照特开平2001-35399号公报)作为滤波器，使主振荡模式的频率通过，寄生成分的π-1模式不能通过。通过配置滤波器，通过频带宽的π模式的基波振荡能够毫无问题的通过，而例如比π模式频率高的π-1模式的寄生振荡则被滤波器截止，不被传递到发送天线方向。
如上所述，由于磁控管会从输出端辐射寄生振荡波，雷达装置内有必要配置滤波器。然而，雷达装置多被安装在船舶等高的位置上，要求设计得小型轻便，而安装滤波器则违背了这种要求。此外，由于滤波器的加工精度要确保基波以外的衰减量，同时基波能够不被衰减的通过，因此要求加工成精度高的尺寸，存在成本变高的问题。
本发明为解决上述问题提出，其目的在于提供一种能抑制π-1模式等寄生振荡这种磁控管中特别的问题，即使不插入滤波器也能够抑制寄生辐射的磁控管。
发明内容
本发明者对于抑制磁控管中的寄生振荡进行多次研究，结果发现例如利用叶片的侧端与极片之间的空间等，通过形成以比寄生振荡频率低若干的频率共振的共振模式，降低产生寄生的共振的Q值，能够大大抑制这种振荡，几乎不产生噪声问题。特别是输出较大的π-1模式的寄生，是基波的频率(波长λ)的1.1倍左右，例如通过把极片的前端，在大于从叶片的前端起算在叶片长度的1/3的范围内，接近到相对叶片侧端在0.015λ以内的位置，由叶片侧端与极片之间的空间所引起的模式的共振频率是以比π-1模式低若干的频率共振，π-1模式的共振的Q值被降低从而大大抑制这种振荡。
根据本发明的磁控管，具有阳极，设置了多个叶片，叶片的一端被固定在圆柱形阳极壳体的内周壁上，与这一端相对的前端朝向该阳极壳体的中心呈放射状延伸，相邻的叶片间形成空腔；阴极，被设置在该阳极的中心；和一组极片，将前述叶片的侧端夹在中间，使得能向前述叶片的前端与前述阴极相对的作用空间施加与前述阴极大体平行的磁场，其特征在于，在从前述叶片前端开始到该叶片长度(前述一端和前端间的长度)的1/3以上的范围内，在前述叶片侧端与前述极片前端的间隔为0.015λ(λ是磁控管的振荡波长)以内的位置设置前述一组极片中的至少一个。
此处叶片的侧端表示沿阳极壳体的轴向延伸的叶片的两端，阳极壳体的半径方向的叶片的两端是前述一端和前端，其径向的叶片长度表示前述叶片的长度。
根据这种结构，叶片的侧端与极片前端之间形成的空间的共振频率，成为比π-1模式寄生振荡的频率低若干的共振频率，降低了π-1模式振荡的共振的Q值，结果能够大大减小π-1模式振荡的输出，得到即使不附加滤波器也几乎没有寄生影响的磁控管。
以下的结构代替前述极片前端接近叶片侧端的设计也是可以的，在前述一组极片中至少一个的前端和前述叶片的侧端之间，在从前述叶片前端开始到该叶片长度(前述一端和前端间的长度)的1/3以上的范围内，在前述叶片的侧端的间隔为0.015λ(λ是磁控管的振荡波长)以内的位置上设置有金属片。如果是这种结构，极片的间隔维持最佳的尺寸，为作用空间施加最佳的磁场的同时，通过铜等非磁性体，能够形成降低寄生的Q值的共振模式。再者，金属片附着在极片的前端也可以，固定在极片以外的阳极壳体等上面也可以。
根据本发明的磁控管的另一个方式，具有阳极，设置了多个叶片，叶片的一端被固定在圆柱形阳极壳体的内周壁上，与这一端相对的前端朝向该阳极壳体的中心呈放射状延伸，相邻的叶片间形成空腔；阴极，被设置在该阳极的中心；和一组极片，将前述叶片的侧端夹在中间，使得能向前述叶片的前端与前述阴极相对的作用空间施加与前述阴极大体平行的磁场，其特征在于，与前述叶片侧端相对而设置前述极片的前端或者金属片，使得通过前述叶片的侧端和前述极片的前端之间的空间所引起的模式的谐振频率为π模式的频率和π-1模式的频率之间的频率。
