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微波磁控管的基本结构、参数及正确使用

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常见问题

1、0 概述微波能量是由微波发生器产生的，微波发生器包括微波管和微波管电源两个部分。其中微波管电源（简称电源或微波源）的作用是把常用的交流电能变成直流电能，为微波管的创造条件。微波管是微波发生器的核心，它将直流电能转变成微波能。微波管有微波晶体管和微波电子管两大类。微波晶体管输出功率较小，一般用于测量和通讯等领域。微波电子管种类很多，常用的有磁控管、速调管、行波管等。它们的原理不同、结构不同、性能各异，在雷达、导航、通讯、电子对抗和加热，科学研究等方面都得到广泛的应用。由于磁控管的结构简单、效率高、电压低、电源简单和适应负载0c59f8ea 工业大型微波炉 http:/ 主要于连续波状态，所以多用连续波磁控管。磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件。从电原理来说，实质上是一个置于恒定磁场中的特殊二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。磁控管种类很多，这里主要介绍多腔连续波磁控管。磁控管由管芯和磁钢（或电磁铁）组成。管芯的结构包括阳极、阴极、能量输出器和磁路系统等0c59f8ea 工业大

2、型微波炉 http:/ CK611（915MHz）磁控管外形图 1 阳极阳极是磁控管的主要组成之一，它与阴极一起构成电子与高频电磁场相互作用的空间。在恒定磁场和恒定电场的作用下，电子在此空间内完成能量转换的任务。磁控管的阳极除与普通的二极管的阳极一样收集电子外，还对高频电磁场的振荡频率起着决定性的作用。阳极由导电良好的金属材料（如无氧铜）制成，并设有多个谐振腔，谐振腔的数目必须是偶数，管子的频率越高腔数越多。阳极谐振腔的型式常为孔槽形、扇形和槽扇型，阳极上的每一个小谐0c59f8ea 工业大型微波炉 http:/ 2C 振荡回路。以槽扇型腔为例，可以认为腔的槽部分主要构成振荡回路的电容，而其扇形部分主要构成振荡回路的电感。由微波技术理论可知，谐振腔的谐振频率与腔体的几何尺寸成反比。腔体越大其频率越低。于是，我们可以根据腔体的尺寸来估计它的频段。磁控管的阳极由许多谐振腔耦合在一起，形成一个复杂的谐振系统。这个系统的谐振腔频率主要决定于每个小谐振腔的谐振频率，我们也可以根据小谐振腔的大小来估计磁控管的频段。磁控管的阳极谐振系统除能产生所需要的电磁振荡外，还能产生不同特性的多种电磁振荡。为使

3、磁控管稳定的在所需的模式上,常0c59f8ea 工业大型微波炉 http:/ 阴极及其引线磁控管的阴极即电子的发射体,又是相互作用空间的一个组成部分。阴极的性能对管子的特性和寿命影响极大，被视为整个管子的心脏。阴极的种类很多，0c59f8ea 工业大型微波炉 http:/ 成螺旋形状，通电流加热到规定温度后就具有发射电子的能力。这种阴极具有加热时间短和抗电子轰击能力强等优点，在连续波磁控管中得到广泛的应用。此种阴极加热电流大，要求阴极引线要短而粗，连接部分要接触良好。大功率管的阴极引线时温度很高，常用强迫风冷散热。磁控管时阴极接负高压，因此引线部分应有良好的绝缘性能并能满足真空密封的要求。为防止因电子回轰而使阳极过热，磁控管稳定后应按规定降低阴极电流以延长使用寿命。3 能量输出器能量输出器是把相互作用空间中所产生的微波能输送到负载去的0c59f8ea 工业大型微波炉 http:/ 工业大型微波炉 http:/ 磁路系统磁控管正常时要求有很强的恒定磁场，其磁场感应强度一般为数千高斯。频率越高，所加磁场越强。磁控管的磁路系统就是产生恒定磁场的装置。磁路系统分永磁和电磁两大类。永磁系统一般用

4、于小功率管，磁钢与管芯牢固合为一体构成所谓包装式。大功率管多用电磁铁产生磁场，管芯和电磁铁配合使用，管芯内有上、下极靴，以固定磁隙的距离。磁控管时，可以很方便的靠改变磁场强度的大小，来调整输出功率和频率。另外，还可以将阳极电流馈入电磁线包以提高管子的稳定性。5 磁控管的正确使用磁控管是微波应用设备的0c59f8ea 工业大型微波炉 http:/ 波比应尽可能的小。驻波大不仅反射功率大，使被处理物料实际得到的功率减少，而且会引起磁控管跳模和阴极过热，严重时会损坏管子。跳模时，阳极电流忽然出现跌落。引起跳模的原因除管子本身模式分隔度小外，主要有以下几个方面：（1)电源内阻太大，空载高而激起非模式。（2）负载严重失配，不利相位的反射减弱了高频场与电子流的相互作用，而不能维持正常的模振荡。（3）灯丝加热0c59f8ea 工业大型微波炉 http:/ 模振荡所需的管子电流。为避免跳模的发生，要求电源内阻不能过大，负载应匹配，灯丝加热电流应符合说明书要求二、冷却。冷却是保证磁控管正常管的条件之一，大功率磁控管的阳极常用水冷，其阴极灯丝引出部分及输出陶瓷窗同时进行强迫风冷，有些电磁铁也用风冷或水冷。冷却不良将使管子过热而不能正常，严重时将烧坏管子。应严禁在冷却不足的条件下。三、合理调整阴极加热功率。磁控管起振后，由于不利电子回轰阴极使阴极温度升高而处于过热状态，阴极过热将使材料蒸发加剧，寿命缩短，严重时将烧坏阴0c59f8ea 工业大型微波炉 http:/ 。为达此目的，除激励腔本身的设计外，管子在激励腔上的装配情况对的稳定性影响极大。正常时管子的阳极与激励腔接触部分有很大的高频电流通过，二者之间必须有良好的接触，接触不良将引起高频打火。天线插入激励腔的深度直接影响能量的传输和管子的状态，应按说明书规定精心装配。五、保存和运0c59f8ea 工业大型微波炉 http:/ 厘米内不得有铁磁物质存在。管子运输过程中应放入专用防振包装箱内，以防止受振动撞击而受损坏。?XML:NAMESPACEPREFIX=O/

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