磁控管管芯及磁控管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于磁控管結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種磁控管管芯，其包括陽極部件、陰極部件和磁極部件，陰極部件沿陽極部件的縱向軸心方向從陽極部件的底端穿插于所述陽極部件內(nèi)，所述磁極部件包括上磁極和下磁極，所述上磁極和所述下磁極以非對(duì)稱形式設(shè)于所述陽極部件的頂端和底端。其通過上磁極和下磁極在陽極部件頂端和底端的非對(duì)稱形式，可有效改善磁場(chǎng)磁力線的分布，從而有效加大工作模式和相鄰干擾模式之間的頻率間隔，進(jìn)而有效提高了該磁控管的電磁兼容，即有效抑制了磁控管管芯工作時(shí)向外發(fā)出不必要的噪音。本發(fā)明還提供了一種磁控管，其包括外殼和設(shè)于外殼內(nèi)的散熱部件和上述的磁控管管芯，且散熱部件設(shè)于陽極部件外側(cè)壁與外殼內(nèi)側(cè)壁之間。
【專利說明】磁控管管芯及磁控管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于磁控管結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種磁控管管芯及具有該磁控管管芯的磁控管。

【背景技術(shù)】
[0002]磁控管是產(chǎn)生微波的真空電子管，由于其具有振蕩效率高、微波輸出功率大等特點(diǎn)，故而，被廣泛地用作家用微波爐、工業(yè)微波加熱設(shè)備等微波應(yīng)用設(shè)備的微波發(fā)生源。
[0003]如圖4所不,現(xiàn)有的磁控管包括外殼8"、設(shè)于外殼8"內(nèi)的管芯(圖中未標(biāo)號(hào))、設(shè)于外殼8"底端的輸入電源7"和設(shè)于外殼8"內(nèi)側(cè)壁與管芯外側(cè)壁之間的散熱部件6",其中管芯包括陽極部件(圖中未標(biāo)號(hào))、陰極部件2"、輸出部件5"以及形成磁回路的磁極部件(圖中未標(biāo)號(hào))，陽極部件包括陽極筒11"、葉片12"、大交連環(huán)131"、小交連環(huán)132"以及天線4"，天線4"的一端焊接固定于其中一個(gè)葉片12"上，另一端延伸固定于輸出部件5"上。陰極部件2"包括邊支桿組件(圖中未標(biāo)號(hào))、帶有屏蔽帽的中心支桿組件(圖中未標(biāo)號(hào))和呈螺旋狀環(huán)繞設(shè)置于中心支桿組件上的燈絲(圖中未標(biāo)號(hào))。磁極部件包括上磁極31"和下磁極32"，上磁極31"和下磁極32"呈圓錐狀，且上磁極31"設(shè)于陽極筒11"的頂端，下磁極32"設(shè)于陽極筒11"的底端。
[0004]更具體地，如圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)中，上磁極31"和下磁極32"對(duì)稱設(shè)置于陽極筒11"的頂端和底端，即上磁極31"和下磁極32"的大小形狀相同，且上磁極31"的底面到葉片12"頂部端面的距離與下磁極32"底面到葉片12"底部端面的距離相等。例如，對(duì)于一種陽極部件的葉片12"數(shù)量為十個(gè)的磁控管，其上磁極31"的底面到葉片12"頂部端面的距離和下磁極32"底面到葉片12"底部端面的距離均為1.3?1.5mm，且上磁極31"的底面外徑和下磁極32"的底面外徑均為9?12mm，這種結(jié)構(gòu)的磁控管僅考慮了對(duì)磁控管輸出效率的提升問題，而沒有充分考慮對(duì)于磁控管噪音的抑制，因而在基波(2400?2500MHz)鄰近的頻帶及高次諧波產(chǎn)生了不需要的噪音，導(dǎo)致采用此種高效率磁控管的微波爐不能通過電磁兼容的相關(guān)測(cè)試。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種磁控管管芯及具有該磁控管管芯的磁控管，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，且可有效抑制因磁控管輸出效率提升而引起的不必要噪音。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種磁控管管芯，包括陽極部件、陰極部件和磁極部件，所述陰極部件沿所述陽極部件的縱向軸心方向從所述陽極部件的底端穿插于所述陽極部件內(nèi)，所述磁極部件包括上磁極和下磁極，所述上磁極和所述下磁極非對(duì)稱設(shè)于所述陽極部件的頂端和底端。
