專(zhuān)利名稱(chēng)：磁控管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁控管，更具體地，涉及一種能夠通過(guò)降低陰極的熱功率來(lái)降低為了得到相同輸出功率的輸入功率，從而提高效率的磁控管。
背景技術(shù)：
一般地，磁控管應(yīng)用于微波領(lǐng)域、等離子體照明設(shè)備、干燥器以及其它高頻系統(tǒng)。磁控管包括高頻產(chǎn)生單元，通過(guò)電磁場(chǎng)產(chǎn)生高頻能量；輸入單元，向高頻產(chǎn)生單元提供功率；以及輸出單元，發(fā)射從高頻產(chǎn)生單元產(chǎn)生的高頻能量。
圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的磁控管的剖視圖，圖2是示出圖1的主要部分的放大圖，圖3是示出圖2的陰極的側(cè)視圖。
如圖所示，磁控管包括高頻產(chǎn)生單元100，產(chǎn)生高頻能量；輸入單元200，形成于高頻產(chǎn)生單元100的下方，用于向高頻產(chǎn)生單元100提供功率；以及輸出單元300，形成于高頻產(chǎn)生單元100的上方，發(fā)射從高頻產(chǎn)生單元100產(chǎn)生的高頻能量。
高頻產(chǎn)生單元100包括磁軛板111，為正方盒形；陽(yáng)極121，為圓柱形，設(shè)置在磁軛板111的中心；A-密封件131和F-密封件141，分別形成于陽(yáng)極121的上端和下端；上磁體133和上磁極135，設(shè)置在陽(yáng)極121的上方；下磁體143和下磁極145，設(shè)置在陽(yáng)極121的下方；以及陰極151，設(shè)置在陽(yáng)極121的中心。
多個(gè)散熱片113彼此疊置在磁軛板111中，以將陽(yáng)極121的熱量散發(fā)出去。
多個(gè)葉片125在陽(yáng)極121中向陰極151突出，從而可以在陽(yáng)極121和陰極151之間形成電子移動(dòng)空間122。陶瓷芯柱147安裝在F-密封件141的下端。由陶瓷芯柱147、陽(yáng)極121、A-密封件131以及F-密封件141所形成的內(nèi)部空間保持為真空狀態(tài)。
陰極151形成為螺旋形。上端屏蔽件155和下端屏蔽件165分別連接至陰極151的上端和下端。中心引線(xiàn)161設(shè)置為穿過(guò)下端屏蔽件165，而側(cè)引線(xiàn)163連接至下端屏蔽件165的一側(cè)。中心引線(xiàn)161穿過(guò)下端屏蔽件165，并通過(guò)陰極151的中心連接至上端屏蔽件155。上端屏蔽件155整體連接至陰極151的上端。
輸入單元200包括濾箱211，形成于磁軛板111的下方；冷凝器213，連接至濾箱211的一側(cè)；扼流圈215，設(shè)置在濾箱211中，并連接至冷凝器213；以及外部連接引線(xiàn)217，從扼流圈215延伸，并電連接至中心引線(xiàn)161和側(cè)引線(xiàn)163。
輸出單元300包括天線(xiàn)饋線(xiàn)311，連接至葉片125；A-陶瓷件313，設(shè)置在A-密封件131的上方，在A-陶瓷件313內(nèi)具有天線(xiàn)饋線(xiàn)311；以及天線(xiàn)罩315，設(shè)置在A-陶瓷件313的上方。
然而，傳統(tǒng)磁控管具有以下問(wèn)題。在例如100W～300W的低輸出功率狀態(tài)下，在為了得到相同輸出功率的整個(gè)輸入功率中，陰極151所占的熱功率增加。因此，磁控管的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種磁控管，其能夠通過(guò)降低陰極的熱功率，因此降低為了得到相同輸出功率的輸入功率，從而提高磁控管的效率。
為了獲得這些以及其它優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體實(shí)施并廣泛描述的，提供一種磁控管，包括陽(yáng)極；陰極，設(shè)置在所述陽(yáng)極的中心；多個(gè)葉片，從所述陽(yáng)極的內(nèi)表面沿徑向向所述陰極突出；以及上端屏蔽件和下端屏蔽件，分別連接至所述陰極的上端和下端，使得所述陰極的有效加熱部分的長(zhǎng)度小于葉片的高度。
通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)于本發(fā)明的具體描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征、方案以及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