在与前述叶片侧端对置而设置前述极片的前端或者金属片，使得由前述叶片的侧端和前述极片的前端之间的空间所引起(决定)的模式的共振频率为在从前述π-1模式的频率的下限附近起算在250MHz以内的频率，通过在施加阳极电压的上升沿以比π-1模式低的频率开始振荡，抑制π-1模式振荡，同时由于能够降低π-1模式的共振的Q值，能够更加抑制π-1模式的振荡。
图1是表示根据本发明的磁控管的一个实施方式的剖视图。
图2是通过网络分析器观测的图1所示的磁控管的共振特性的图。
图3是表示根据本发明的磁控管的另一实施方式的剖视图。
图4是表示根据本发明的磁控管的另一实施方式的剖视图。
图5是表示以往的磁控管的构成例的剖视图。
具体实施例方式
接下来，参照附图对本发明的磁控管进行说明。基于本发明的磁控管具有图1的一实施方式的剖视图所表示的结构。也就是，一端被固定在圆柱形的阳极壳体11的内周壁，与这一端相对的前端12a朝向阳极壳体11的中心呈放射状延伸，通过这样设置多个叶片12，形成了在相邻的叶片间有空腔13(参照图1(b))的阳极1，在阳极1的中心设置阴极2。然后设置一组极片4，用于为在叶片12的前端12a与阴极2对置的作用空间3能施加与阴极2大体平行的磁场，叶片12的侧端12b被夹在极片4中间。
本发明具有以下特征，从叶片前端12a起算在大于叶片长度L(前述一端和前端间的长度)的1/3的范围内，设置极片4中的至少一个使得叶片侧端12b与极片4的前端的间隔B在0.015λ(λ是磁控管的振荡波长)以内，并且不与叶片12接触。
如图1(a)和图1(b)分别表示的纵剖面和横剖面所示，由无氧铜等板材构成的多个叶片(阳极片)12的一端被固定在在由无氧铜等构成的阳极壳体11的内周壁上，另一端12a朝向阳极壳体11的中心延伸，在叶片12间形成了按照所要求的频率振荡的谐振腔13。每个叶片12都用带14连接，各个相差π弧度相位，形成了容易产生π模式振荡的结构。
在被叶片12的前端12a所包围的阳极壳体11的中心部分同心状地插入阴极2，叶片12的前端12a与阴极2之间形成作用空间3，成为从阴极2发射的电子运动的空间。从阳极壳体11的轴向的两端插入由铁等强磁性材料构成的一组极片4，固定在阳极壳体11上，可以为这个作用空间3施加与阴极2平行方向的磁场，由图中没有表示的永久磁铁或者电磁铁产生的磁场施加在作用空间3，通过为作用空间施加的电磁场使电子运动，为空腔提供能量，而形成共振。
图1所示的例子，设置极片4并且使得极片4的前端和叶片12的侧端12b的间隔B，振荡波长为λ时为0.015λ以下。也就是，如前述形成阳极1使主振荡模式以π模式振荡，以这种π模式振荡的磁控管中，其振荡频率的1.1倍频率的π-1模式的寄生成为输出最大的寄生，通过形成以比此频率低若干的频率振荡的共振模式，能够降低π-1模式的共振的Q值，从而能大大降低振荡输出。通过把前述极片4的前端与叶片侧端12b的间隔设定为0.015λ以下，能降低π-1模的共振的Q值。
例如如果主振荡为9.4GHz，其波长λ为31.9mm，0.015λ是很小的0.48mm，在这之间的容量，以比π-1模式的振荡频率低的频率共振。如果把这个间隔变大，共振频率就变高，不能有效减少π-1模的寄生。此外，作为设定这个间隔的范围，过于狭小的范围不能够充分的抑制寄生，需要从叶片前端12a起算在至少大于叶片长度的1/3的范围A内保持上述间隔B。