[0007]本發(fā)明提供的磁控管管芯，其將上磁極和下磁極呈非對(duì)稱方式設(shè)置于陽極部件的頂端和底端，這樣，可有效改善磁場(chǎng)磁力線的分布，以提高磁場(chǎng)和電場(chǎng)的匹配程度，從而有效加大工作模式和相鄰干擾模式之間的頻率間隔，進(jìn)而有效提高了該磁控管的電磁兼容性，即有效抑制了磁控管管芯工作時(shí)向外發(fā)出不必要的噪音。
[0008]本發(fā)明還提供了一種磁控管,包括外殼、設(shè)于所述外殼內(nèi)的散熱部件和上述的磁控管管芯，且所述散熱部件設(shè)于所述陽極部件外側(cè)壁與所述外殼內(nèi)側(cè)壁之間。
[0009]本發(fā)明提供的磁控管，其由于采用了上述的磁控管管芯，故，可有效抑制了由于磁控管輸出效率提升而引起的不必要噪音，從而有效提高了采用該磁控管的微波爐的電磁兼容性測(cè)試的通過率，進(jìn)而有效提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的磁控管管芯的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的陽極部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的磁控管管芯的結(jié)構(gòu)尺寸示意圖；
[0013]圖4是現(xiàn)有技術(shù)提供的磁控管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的振蕩基波頻譜圖；
[0015]圖6是現(xiàn)有技術(shù)提供的振蕩基波頻譜圖；
[0016]圖7是現(xiàn)有產(chǎn)品和本實(shí)施例產(chǎn)品在高次諧波4f的噪聲水平對(duì)照?qǐng)D；
[0017]圖8是現(xiàn)有產(chǎn)品和本實(shí)施例產(chǎn)品在高次諧波6f的噪聲水平對(duì)照?qǐng)D；
[0018]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的磁控管結(jié)構(gòu)尺寸與現(xiàn)有技術(shù)磁控管的結(jié)構(gòu)尺寸的對(duì)比表。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]如圖1?圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的磁控管管芯，其包括陽極部件1、陰極部件2和磁極部件3，陰極部件2沿陽極部件I的縱向軸心方向從陽極部件I的底端穿插于陽極部件I內(nèi)，磁極部件3包括上磁極31和下磁極32，上磁極31和下磁極32以非對(duì)稱形式設(shè)于陽極部件I的頂端和底端。其根據(jù)磁場(chǎng)磁力線的分布規(guī)律，使上磁極31和下磁極32以非對(duì)稱形式設(shè)置于陽極筒11的頂端和底端，這樣，可有效改變磁場(chǎng)的磁力線分布狀況，從而可提高磁場(chǎng)和電場(chǎng)的匹配程度，以使從陰極部件2上發(fā)射出的電子的運(yùn)動(dòng)速度盡量相同。這樣，可有效加大工作模式和相鄰干擾模式之間的頻率間隔，進(jìn)而可有效防止磁控管管芯工作時(shí)向外發(fā)出不必要的噪音。
