JPH065211A - マグネトロン - Google Patents
マグネトロンInfo
- Publication number
- JPH065211A JPH065211A JP16568992A JP16568992A JPH065211A JP H065211 A JPH065211 A JP H065211A JP 16568992 A JP16568992 A JP 16568992A JP 16568992 A JP16568992 A JP 16568992A JP H065211 A JPH065211 A JP H065211A
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- JP
- Japan
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- vane
- magnetron
- tube axis
- face
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ベインの片側端面だけに均圧環を設置し、しか
も発振された基本波の周波数スペクトラムは、サイドロ
ーブやスプリアスが良く抑制されて雑音対策が容易な、
性能価格比の良好なマグネトロンを提供することにあ
る。 【構成】ベインの片側端面だけに均圧環を設置し、それ
による周波数対策としてベイン先端には張出し部を設け
た陽極を用い、そのマイクロ波出力取出部側のベイン端
面に最も近接する磁極の内周縁部の面を平坦にした。
も発振された基本波の周波数スペクトラムは、サイドロ
ーブやスプリアスが良く抑制されて雑音対策が容易な、
性能価格比の良好なマグネトロンを提供することにあ
る。 【構成】ベインの片側端面だけに均圧環を設置し、それ
による周波数対策としてベイン先端には張出し部を設け
た陽極を用い、そのマイクロ波出力取出部側のベイン端
面に最も近接する磁極の内周縁部の面を平坦にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ベインのマイクロ波出
力取出部側端面のみに均圧環を配置して工数を低減さ
せ、所望共振周波数への合わせ込みを容易にし、しか
も、内蔵する空洞共振器群に励振されるマイクロ波の基
本波の周波数スペクトラムをサイドローブやスプリアス
の十分抑制されたものに改善した、外部へ放射されるノ
イズが少ない電子レンジ等に好適なマグネトロンに関す
る。
力取出部側端面のみに均圧環を配置して工数を低減さ
せ、所望共振周波数への合わせ込みを容易にし、しか
も、内蔵する空洞共振器群に励振されるマイクロ波の基
本波の周波数スペクトラムをサイドローブやスプリアス
の十分抑制されたものに改善した、外部へ放射されるノ
イズが少ない電子レンジ等に好適なマグネトロンに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来のマグネトロンの一例の管軸
を通る平面による断面図である。陰極１の周囲を、円筒
状の作用空間を隔てて、陽極円筒２の内壁から放射状に
突出したベイン３の先端が取り囲んでいる。陽極円筒と
ベインとはホビングにより一体成形されたものも、両者
それぞれ別個に製作したものを、ろう付けしたものもあ
る。陽極円筒２の上下には、管軸方向に短い円環状の永
久磁石６が配置され、この磁石が起磁力源となって、永
久磁石６の外側面に接して管体外側を囲み外部磁気回路
となるヨーク７と、陽極円筒２の端部と永久磁石６の内
側面との間に挾まれた外周縁部、及び、作用空間の端部
近くに伸びた内周縁部を有する磁極４によって、作用空
間内に管軸方向に静磁界が形成されている。陽極円筒２
など真空外囲器となる部分は安全上から接地され、陰極
１には高い直流負電位が印加されている。陰極１から接
地電位にあるベイン３の先端の方へ電子が吸引される