图2为通过网络分析器观测的磁控管共振器的回波损耗特性。横轴是频率，纵轴是以dB表示的回波损耗量。图中频率为9.4GHz的下降是作为基波的π模式共振。一般磁控管辐射的寄生成分中最大的π-1模式的寄生频率为图2中虚线所表示的10.5GHz。如图2中实线所表示的，通过把前述的极片4和叶片侧端12b间的距离B，选择为从叶片前端12a起算在叶片长度L的1/3范围A内，在磁控管的振荡波长λ的0.015倍以内，在主振荡的9.4GHz的共振下降依旧出现，邻近比π-1模式的频率低若干的位置，出现新的共振模式的频率，Q值被降低。因此，π模式以外的Q值低的振荡被抑制，寄生振荡被抑制。
叶片侧端12b与极片4之间的间隔B即使不小于前述的尺寸，也可以利用叶片侧端12b与极片4之间的空间形成以π模式和π-1模式之间的频率共振的共振模式，从而能够有效抑制π-1模式的振荡。也就是，当加上脉冲阳极电压，在上升沿π-1模式振荡产生以前，被位于频率低的点的上述共振锁定，不产生π-1模式振荡，是因为π模式的振荡变成上升。因此，由磁控管发出辐射，而对π模式没有现有技术的那种影响供给不辐射π-1模式的、抑制寄生的、具有频谱特性的优质的微波。这种情况下，通过把空间5内共振频率调整为在π-1模式的下限(π-1模式的振荡频率的最低的频率)附近的250MHz以内，能够有助于降低前述的Q值，更加抑制寄生振荡。
极片4本来其目的在于向作用空间3提供磁场，它前端的形状不必是完全的平坦面。也就是，前端被磨尖，或边缘被进行倒角加工，即使为了确保与中心部的阴极2的距离而成为远离的形状，只要从本申请所表示的叶片12的侧端12b起算在叶片长度的1/3距离以内，极片4的前端的一部分存在与前述的距离B在磁控管振荡波长的0.015倍以内的部分，就能够得到上述的效果。
前述的例子中，虽决定了按以下方式配置极片4的前端，即极片4的前端按照在规定的尺寸以下接近叶片12的侧端12b，或者叶片12的侧端12b与极片4之间的空间所引起的共振模式以π模式和π-1模式之间的频率共振，然而通过极片4的前端接近叶片12，改变了一对相对的极片的间隔，作用空间3的磁场图形发生变化，会出现影响振荡特性的情况。在这种情况下，下面的设计也是可以的，不改变极片4的前端的位置，在极片4的前端粘贴由铜这种非磁性体构成的金属片6，或者固定在阳极壳体11的内壁的金属片6遮盖从叶片前端12a起算的叶片长L的至少1/3的部分A。
也就是，通过如图3所示的例子中在极片4的前端粘贴由无氧铜构成的金属片6，使其表面与叶片侧端12b的距离B在0.015λ以内，实现叶片侧端12b与极片4之间的空间5所引起的共振模式的共振频率以π模式和π-1模式之间的频率共振。也就是，共振频率与前述图1所示的例子作用相同，由于金属片6由非磁性体构成，关于磁场，与极片4不动时具有同样的特性，对磁控管的π模式振荡的电特性没有什么影响，仅可抑制寄生的产生，得到频谱特性十分良好的磁控管。
图4所示的例子被设计成，金属片6没有被贴在极片4上面，而是固定在阳极壳体11的内周壁上，直接伸向它的中心，以此遮盖住从叶片前端12a起算的至少1/3的范围。通过把与叶片侧端12b的间隔B设定为所要求的尺寸，能够共振频率设定为比寄生模式低若干的频率，也能够把由叶片12与极片4之间的空间5所引起的共振模式设定为以π模式和π-1模式之间的频率共振。再者，图3和图4中，金属片6以外的部分的结构与图1所示的结构相同，给相同的部分标以相同的标号，并省略说明。
图3和图4任何一个的例子中，可以在与极片4的前端一周相当的全体部分设置金属片6，得到所期望的特性，在与极片4前端表面一部相当的局部形成金属片6，能够通过加大与叶片12之间局部的容量，调整整体的特性。