附圖包括在說(shuō)明書(shū)中，提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并入并組成說(shuō)明書(shū)的一部分，示出本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是示出根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的磁控管的剖視圖；圖2是示出圖1的主要部分的放大圖；圖3是示出圖2的陰極的側(cè)視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁控管的剖視圖；圖5是圖4的主要部分的放大圖；圖6是示出圖4的上端屏蔽件的連接狀態(tài)的側(cè)視圖；圖7A至7C分別示出根據(jù)陰極的有效加熱部分的長(zhǎng)度與葉片的高度之間的比而變化的陰極的熱功率、暗電流以及磁控管的效率；圖8是示出示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁控管的剖視圖；圖9是示出圖8的主要部分的放大圖；圖10是示出圖8的陰極的側(cè)視圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的磁控管的剖視圖；以及圖12是示出圖11的主要部分的放大圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出。
以下，更詳細(xì)地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例。
與前述部件相同的部件將使用相同的附圖標(biāo)記。
如圖4至6所示，根據(jù)本發(fā)明的磁控管包括高頻產(chǎn)生單元100，放置在用于提供功率的輸入單元200與用于輸出高頻能量的輸出單元300之間，用來(lái)提供高頻。高頻產(chǎn)生單元100包括陽(yáng)極121，為圓柱形；多個(gè)葉片125，設(shè)置在陽(yáng)極121中；上磁極135和下磁極145，分別設(shè)置在陽(yáng)極121的上方和下方；陰極171，為螺旋形，設(shè)置在陽(yáng)極121的中心，并且中心引線(xiàn)161在陰極171中穿過(guò)；下端屏蔽件165，用于將中心引線(xiàn)161穿過(guò)，并且下端屏蔽件165連接至陰極171的下端；以及上端屏蔽件175，包括屏蔽部分176和連接部分177，屏蔽部分176的尺寸大于陰極171的尺寸，并設(shè)置在陰極171的上端，而連接部分177之中具有中心引線(xiàn)161，并且連接部分177連接至陰極171，從而陰極171的有效加熱部分的長(zhǎng)度L可小于葉片125的高度。
多個(gè)疊置的散熱片113的一端連接至陽(yáng)極121的外表面，散熱片113的另一端接觸磁軛板111的內(nèi)表面。磁軛板111為正方盒形，具有兩個(gè)開(kāi)口端。輸出單元300形成于磁軛板111的上方，用于發(fā)射高頻產(chǎn)生單元100產(chǎn)生的高頻能量。輸入單元200形成于磁軛板111的下方，用于向高頻產(chǎn)生單元100提供功率。
輸入單元200包括濾箱211，為正方形；冷凝器213，連接至濾箱211的一側(cè)；扼流圈215，設(shè)置在濾箱211中，一端連接至冷凝器213；以及外部連接引線(xiàn)217，連接至扼流圈215的另一端。
輸出單元300包括A-陶瓷件313，設(shè)置在磁軛板111的上方；天線(xiàn)饋線(xiàn)311，一端連接至葉片125，另一端設(shè)置在A-陶瓷件313中；以及天線(xiàn)罩315，設(shè)置在A-陶瓷件313的上端，天線(xiàn)罩315中具有天線(xiàn)饋線(xiàn)311。
上磁體133、上磁極135以及A-密封件131安裝在陽(yáng)極121的上方。另外，下磁極143、下磁極145以及F-密封件141安裝在陽(yáng)極121的下方。陶瓷芯柱147安裝在F-密封件141的下端，并且外部連接引線(xiàn)217插入陶瓷芯柱147中。
陰極171同心地安裝在陽(yáng)極121的中心。多個(gè)葉片125徑向地安裝在陽(yáng)極121的內(nèi)表面，從而可以在陽(yáng)極121與陰極171之間形成電子移動(dòng)空間122。
陰極171為圓柱線(xiàn)圈形。上端屏蔽件175和下端屏蔽件165分別電連接至陰極171的上端和下端。下端屏蔽件165設(shè)置有通孔166，用于將中心引線(xiàn)161穿過(guò)而不產(chǎn)生接觸，中心引線(xiàn)161的一端連接至外部連接引線(xiàn)217。插入部分167形成于下端屏蔽件165的上部，用于插入陰極171的下端。側(cè)引線(xiàn)163的一端連接至外部連接引線(xiàn)217，而另一端連接至下端屏蔽件165的一側(cè)。