が、作用空間には管軸方向に静磁界が形成されているた
め、電子には磁界と運動方向とに直交する力が作用し、
ベインの先端を円周方向に横切って陰極側へ戻ろうとす
る電子も現れ、作用空間内に電子密度の高い部分と疎な
部分が生じ、高電子密度の電子雲が作用空間内を高速周
回して陽極円筒と隣接ベインとで形成された空洞共振器
群内にマイクロ波電気振動が励振される。空洞共振器群
内の電気振動のうち、最も強く安定して発振されるの
は、隣接空洞間で逆位相となる所謂πモードの振動であ
る。このπモード振動で同電位（同位相）となる点を連
結して此の振動を一層安定させるために、ベインを一つ
おきに交互に接続する内側均圧環１０と外側均圧環１１
とが、ベインの管軸方向端面に設けた溝の内部に収納設
置されている。マイクロ波電気振動を、ベインの端面に
取付けたアンテナ５によってマイクロ波出力取出部８に
導いて、外部で、例えば電子レンジで食物加熱用に、利
用する。なお、陰極１は加熱用給電線を介して陰極ステ
ム９によって支持されている。
を通る平面による断面図である。陰極１の周囲を、円筒
状の作用空間を隔てて、陽極円筒２の内壁から放射状に
突出したベイン３の先端が取り囲んでいる。陽極円筒と
ベインとはホビングにより一体成形されたものも、両者
それぞれ別個に製作したものを、ろう付けしたものもあ
る。陽極円筒２の上下には、管軸方向に短い円環状の永
久磁石６が配置され、この磁石が起磁力源となって、永
久磁石６の外側面に接して管体外側を囲み外部磁気回路
となるヨーク７と、陽極円筒２の端部と永久磁石６の内
側面との間に挾まれた外周縁部、及び、作用空間の端部
近くに伸びた内周縁部を有する磁極４によって、作用空
間内に管軸方向に静磁界が形成されている。陽極円筒２
など真空外囲器となる部分は安全上から接地され、陰極
１には高い直流負電位が印加されている。陰極１から接
地電位にあるベイン３の先端の方へ電子が吸引される
が、作用空間には管軸方向に静磁界が形成されているた
め、電子には磁界と運動方向とに直交する力が作用し、
ベインの先端を円周方向に横切って陰極側へ戻ろうとす
る電子も現れ、作用空間内に電子密度の高い部分と疎な
部分が生じ、高電子密度の電子雲が作用空間内を高速周
回して陽極円筒と隣接ベインとで形成された空洞共振器
群内にマイクロ波電気振動が励振される。空洞共振器群
内の電気振動のうち、最も強く安定して発振されるの
は、隣接空洞間で逆位相となる所謂πモードの振動であ
る。このπモード振動で同電位（同位相）となる点を連
結して此の振動を一層安定させるために、ベインを一つ
おきに交互に接続する内側均圧環１０と外側均圧環１１
とが、ベインの管軸方向端面に設けた溝の内部に収納設
置されている。マイクロ波電気振動を、ベインの端面に
取付けたアンテナ５によってマイクロ波出力取出部８に
導いて、外部で、例えば電子レンジで食物加熱用に、利
用する。なお、陰極１は加熱用給電線を介して陰極ステ
ム９によって支持されている。
【０００３】現在、数量的に最も大きなマグネトロンの
用途は電子レンジ用であるが、家庭用電気製品の場合、
性能と並んで重要なことは、価格低廉なことである。し
たがって、電子レンジ用マグネトロンの場合、価格低減
のために種々工夫が凝らされる。上記従来のマグネトロ
ンでは、ベインのマイクロ波出力取出部側端面と陰極ス
テム側端面の両方に均圧環が設置されていたが、これが
片側端面に設置するだけで済めば、工数、部品代とも削
減できる。
用途は電子レンジ用であるが、家庭用電気製品の場合、
性能と並んで重要なことは、価格低廉なことである。し
たがって、電子レンジ用マグネトロンの場合、価格低減
のために種々工夫が凝らされる。上記従来のマグネトロ
ンでは、ベインのマイクロ波出力取出部側端面と陰極ス
テム側端面の両方に均圧環が設置されていたが、これが
片側端面に設置するだけで済めば、工数、部品代とも削
減できる。