更进一步，仅对一对相对极片中的一个调整极片4的前端位置或者设置金属片6会产生效果，对两个极片都调整也是可以的。此外，通过一组极片4的两侧分别以不同的频率共振，能够一方面抑制π-1模式，另一方面抑制其它模式的寄生。
如上所述，根据本发明，能够不影响主振荡模式的π模式的Q值、耦合度，通过降低以π-1模式为代表的多个寄生共振的Q值进行抑制。结果得到以π模式稳定振荡，不产生寄生的具有良好的频谱特性磁控管。因此，能够不使用影响到空间效率和不得已要增加重量的滤波器，而实现方便使用并且成本低。
权利要求
1.一种磁控管，具有阳极，设置了多个叶片，叶片的一端被固定在圆柱形阳极壳体的内周壁上，与这一端相对的前端朝向该阳极壳体的中心呈放射状延伸，相邻的叶片间形成空腔；阴极，被设置在该阳极的中心；和一组极片，将前述叶片的侧端夹在中间，使得能向前述叶片的前端与前述阴极相对的作用空间施加与前述阴极大体平行的磁场，其特征在于，在从前述叶片前端开始到该叶片长度(前述一端和前端间的长度)的1/3以上的范围内，在前述叶片侧端与前述极片前端的间隔为0.015λ(λ是磁控管的振荡波长)以内的位置设置前述一组极片中的至少一个。
2.一种磁控管，具有阳极，设置了多个叶片，叶片的一端被固定在圆柱形阳极壳体的内周壁上，与这一端相对的前端朝向该阳极壳体的中心呈放射状延伸，相邻的叶片间形成空腔；阴极，被设置在该阳极的中心；和一组极片，将前述叶片的侧端夹在中间，使得能向前述叶片的前端与前述阴极相对的作用空间施加与前述阴极大体平行的磁场，其特征在于，在前述一组极片中至少一个的前端和前述叶片的侧端之间，在从前述叶片前端开始到该叶片长度(前述一端和前端间的长度)的1/3以上的范围内，在前述叶片的侧端的间隔为0.015λ(λ是磁控管的振荡波长)以内的位置上设置有金属片。
3.一种磁控管，具有阳极，设置了多个叶片，叶片的一端被固定在圆柱形阳极壳体的内周壁上，与这一端相对的前端朝向该阳极壳体的中心呈放射状延伸，相邻的叶片间形成空腔；阴极，被设置在该阳极的中心；和一组极片，将前述叶片的侧端夹在中间，使得能向前述叶片的前端与前述阴极相对的作用空间施加与前述阴极大体平行的磁场，其特征在于，与前述叶片侧端相对而设置前述极片的前端或者金属片，使得通过前述叶片的侧端和前述极片的前端之间的空间所引起的模式的谐振频率为π模式的频率和π-1模式的频率之间的频率。
4.根据权利要求3所记载的磁控管，其特征在于，与前述叶片侧端相对而设置前述极片的前端或者金属片，使得通过前述叶片的侧端和前述极片的前端之间的空间所引起的模式的共振频率为从前述π-1模式的频率的下限开始到250MHz以内的频率。
全文摘要
π－1模式等寄生振荡是磁控管中特别的问题，本发明提供一种能够抑制寄生振荡，即使不配置滤波器也能够抑制寄生辐射的磁控管。本发明的磁控管，在圆柱形的阳极壳体11的内周壁上设置多个叶片12形成了阳极1，叶片的前端12a朝向阳极壳体11的中心呈放射状延伸，中心部分设置阴极2。设置一组极片4用于为叶片前端12a与阴极2相对的作用空间3施加磁场。极片中至少有一个，在大于从叶片前端12a开始该叶片长度L的1/3的范围内，叶片侧端12b与极片前端的间隔B小于等于0.015λ(λ是磁控管的振荡波长)。
文档编号H01J23/02GK1497646SQ03160118
公开日2004年5月19日 申请日期2003年9月26日 优先权日2002年9月26日
发明者小畑英幸, 辻直树, 小 英幸 申请人:新日本无线株式会社