上端屏蔽件175包括屏蔽部分176，其尺寸大于陰極171的線(xiàn)圈的直徑，并設(shè)置在陰極171的上方；以及連接部分177，從屏蔽部分176的下部中心向下突出。連接部分177設(shè)置有連接孔178，用于在其中心連接中心引線(xiàn)161。連接部分177插入陰極171的上端，從而陰極171的有效加熱部分的長(zhǎng)度L可小于葉片125的高度H。因此，連接部分177的外表面連接至陰極171。優(yōu)選地，用于發(fā)射熱電子的陰極171的有效加熱部分的長(zhǎng)度L與葉片125的高度H之間的比在0.80～0.87的范圍內(nèi)。
以下，參照?qǐng)D7A至7C，說(shuō)明根據(jù)陰極171的有效加熱部分的長(zhǎng)度L與葉片125的高度之間的比(L/H)而變化的暗電流、根據(jù)L/H而變化的陰極171的熱功率以及根據(jù)L/H而變化的磁控管的效率。
當(dāng)陰極171的有效加熱部分的長(zhǎng)度L增加時(shí)，陰極171的熱功率增加。如圖7A所示，陰極171的熱功率根據(jù)L/H而變化，如直線(xiàn)L1所示。
如圖7B所示，暗電流根據(jù)L/H而變化，如曲線(xiàn)L2所示。這里，當(dāng)L/H小于0.8時(shí)，暗電流大幅度增加。
如圖7C所示，磁控管的效率根據(jù)L/H而變化，如曲線(xiàn)L3所示。這里，當(dāng)L/H在一定區(qū)間內(nèi)增加時(shí)，磁控管的效率增加，并且，當(dāng)L/H的值對(duì)應(yīng)于0.80～0.87時(shí)，磁控管的效率具有最佳值。
例如，在工作電壓為4KV、工作電流為70mA以及磁控管的輸出為200W的狀態(tài)下，如果L/H為1，則陰極171的熱功率為35W，暗電流為2.0mA，給磁控管的輸入為315W，磁控管的效率為63％。然而，如果在相同條件下，L/H比為0.83，則陰極171的熱功率為20W，暗電流為2.5mA，給磁控管的輸入為300W，磁控管的效率為67％。
如果在相同條件下，L/H比為0.8，則陰極171的熱功率為18W，暗電流為3mA，磁控管的效率為66％。
如果在相同條件下，L/H比為0.87，則陰極171的熱功率為23W，暗電流為2.2mA，磁控管的效率為66％。
當(dāng)通過(guò)輸入單元200的外部連接引線(xiàn)217向中心引線(xiàn)161和側(cè)引線(xiàn)163提供功率時(shí)，陰極171向電子移動(dòng)空間122發(fā)射熱電子。然后，由于上磁極135和下磁極145，發(fā)射的熱電子與磁場(chǎng)能量互相作用，從而被吸入陽(yáng)極121，因此產(chǎn)生具有高頻能量的微波。通過(guò)天線(xiàn)饋線(xiàn)311，產(chǎn)生的微波向外發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)加熱和烘干操作，或者發(fā)光。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁控管的剖視圖，圖9是示出圖8的主要部分的放大圖，圖10是示出圖8的陰極的側(cè)視圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁控管包括陽(yáng)極121；陰極172，設(shè)置在陽(yáng)極121的中心，并且中心引線(xiàn)161在陰極172中穿過(guò)；多個(gè)葉片125，從陽(yáng)極121的內(nèi)表面沿徑向向陰極172突出；以及上端屏蔽件155和下端屏蔽件185，分別連接至陰極172的上端和下端，從而陰極172的有效加熱部分的長(zhǎng)度L可小于葉片125的高度H。
磁軛板111設(shè)置在陽(yáng)極121的外側(cè)，多個(gè)散熱片113連接至陽(yáng)極121的內(nèi)部和磁軛板111。
輸入單元200形成于磁軛板111的下方，用于向高頻產(chǎn)生單元100提供功率。輸出單元300形成于磁軛板111的上方，用于發(fā)射從高頻產(chǎn)生單元100產(chǎn)生的高頻能量。
輸入單元200包括濾箱211，為正方形；冷凝器213，連接至濾箱211的一側(cè)；扼流圈215，設(shè)置在濾箱211中，一端連接至冷凝器213；以及外部連接引線(xiàn)217，連接至扼流圈215的另一端。
