专利名称：微波炉用磁控管的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用于微波炉的高频加热源等的微波炉用磁控管。
背景技术：
微波炉用磁控管是产生高频的电子管，其振荡主体部分由阴极和多个叶片构成，所述阴极位于阳极圆筒和阴极圆筒的内侧空间中，所述叶片从阳极圆筒的内壁向着阴极放射状配置。
在上述结构中，从输入部向阴极供给电力，从天线等输出部向外部取出在振荡主体部分产生的高频。
微波炉用磁控管在工作时，除了2450MHz的基本波以外，还产生从数百kHz到数十GHz的宽范围的噪声。噪声通过构成输出部的天线和向阴极供给电力的输入端子向外部泄漏，对各种通信等产生干扰。
因此，提出了在现有的微波炉用磁控管中抑制噪声的各种各样的方法。例如，在输出部中设置了阻止高频的扼流圈结构，在输入部中设置了由穿心式电容器和扼流线圈构成的滤波电路、现有的微波炉用磁控管利用设置在输出部中的扼流圈结构和设置在输入部中的滤波电路等，抑制了高次谐波等无用的噪声，所述扼流圈结构具有波长λ的1/4长，以抑制高次谐波为目的。
且说，在装入了微波炉用磁控管的微波炉的情况下，在高频干扰规定(C.I.S.P.RComité International Special des PerturbationsRadioelectriques/International Special Committee on Radio Iuterference即，国际无线电干扰特别委员会)中适用的高频范围到此为止已到了第五高次谐波。因此，现有的微波炉用磁控管成为能够充分地与直到第五高次谐波的高频干扰对应的结构。为了抑制第五高次谐波，在日本特公平1-45936号公报中公开了一种取代扼流圈，按规定设定阳极叶片上的耦合环的位置的技术。但是，该技术在第五高次谐波的抑制中有一定的效果，但不充分。因此，在使用这样的耦合环位置调整的情况中，在输出最顶端侧设置并用了第五高次谐波用扼流圈。通常考虑振荡效率后，将耦合环中内侧环的内径设定为位于阳极圆筒的直径上的2个叶片彼此之间的内侧端部间距离的1.6倍以上。但是，该结构有时不能对更高次的高次谐波充分地抑制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够抑制无用的噪声、特别是第六高次谐波和第七高次谐波的微波炉用磁控管。
本发明的特征在于，具有位于阳极圆筒的内侧的阴极；从上述阳极圆筒的内壁向着上述阴极放射状配置的多个叶片；一对第一耦合环，在上述多个叶片的上下每隔1个交替地连接；一对第二耦合环，比该第一耦合环位于内侧，在上述多个叶片的上下每隔1个交替地连接，在振荡频率为2450MHz带的微波炉用磁控管中，上述第二耦合环的内径是位于上述阳极圆筒的直径上的2个叶片彼此之间的内侧端部间距离的1.45倍～1.53倍。
根据本发明，将位于内侧的直径小的第二耦合环的内径设定为位于阳极圆筒的直径上的2个叶片的内侧端部间距离的1.45倍～1.53倍，实现抑制了无用的高次谐波特别是第六和第七高次谐波的磁控管。
附图的简要说明
图1是说明本发明的实施方式的概略剖面图。
图2是说明本发明的实施方式的图，是抽出了阳极的主要部分的概略上视图。
图3是说明本发明的实施方式的图，是示出包括阳极的振荡部的剖面略图。
图4是主要为了说明本发明的实施例而说明输出部的剖面略图。
图5是说明本发明的实施例的特性图。
图6是说明本发明的实施例的特性图。
实施例参照图1，关于本发明的实施方式进行说明。
在微波炉用磁控管的构成振荡主体部分的阳极圆筒11的内侧，配置了卷成螺旋状的阴极12。阴极12沿着管轴m配置。此外，从阳极圆筒11的内壁向着阴极12的方向，并且在阳极圆筒11的圆周方向上，等间隔地设置了偶数个例如10个叶片13。叶片13的外侧端部被固定在阳极圆筒11内壁上，内侧端部成为游离端。各叶片13的图示上边和图示下边分别由直径大的一对第一耦合环14a和位于第一耦合环14a的内侧的直径小于第一耦合环14a的一对第二耦合环14b每隔1个叶片交替地连接。