【０００４】しかし、ベインの片側端面だけに均圧環を
設置して其の他の部分を従来のままにしておくと、空洞
の共振周波数が高くなり過ぎてしまう。これは、内、外
均圧環同士や均圧環と（その均圧環が接続されずに収納
溝底面の上を通過する）ベインとの間の静電容量が共振
周波数に影響するのに、それらの静電容量がほぼ半分に
なってしまうからである。この周波数の上昇を抑制する
ために、特願平２−４０５６４１号には、各ベインのマ
イクロ波出力取出部側端面のみに管軸から等距離に溝を
刻設して内部にベインを１枚おきに交互に電気的に接続
する内、外均圧環を収納させ、各ベインの先端に両隣接
ベインの先端側へ対称に突出し隣接ベイン側と平行平面
で対向する張出部分を設けて、上記静電容量の不足を補
い、更に、ベインの陰極ステム側端面に上記張出部分と
管軸から更に遠い部分との境界に段差を設けて管軸から
遠い部分のベインの幅を狭くして、管軸から遠い部分の
ベインのインダクタンス分を大きくする技術が記載され
ている。この技術によれば、空洞共振器の静電容量は増
加し、インダクタンス分も増加するので、均圧環をベイ
ンの片側端面だけに設けても、周波数を従来のものと同
様にすることができる。図３（ａ）は上記技術によるマ
グネトロンの陽極円筒の平面図を、図３（ｂ）はその断
面図を示す。図中、３１はベイン３の先端の張出部分、
３ａは均圧環収納溝で、３ｂは張出部分と管軸から更に
遠い部分との境界の段差である。図示のものはホビング
加工により一体成形したもので、符号を付けてないアン
テナ端部取付け用の溝は、実際は１枚のベインだけに必
要であるが、旋盤加工で形成するので全てのベインの端
面に形成されている。なお、このようなマグネトロン陽
極をホビング加工により一体成形することは、ホブの形
状は多少複雑になるが、材料ブランクの中央部分で、材
料が押出される量が減少するため、ホブに対する抵抗が
減少し、ホブの寿命は長くなる。
設置して其の他の部分を従来のままにしておくと、空洞
の共振周波数が高くなり過ぎてしまう。これは、内、外
均圧環同士や均圧環と（その均圧環が接続されずに収納
溝底面の上を通過する）ベインとの間の静電容量が共振
周波数に影響するのに、それらの静電容量がほぼ半分に
なってしまうからである。この周波数の上昇を抑制する
ために、特願平２−４０５６４１号には、各ベインのマ
イクロ波出力取出部側端面のみに管軸から等距離に溝を
刻設して内部にベインを１枚おきに交互に電気的に接続
する内、外均圧環を収納させ、各ベインの先端に両隣接
ベインの先端側へ対称に突出し隣接ベイン側と平行平面
で対向する張出部分を設けて、上記静電容量の不足を補
い、更に、ベインの陰極ステム側端面に上記張出部分と
管軸から更に遠い部分との境界に段差を設けて管軸から
遠い部分のベインの幅を狭くして、管軸から遠い部分の
ベインのインダクタンス分を大きくする技術が記載され
ている。この技術によれば、空洞共振器の静電容量は増
加し、インダクタンス分も増加するので、均圧環をベイ
ンの片側端面だけに設けても、周波数を従来のものと同
様にすることができる。図３（ａ）は上記技術によるマ
グネトロンの陽極円筒の平面図を、図３（ｂ）はその断
面図を示す。図中、３１はベイン３の先端の張出部分、
３ａは均圧環収納溝で、３ｂは張出部分と管軸から更に
遠い部分との境界の段差である。図示のものはホビング
加工により一体成形したもので、符号を付けてないアン
テナ端部取付け用の溝は、実際は１枚のベインだけに必
要であるが、旋盤加工で形成するので全てのベインの端
面に形成されている。なお、このようなマグネトロン陽
極をホビング加工により一体成形することは、ホブの形
状は多少複雑になるが、材料ブランクの中央部分で、材
料が押出される量が減少するため、ホブに対する抵抗が
減少し、ホブの寿命は長くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