輸出單元300包括A-陶瓷件313，設(shè)置在磁軛板111的上方；天線(xiàn)饋線(xiàn)311，一端連接至葉片125，另一端設(shè)置在A-陶瓷件313中；以及天線(xiàn)罩315，設(shè)置在A-陶瓷件313的上端，天線(xiàn)罩315中具有天線(xiàn)饋線(xiàn)311。
上磁體133、上磁極135以及A-密封件131安裝在陽(yáng)極121的上方。另外，下磁極143、下磁極145以及F-密封件141安裝在陽(yáng)極121的下方。陶瓷芯柱147安裝在F-密封件141的下端，并且外部連接引線(xiàn)217插入陶瓷芯柱147中。
陰極172同心地安裝在陽(yáng)極121的中心。多個(gè)葉片125徑向地安裝在陽(yáng)極121的內(nèi)表面，從而可以在陽(yáng)極121與陰極172之間形成電子移動(dòng)空間122。
陰極172為圓柱線(xiàn)圈形。上端屏蔽件155和下端屏蔽件185分別電連接至陰極172的上端和下端。
上端屏蔽件155包括屏蔽部分156，其尺寸大于陰極172；以及連接部分157，從屏蔽部分156向下突出。連接部分157設(shè)置有連接孔158，用于在其中連接中心引線(xiàn)161。陰極172的上端連接至連接部分157的外表面。
下端屏蔽件185包括屏蔽部分186，其尺寸大于陰極172；以及連接部分187，從屏蔽部分186的上表面向上突出，因此被插入陰極172的下端。由于陰極172的下端接觸下端屏蔽件185的上表面，所以陰極172的長(zhǎng)度縮短。
屏蔽部分186和連接部分187分別設(shè)置有通孔188，用于將中心引線(xiàn)161穿過(guò)而不產(chǎn)生接觸。側(cè)引線(xiàn)163連接至屏蔽部分186的一側(cè)。下端屏蔽件185設(shè)置為使得屏蔽部分186的上表面和葉片125的下端高度相同。優(yōu)選地，連接部分187形成為突出狀，使得陰極172的有效加熱部分的長(zhǎng)度L與葉片125的高度H之間的比在0.80～0.87的范圍內(nèi)，從而降低陰極172的熱功率。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的磁控管的剖視圖；圖12是示出圖11的主要部分的放大圖。
如圖所示，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的磁控管包括陽(yáng)極121；陰極173，設(shè)置在陽(yáng)極121的中心，并且中心引線(xiàn)161在陰極173中穿過(guò)；多個(gè)葉片125，從陽(yáng)極121的內(nèi)表面沿徑向向陰極173突出；以及上端屏蔽件195和下端屏蔽件205，分別連接至陰極173的上端和下端，從而陰極173的有效加熱部分的長(zhǎng)度L可小于葉片125的高度H。
磁軛板111設(shè)置在陽(yáng)極121的外側(cè)，多個(gè)散熱片113連接至陽(yáng)極121的內(nèi)部和磁軛板111。
輸入單元200形成于磁軛板111的下方，用于向高頻產(chǎn)生單元100提供功率。輸入單元200包括濾箱211、冷凝器213、扼流圈215以及外部連接引線(xiàn)217。輸出單元300形成于磁軛板111的上方，用于發(fā)射從高頻產(chǎn)生單元100產(chǎn)生的高頻能量。輸出單元300包括A-陶瓷件313、天線(xiàn)饋線(xiàn)311以及天線(xiàn)罩315。
上磁體133、上磁極135和A-密封件131安裝在陽(yáng)極121的上方。另外，下磁體143、下磁極145和F-密封件141安裝在陽(yáng)極121的下方。陶瓷芯柱147安裝在F-密封件141的下端，并且外部連接引線(xiàn)217插入陶瓷芯柱147中。
陰極173同心地安裝在陽(yáng)極121的中心。多個(gè)葉片125徑向地安裝在陽(yáng)極121的內(nèi)表面，從而可以在陽(yáng)極121與陰極173之間形成電子移動(dòng)空間122。
陰極173為圓柱線(xiàn)圈形。上端屏蔽件195和下端屏蔽件205分別電連接至陰極173的上端和下端。
上端屏蔽件195包括屏蔽部分196，其尺寸大于陰極173；以及連接部分197，從屏蔽部分196向下突出。連接部分197設(shè)置有連接孔198，用于在其中連接中心引線(xiàn)161。陰極173的上端連接至連接部分197的外表面。
下端屏蔽件205包括屏蔽部分206，其尺寸大于陰極173的線(xiàn)圈直徑；以及連接部分207，從屏蔽部分206的上表面向上突出，因此被插入陰極173的下端。在屏蔽部分206和連接部分207的中心分別設(shè)置有通孔208，所述通孔208用于將中心引線(xiàn)161穿過(guò)而不產(chǎn)生接觸。側(cè)引線(xiàn)163連接至屏蔽部分206的一側(cè)。上端屏蔽件195和下端屏蔽件205的屏蔽部分196和206分別設(shè)置為與葉片125的高度相同。優(yōu)選地，連接部分197和207形成為突出狀，使得陰極173的有效加熱部分的長(zhǎng)度L和葉片125的高度H之間的比(L/H)在0.80～0.87的范圍內(nèi)，從而降低陰極173的熱功率。