[0021]具體地，陽極部件包括陽極筒11、設(shè)于陽極筒11內(nèi)壁上的葉片12和設(shè)于葉片12上的隔離部件13，陰極部件2沿陽極筒11的縱向軸心方向從陽極筒11的底端穿插入陽極筒11內(nèi)，上磁極31和下磁極32分別設(shè)于陽極筒11的頂端和底端。陰極部件2包括邊支桿組件(圖中未示出)、帶有屏蔽帽(圖中未標(biāo)示)的中心支桿組件21和呈螺旋狀環(huán)繞設(shè)置于中心支桿組件21上的燈絲22，中心支桿組件21上屏蔽帽的設(shè)置用于有效抑制電子發(fā)生軸向散射。中心支桿組件21伸出陽極筒11外的底端與輸入電源(圖中未示出)連接，陽極筒11的頂端還設(shè)有輸出部件(圖中未示出)，輸出部件通過天線4與一個(gè)葉片12連接，具體應(yīng)用中，天線4的一端可通過焊接固定于一個(gè)葉片12上。同時(shí)，我們知道，減小陽極筒11的直徑和相鄰葉片12的縫隙，可提高互作用空間的高頻場(chǎng)效率，從而使得從陰極部件2發(fā)射的電子能更加有效地參與能量交換，進(jìn)而有效實(shí)現(xiàn)輸出效率的提升；本發(fā)明，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言，其陽極筒11的直徑和相鄰葉片12之間的間隙均沒有改變，故，有效保證了該磁控管管芯的高輸出效率。
[0022]更具體地，上磁極31和下磁極32均呈錐狀，且上磁極31具有從陽極筒11頂端向上延伸的第一底面311，下磁極32具有從陽極筒11底端向下延伸的第二底面321，第一底面311的外徑大于第二底面321的外徑，且第一底面311到葉片12頂部端面的距離dl大于第二底面321到葉片12底部端面的距離d2。這樣，可有效達(dá)到使上磁極31和下磁極32呈非對(duì)稱形式設(shè)置于陽極部件I頂端和底端的目的，以有效改變磁場(chǎng)的磁力線分布狀況，從而可提高磁場(chǎng)和電場(chǎng)的匹配程度，以使從陰極部件2上發(fā)射出的電子的運(yùn)動(dòng)速度盡量相同，進(jìn)而對(duì)噪音的產(chǎn)生有很好的預(yù)防作用；另外，通過隔離部件13有效加大工作模式和相鄰干擾模式之間的頻率間隔，從而可有效提高產(chǎn)品的工作穩(wěn)定性，且其對(duì)高次諧波也有較好的抑制作用，進(jìn)而有效防止磁控管工作時(shí)向外發(fā)出不必要的噪音。
[0023]具體地，上磁極31還具有抵頂于陽極筒11頂端的第一外端面312，下磁極32還具有抵頂于陽極筒11底端的第二外端面322，第一外端面312與第二外端面322之間的距離H為25.5?26.5mm，處于該數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，可有效保證電子在高頻場(chǎng)中的能量交換效率，從而可有效提高該磁控管管芯的輸出效率。
[0024]具體地，如圖2所示，葉片12設(shè)有十個(gè)，且十個(gè)葉片12呈放射狀均勻分布于陽極筒11的內(nèi)壁上?？梢岳斫獾?，葉片12的數(shù)量越多，則磁控管管芯的工作頻率越高，但其造價(jià)成本也越高，故，具體應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體需求及造價(jià)成本進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置葉片12的數(shù)量。
[0025]優(yōu)選地，十個(gè)葉片12的內(nèi)接圓直徑da為8.8?9.2mm，且葉片12朝向陰極部件2的端面到燈絲22的距離為2.1?2.3mm，這樣，利于陰極部件2發(fā)射出的電子充分與高頻場(chǎng)進(jìn)行能量交換，從而有效提高磁控管管芯的輸出效率。作為本發(fā)明的一具體優(yōu)選實(shí)施例，十個(gè)葉片12的內(nèi)接圓直徑da為9mm。
[0026]具體地，第一底面311與葉片12頂部端面之間的距離dl為1.7?2.0mm，第二底面321與葉片12底部端面之間的距離d2為1.3?1.5mm，這樣，可使第一底面311到葉片12頂部端面的距離dl比第二底面321到葉片12底部端面的距離d2大，且采用該數(shù)值范圍，可有效保證電子運(yùn)動(dòng)速度的同步性，從而對(duì)噪音的產(chǎn)生有很好的預(yù)防作用；另外，通過隔離部件13有效加大工作模式和相鄰干擾模式之間的頻率間隔，從而可有效提高產(chǎn)品的工作穩(wěn)定性，且其對(duì)高次諧波也有較好的抑制作用，進(jìn)而有效防止磁控管工作時(shí)向外發(fā)出不必要的噪音。作為本發(fā)明的一具體優(yōu)選實(shí)施例，第一底面311與葉片12頂部端面之間的距離dl為1.9mm，第二底面321與葉片12底部端面之間的距離d2為1.5mm。