マグネトロン陽極を用いた場合、実際に励振されるマイ
クロ波振動の基本波の周波数スペクトラムは、図４に示
すように、サイドローブの抑制が十分でなく、スプリア
スも目立ち、マグネトロンを機器たとえば電子レンジに
取付けて使用した場合に、外部に放射されるノイズが多
いという問題が生じた。
マグネトロン陽極を用いた場合、実際に励振されるマイ
クロ波振動の基本波の周波数スペクトラムは、図４に示
すように、サイドローブの抑制が十分でなく、スプリア
スも目立ち、マグネトロンを機器たとえば電子レンジに
取付けて使用した場合に、外部に放射されるノイズが多
いという問題が生じた。
【０００６】電子レンジでは、２４５０ＭＨｚのマイク
ロ波を使用することになっているが、その第５高調波が
外部に漏洩すると、近年非常に広範囲に利用されるよう
になって来た衛星放送の周波数帯にノイズとして現れて
問題になる。既に法規的に規制している国もある。従っ
て、均圧環をベインの片側端面だけで済むようにしたマ
グネトロンにとって、ノイズを抑制減少させることが課
題である。
ロ波を使用することになっているが、その第５高調波が
外部に漏洩すると、近年非常に広範囲に利用されるよう
になって来た衛星放送の周波数帯にノイズとして現れて
問題になる。既に法規的に規制している国もある。従っ
て、均圧環をベインの片側端面だけで済むようにしたマ
グネトロンにとって、ノイズを抑制減少させることが課
題である。
【０００７】本発明は上記従来の課題を解決し、均圧環
の設置はベイン端面の片側だけで済ませながら、ノイズ
特に１２ＧＨｚ帯に現れるものを十分抑制できるように
した性能価格比の良好なマグネトロンを提供することを
目的とする。
の設置はベイン端面の片側だけで済ませながら、ノイズ
特に１２ＧＨｚ帯に現れるものを十分抑制できるように
した性能価格比の良好なマグネトロンを提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、ベインのマイクロ波出力取出部側
端面のみにベイン収納溝を設け、各ベインの先端に両隣
接ベインの先端側へ対称に突出し隣接ベイン側と平行平
面で対向する張出し部分を設け、ベインの陰極ステム側
端面に上記張出し部分と管軸から更に遠い部分との境界
に段差を設けて管軸から遠い部分のベインの幅を狭くし
たマグネトロンにおいて、マイクロ波出力取出部側ベイ
ン端面に最も近接する磁極内周縁部の面を平坦にした。
に本発明においては、ベインのマイクロ波出力取出部側
端面のみにベイン収納溝を設け、各ベインの先端に両隣
接ベインの先端側へ対称に突出し隣接ベイン側と平行平
面で対向する張出し部分を設け、ベインの陰極ステム側
端面に上記張出し部分と管軸から更に遠い部分との境界
に段差を設けて管軸から遠い部分のベインの幅を狭くし
たマグネトロンにおいて、マイクロ波出力取出部側ベイ
ン端面に最も近接する磁極内周縁部の面を平坦にした。
【０００９】
【作用】本発明者は上記陽極構造を有するマグネトロン
のノイズを減少させるために、作用空間の端部の付近で
の磁界や電界の分布状態を変化させた場合について試
作、実験を重ねた結果、上記のようにマイクロ波出力取
出部側ベイン端面に最も近接する磁極内周縁部の面を平
坦にすることによって、マグネトロンが発生する基本波
の周波数スペクトラムがサイドローブやスプリアスの抑
制されたものになり、外部へ放射されるノイズが低減さ
れることを発見したのである。
のノイズを減少させるために、作用空間の端部の付近で
の磁界や電界の分布状態を変化させた場合について試
作、実験を重ねた結果、上記のようにマイクロ波出力取
出部側ベイン端面に最も近接する磁極内周縁部の面を平
坦にすることによって、マグネトロンが発生する基本波
の周波数スペクトラムがサイドローブやスプリアスの抑
制されたものになり、外部へ放射されるノイズが低減さ
れることを発見したのである。
【００１０】