如上所述，在本發(fā)明中，陰極的有效加熱部分的長(zhǎng)度縮短，因此降低了陰極的熱功率，從而提高了磁控管的效率。
另外，在本發(fā)明中，不僅陰極的有效加熱部分的長(zhǎng)度可縮短，陰極本身的長(zhǎng)度也可縮短，從而便于制造磁控管，并降低制造成本。
由于本發(fā)明可具體實(shí)施為多種形式而不背離其精神或本質(zhì)特征，所以應(yīng)當(dāng)理解，除非另有規(guī)定，上述實(shí)施例并不受限于前述說(shuō)明的任何細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求書(shū)限定的精神和范圍內(nèi)寬泛地解釋?zhuān)虼?，落入?quán)利要求書(shū)的界限及其等效范圍內(nèi)的所有變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求書(shū)所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種磁控管，包括陽(yáng)極；陰極，設(shè)置在所述陽(yáng)極的中心；多個(gè)葉片，從所述陽(yáng)極的內(nèi)表面沿徑向向所述陰極突出；以及上端屏蔽件和下端屏蔽件，分別連接至所述陰極的上端和下端，使得所述陰極的有效加熱部分的長(zhǎng)度小于所述葉片的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控管，其中，所述陰極為圓柱線(xiàn)圈形，并且所述上端屏蔽件與所述陰極部分地重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控管，其中，所述上端屏蔽件包括屏蔽部分，其尺寸大于所述陰極的尺寸，其位置設(shè)置為與所述葉片的上端相同，或者設(shè)置在所述葉片上端的上方；以及連接部分，從所述屏蔽部分突出，因此所述連接部分插入所述陰極中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁控管，其中，所述下端屏蔽件設(shè)置有插入孔，所述插入孔用于將所述下端屏蔽件插入其中心；所述下端屏蔽件的上表面的位置設(shè)置為與所述葉片的下端相同，或者設(shè)置在所述葉片下端的下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控管，其中，所述下端屏蔽件包括屏蔽部分，其尺寸大于所述陰極的尺寸，并設(shè)置在所述陰極的下端；以及連接部分，從所述屏蔽部分向上突出，從而與所述陰極重疊。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控管，其中，所述上端屏蔽件包括屏蔽部分，其尺寸大于所述陰極的尺寸，其位置設(shè)置為與所述葉片的上端相同，或者設(shè)置在所述葉片上端的上方；以及連接部分，從所述屏蔽部分突出，因此所述連接部分插入所述陰極中，其中，所述下端屏蔽部件包括屏蔽部分，其尺寸大于所述陰極的尺寸，并設(shè)置在所述陰極的下端；以及連接部分，從所述屏蔽部分向上突出，從而與所述陰極重疊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一所述的磁控管，其中，所述上端屏蔽件和所述下端屏蔽件連接至所述陰極，使得所述陰極的有效加熱部分的長(zhǎng)度(L)與所述葉片的高度(H)之比(L/H)在0.80～0.87的范圍內(nèi)。
全文摘要
磁控管包括陽(yáng)極；陰極，設(shè)置在所述陽(yáng)極的中心；多個(gè)葉片，從所述陽(yáng)極的內(nèi)表面沿徑向向所述陰極突出；以及上端屏蔽件和下端屏蔽件，分別連接至所述陰極的上端和下端，使得所述陰極的有效加熱部分的長(zhǎng)度可小于所述葉片的高度。所述陰極的熱功率降低，因此降低了為了得到相同輸出的輸入功率，從而提高了磁控管的效率。
文檔編號(hào)H01J23/02GK1992135SQ20061017207
公開(kāi)日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2006年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者李鐘壽 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社