例如，在叶片13的图示上边中，用第一耦合环14a彼此连接从1个叶片13开始数第奇数个的叶片13，用第二耦合环彼此连接第偶数个的叶片13。在叶片13的图示下边中则反之，用第二耦合环14b彼此连接第奇数个的叶片13，用第一耦合环14a彼此连接第偶数个的叶片13。
在阳极圆筒11的上下开口部分配置着第一棘爪部件15和第二棘爪部件16，在阳极圆筒11的周围配置着用于冷却阳极圆筒11的多个冷却用散热片17。
与第一棘爪部件15密封接合着第一金属容器18，与第一金属容器18密封接合着第一金属环19。与第一金属环19接合着第二金属环20，与第二金属环20密封接合着绝缘筒21。此外，与绝缘筒21密封接合着密封环22，与密封环22密封着排气管23。用护罩24保护着密封环22和排气管23。此外，构成输出部的天线25的一端与排气管23连接。天线25的另一端通过绝缘筒21等的内侧空间与叶片13之一连接。
再有，在第一金属容器18和第二金属环20等部分上形成了双重的圆筒状壁结构部分C3、C5，设置了抑制高次谐波的具有所谓的波长λ的1/4长的扼流圈结构。
此外，与第二棘爪部件16密封接合着第二金属容器26，，成为输入部60的一部分的阴极管座27沿着管轴m延长并固定在第二金属容器26上。
在第一棘爪部件15的上方和第二棘爪部件16的下方配置着环状的永久磁铁28a、28b。此外，包围阳极圆筒11和冷却用散热片17、永久磁铁28a、28b配置着形成磁路的磁轭铁29。在包围第一金属环19的磁轭铁29的内侧部分设置了导电垫圈30。
此外，在阴极管座27的内侧部分上配置着中心杆31和侧杆32。中心杆31与位于阴极12的图示上方的输出侧端部的端帽12a连接，侧杆32与位于阴极12的图示下方的输入侧端部连接。与阴极管座27的外侧部分连接着构成滤波电路的线圈33和电容器34。
阴极管座27和线圈33被护罩35包围，电容器34贯通护罩35安装。
下面，参照图2和图3，关于构成振荡主体部分的阳极部分进行说明，该图2抽出图1的阳极圆筒11和叶片13等各部分从上方看，该图3示出振荡部的主要部分的一部分纵向剖面图。再有，图2和图3在与图1相对应的部分上标记相同符号，省略一部分重复的说明。
在阳极圆筒11的内侧空间，在阳极圆筒11的圆筒方向上，等间隔且从阳极圆筒11内壁向着中心方向设置了多个例如10个叶片13a～13j。这时，在阳极圆筒11的直径上，相对的2个叶片13例如13a和13f、13b和13g、...成对地对置。
在此，设阳极圆筒11的内径为2rv，位于阳极圆筒11的直径上的2个叶片例如13a和13f的内侧端部间的距离为2ra，第一耦合环14a的外径为LS，第二耦合环14b的内径为SS。
然后，本发明将阳极圆筒的内径(2rv)与叶片尖端间的距离(2ra)的比率(2ra/2rv)为0.22至0.28的范围、或者第一耦合环的外径(LS)与叶片尖端间的距离(2ra)的比率(LS/2ra)为2至2.3的范围，作为谐振器的设计条件，在该设计条件下，将第二耦合环的内径(SS)与叶片尖端间的距离(2ra)的比率(SS/2ra)设定为1.45至1.53的范围。
在上述结构中，从输入部60向阴极12供给电力，通过由天线25构成的输出部50，向外部取出在振荡主体部分中产生的高频。
微波炉用磁控管在工作时，除了2450MHz(±50MHz)的基本波以外，还产生从数百kHz到数十GHz的宽范围的噪声。如图1所示，利用设置在输出部50的最顶端上的扼流圈C2、设置在输出部中间的扼流圈C3、扼流圈C5和设置在输入部60侧的滤波电路，抑制这些噪声向外部的泄漏。
下面，关于第六、第七高次谐波的抑制进行说明。再有，微波炉用磁控管的阳极部的一般尺寸如下。
阳极内筒内径(2rv) 34-37mm叶片数10叶片高度(Vh) 7-10mm叶片厚度 1.8-2.5mm叶片内侧端部间距离(2ra) 8-10mm如图4所示，本发明者在磁控管的输出部中，在天线25的尖端设置了第二高次谐波扼流圈C和环绕天线25的第五高次谐波扼流圈C5，在该磁控管中，在上述阳极尺寸的范围内，使第一耦合环14a和第二耦合环14b的尺寸如下地变化，制成了实施例1-10、比较例1-3的磁控管。再有，与图1相同的符号示出相同的部分。表1中示出测定了这些磁控管的各高次谐波3f、5f、6f、7f的特性的结果。