[0027]具體地，第一底面311的外徑rpl為第二底面321外徑rp2的1.2?1.4倍，這樣，可有效改善磁場(chǎng)的磁力線分布，以有效保證電子運(yùn)動(dòng)速度的同步性，從而對(duì)噪音的產(chǎn)生有很好的預(yù)防作用；另外，通過隔離部件13有效加大工作模式和相鄰干擾模式之間的頻率間隔，從而可有效提高產(chǎn)品的工作穩(wěn)定性，且其對(duì)高次諧波也有較好的抑制作用，進(jìn)而有效防止磁控管工作時(shí)向外發(fā)出不必要的噪音。
[0028]優(yōu)選地，第二底面321的外徑rp2為11.5±0.5mm,第一底面311的外徑rpl為14?16mm。作為本發(fā)明的一更具體優(yōu)選實(shí)施例,第二底面321的外徑rp2為11.5mm,第一底面311的外徑rpl為15.5mm。
[0029]具體地，隔離部件13包括間隔設(shè)置的大交連環(huán)131和小交連環(huán)132，大交連環(huán)131的內(nèi)徑ri為第一底面311外徑的1.1?1.3倍。通過大交連環(huán)131和小交連環(huán)132的設(shè)置，可達(dá)到有效加大工作模式和相鄰干擾模式之間頻率間隔的目的，且當(dāng)大交連環(huán)131的內(nèi)徑ri為第一底面311外徑rpl的1.1?1.3倍，使工作模式和相鄰干擾模式之間的頻率間隔達(dá)到合理的范圍，從而有效減小了磁控管管芯工作時(shí)向外發(fā)出不必要噪音的情形發(fā)生概率。作為本發(fā)明的一更具體優(yōu)選實(shí)施例，第一底面311的外徑rpl為15.5mm，大交連環(huán)131的內(nèi)徑ri為18.6mm。
[0030]優(yōu)選地，大交連環(huán)131與小交連環(huán)132之間的間距s為1.0?1.3mm，這樣，可使工作模式和相鄰干擾模式之間的頻率間隔達(dá)到合理的范圍，從而有效提高該磁控管的電磁兼容性。作為本發(fā)明的一具體優(yōu)選實(shí)施例，大交連環(huán)131與小交連環(huán)132之間的間距s為1.2mm。
[0031]本發(fā)明還提供了一種磁控管,其包括外殼(圖中未不出)、設(shè)于外殼內(nèi)的散熱部件(圖中未不出)和上述的磁控管管芯，且散熱部件設(shè)于陽極部件I的陽極筒11外側(cè)壁與外殼內(nèi)側(cè)壁之間。散熱部件的設(shè)置，用于及時(shí)散發(fā)陽極部件I上的熱量，從而可保證陽極部件I可正常穩(wěn)定的工作，進(jìn)而可有效保證陽極部件I的使用壽命。具體應(yīng)用中，散熱部件可為供冷水流淌的換熱水管。其由于采用了上述的磁控管管芯，故，有效抑制了由于磁控管輸出效率提升而引起的不必要噪音，從而有效提高了采用該磁控管的微波爐的電磁兼容性測(cè)試的通過率，進(jìn)而有效提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0032]具體地，如圖9所述，為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁控管結(jié)構(gòu)尺寸與現(xiàn)有技術(shù)具有十個(gè)葉片12的磁控管的結(jié)構(gòu)尺寸的對(duì)比表，本 申請(qǐng)人:，利用圖9中的現(xiàn)有產(chǎn)品和本實(shí)施例提供的產(chǎn)品分別作了基波頻譜測(cè)試和高次諧波噪聲水平測(cè)試，并得到了圖5所示的本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)品的振蕩基波頻譜圖、圖6所示的現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品的振蕩基波頻譜圖、圖7所示的現(xiàn)有產(chǎn)品和本實(shí)施例產(chǎn)品在高次諧波4f (f為基波頻率)的噪聲水平對(duì)照?qǐng)D及圖8所示的現(xiàn)有產(chǎn)品和本實(shí)施例產(chǎn)品在高次諧波6f (f為基波頻率)的噪聲水平對(duì)照?qǐng)D。
[0033]具體地，圖5和圖6中的橫坐標(biāo)均表示頻率，縱坐標(biāo)均表示振幅。從圖5和圖6中，可看出本實(shí)施例工作模式下的頻率跨度相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)明顯變窄，這樣，我們可知，本實(shí)施例的振蕩基波比現(xiàn)有產(chǎn)品的振蕩基波明顯收窄。從圖7和圖8中可明顯看到本實(shí)施例產(chǎn)品在高次諧波4f和6f的噪聲水平均低于現(xiàn)有產(chǎn)品在高次諧波4f和6f的噪聲水平，這樣，我們可知本實(shí)施例產(chǎn)品在高次諧波4f和6f的噪聲水平相對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的噪聲水平均得到了很大的改善。因此，經(jīng)測(cè)試表明，本發(fā)明實(shí)施例提供的磁控管達(dá)到了有效抑制不必要噪音的目的。
[0034]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種磁控管管芯，包括陽極部件、陰極部件和磁極部件，所述陰極部件沿所述陽極部件的縱向軸心方向從所述陽極部件的底端穿插于所述陽極部件內(nèi)，所述磁極部件包括上磁極和下磁極，其特征在于:所述上磁極和所述下磁極非對(duì)稱設(shè)于所述陽極部件的頂端和底端。
2.如權(quán)利要求1所述的磁控管管芯，其特征在于:所述陽極部件包括陽極筒、設(shè)于所述陽極筒內(nèi)壁上的葉片和設(shè)于所述葉片上的隔離部件，所述陰極部件沿所述陽極筒的縱向軸心方向從所述陽極筒的底端穿插入所述陽極筒內(nèi)，所述上磁極和所述下磁極分別設(shè)于所述陽極筒的頂端和底端。
3.如權(quán)利要求2所述的磁控管管芯，其特征在于:所述上磁極和所述下磁極均呈錐狀，所述上磁極具有從所述陽極筒頂端向下延伸的第一底面，所述下磁極具有從所述陽極筒底端向上延伸的第二底面，且所述第一底面的外徑大于所述第二底面的外徑，所述第一底面到所述葉片頂部端面的距離大于所述第二底面到所述葉片底部端面的距離。
4.如權(quán)利要求3所述的磁控管管芯，其特征在于:所述第一底面與所述葉片頂部端面之間的距離為1.7?2.0mm,所述第二底面與所述葉片底部端面之間的距離為1.3?1.5mm。
5.如權(quán)利要求3或4所述的磁控管管芯，其特征在于:所述第一底面的外徑為所述第二底面的外徑的1.2?1.4倍。
6.如權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的磁控管管芯，其特征在于:所述隔離部件包括間隔設(shè)置的大交連環(huán)和小交連環(huán)，所述大交連環(huán)的內(nèi)徑為所述第一底面外徑的1.1?1.3倍。
7.如權(quán)利要求6所述的磁控管管芯，其特征在于:所述大交連環(huán)與所述小交連環(huán)之間的間距為1.0?1.3mm。
8.如權(quán)利要求2或3所述的磁控管管芯，其特征在于:所述葉片設(shè)有十個(gè)，且十個(gè)所述葉片呈放射狀均勻分布于所述陽極筒的內(nèi)壁上。
9.如權(quán)利要求8所述的磁控管管芯，其特征在于:所述十個(gè)葉片的內(nèi)接圓直徑為8.8 ?9.2mm。
10.一種磁控管，包括外殼和設(shè)于所述外殼內(nèi)的散熱部件，其特征在于:還包括如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的磁控管管芯，且所述散熱部件設(shè)于所述陽極部件外側(cè)壁與所述外殼內(nèi)側(cè)壁之間。
【文檔編號(hào)】H01J25/50GK104253006SQ201310263497
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】王賢友, 鐘立松, 王彩育, 劉志勇, 施志雄 申請(qǐng)人:廣東威特真空電子制造有限公司