(第一耦合环)外径(LS) 17-21φ宽度(t) 0.5-1.5mm(第二耦合环)内径(SS) 12-15φ宽度(t) 0.5-1.5mm上述实施例和比较例使第二耦合环的内径(SS)与叶片尖端间的距离(2ra)的比率(SS/2ra)在1.43至1.59的范围内变化。
图5将表1转化为图表，示出了第二耦合环14b的内径(SS)与叶片13的内侧端部间的距离(2ra)的比率(SS/2ra)与噪声电平的关系。再有，在表1中没有记载，但也示出了第二高次谐波2f、第四高次谐波4f的特性。
表1
图5的横轴是(SS/2ra)，纵轴是噪声电平(dBm)，曲线2f～7f分别依次示出了第二高次谐波～第七高次谐波的噪声电平。
如图3所示，在(SS/2ra)在1.45至1.53的范围，期望是从1.48至1.52的范围中，抑制了第六高次谐波(6f)和第七高次谐波(7f)。
第三高次谐波(3f)的特性在(SS/2ra)在1.45至1.53的范围中向右下降。因此，在一并抑制了第三高次谐波的情况下，最好将(SS/2ra)大致设定为1.53的值。
磁控管高次谐波在由阳极和阴极形成的作用空间中微波电场发生很大的紊流。从而，不仅以抑制高次谐波为目的的具有波长λ的1/4长的扼流圈，而且阳极结构、棘爪部件形状等要素也相互关联，对高次谐波的抑制产生影响。但是，图6示出从图4的结构去掉第五高次谐波扼流圈C5时的第六高次谐波6f和第七高次谐波7f的抑制特性。该没有C5的结构对于图4的带C5的结构有改变，故工作点不同，但与图5的特性相比可知，大致维持了高次谐波6f、7f的抑制特性。即，根据本发明，不管输出部的结构有无变化，即有无第五高次谐波扼流圈，都确保了6f、7f的抑制效果。
根据上述结构，能够实现抑制了无用的噪声、特别是第六高次谐波和第七高次谐波的微波炉用磁控管。
权利要求
1.一种微波炉用磁控管，其特征在于，具有位于阳极圆筒的内侧的阴极；从上述阳极圆筒的内壁向着上述阴极放射状配置的多个叶片；一对第一耦合环，在上述多个叶片的上下每隔1个交替地连接；一对第二耦合环，比该第一耦合环位于内侧，在上述多个叶片的上下每隔1个交替地连接，在振荡频率为2450MHz带的微波炉用磁控管中，上述第二耦合环的内径是位于上述阳极圆筒的直径上的2个叶片彼此之间的内侧端部间距离的1.45倍～1.53倍。
2.如权利要求1所述的微波炉用磁控管，其特征在于，上述第二耦合环的内径是位于上述阳极圆筒的直径上的2个叶片彼此之间的内侧端部间距离的1.48～1.52倍。
3.如权利要求1所述的微波炉用磁控管，其特征在于，上述第二叶片彼此之间的内侧端部间距离(2ra)与上述阳极圆筒的内径(2rv)的比(2ra/2rv)是0.22～0.28。
4.如权利要求1所述的微波炉用磁控管，其特征在于，棘爪部件和输出部(配置从上述叶片延长的天线)从上述阳极圆筒的一个端面延伸，棘爪部件和输入部(包括阴极管座)从上述阳极圆筒的另一个端面延伸，在上述输出部中至少设置了包括抑制到第五高次谐波用的扼流圈的扼流圈。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制无用的噪声、特别是第六高次谐波和第七高次谐波的微波炉用磁控管。本发明的微波炉用磁控管具有位于阳极圆筒(11)的内侧的阴极(12)；从阳极圆筒(11)的内壁向着阴极(12)方向放射状配置的多个叶片(13)；将多个叶片(13)每隔1个地连接的第一耦合环(14a)；比该第一耦合环(14a)位于内侧，将多个叶片(13)每隔1个地连接的第二耦合环(14b)，在振荡频率为2450MHz带的微波炉用磁控管中，第二耦合环(14b)的内径是位于阳极圆筒(11)的直径上的2个叶片(13)彼此之间的内侧端部间距离的1.45倍～1.53倍。
文档编号H01J23/16GK1677609SQ200510071748
公开日2005年10月5日 申请日期2005年3月11日 优先权日2004年3月11日
发明者加藤直也 申请人:东芝北斗电子株式会社