【実施例】図１は本発明一実施例の要部である陽極円筒
や磁極を含む部分の側断面図である。図中、１は陰極、
２は陽極円筒、３はベイン、４は陽極円筒の陰極ステム
側に取付けた従来形の磁極、４ａは陽極円筒のマイクロ
波出力取出部側に取付けた本発明に係る磁極、５はアン
テナで、従来形の磁極４はベインの端面に最も近接する
部分の面に突出部があるのに対し、本発明に係る磁極４
ａのベイン端面に最も近接する部分の面は図示のように
平坦になっている。その結果、本発明マグネトロンの２
４５０ＭＨｚの基本波の周波数スペクトラムは図５に示
すようになり、従来のマグネトロンの場合には基本波の
スペクトラムが図４に示したようにマイクロ波応用装置
に割り当てられている２４５０ＭＨｚのＩＳＭ帯の幅を
越えてはみ出していたのに対し、本発明マグネトロンの
場合は発振周波数スペクトラムのサイドローブやスプリ
アスが大幅に低減されている。従って、本発明マグネト
ロンをマイクロ波応用装置たとえば電子レンジに利用し
た場合、雑音電波漏洩対策が容易になる。
や磁極を含む部分の側断面図である。図中、１は陰極、
２は陽極円筒、３はベイン、４は陽極円筒の陰極ステム
側に取付けた従来形の磁極、４ａは陽極円筒のマイクロ
波出力取出部側に取付けた本発明に係る磁極、５はアン
テナで、従来形の磁極４はベインの端面に最も近接する
部分の面に突出部があるのに対し、本発明に係る磁極４
ａのベイン端面に最も近接する部分の面は図示のように
平坦になっている。その結果、本発明マグネトロンの２
４５０ＭＨｚの基本波の周波数スペクトラムは図５に示
すようになり、従来のマグネトロンの場合には基本波の
スペクトラムが図４に示したようにマイクロ波応用装置
に割り当てられている２４５０ＭＨｚのＩＳＭ帯の幅を
越えてはみ出していたのに対し、本発明マグネトロンの
場合は発振周波数スペクトラムのサイドローブやスプリ
アスが大幅に低減されている。従って、本発明マグネト
ロンをマイクロ波応用装置たとえば電子レンジに利用し
た場合、雑音電波漏洩対策が容易になる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、製
作作業が容易で、しかも雑音電波の漏洩対策が容易な、
性能価格比の良好なマグネトロンが得られる。
作作業が容易で、しかも雑音電波の漏洩対策が容易な、
性能価格比の良好なマグネトロンが得られる。
【図１】本発明一実施例の要部である陽極円筒や磁極を
含む部分の側断面図である。
含む部分の側断面図である。
【図２】従来のマグネトロンの一例の管軸を通る平面に
よる断面図である。
よる断面図である。
【図３】図３（ａ）はベインのマイクロ波出力取出部側
端面のみに均圧環を設置し、ベインの先端に隣接ベイン
の先端側へ突出した張出し部分を設け、ベインの陰極ス
テム側端面に張出し部分と管軸から更に遠い部分との境
界に段差を設けて管軸から遠い部分のベインの幅を狭く
したマグネトロン陽極の平面図、図３（ｂ）はその断面
図である。
端面のみに均圧環を設置し、ベインの先端に隣接ベイン
の先端側へ突出した張出し部分を設け、ベインの陰極ス
テム側端面に張出し部分と管軸から更に遠い部分との境
界に段差を設けて管軸から遠い部分のベインの幅を狭く
したマグネトロン陽極の平面図、図３（ｂ）はその断面
図である。
【図４】従来のベインの片側端面だけに均圧環を設置し
たマグネトロンの２４５０ＭＨｚ帯の基本波スペクトラ
ムを示す図である。
たマグネトロンの２４５０ＭＨｚ帯の基本波スペクトラ
ムを示す図である。
【図５】本発明実施例マグネトロンの２４５０ＭＨｚ帯
の基本波スペクトラムを示す図である。
の基本波スペクトラムを示す図である。
２…陽極円筒、 ３…ベイン、 ３１…ベイン先端の張
出部分、 ４…従来形の磁極、 ４ａ…本発明に係る磁
極。
出部分、 ４…従来形の磁極、 ４ａ…本発明に係る磁
極。
Claims (1)
- 【請求項１】管軸と同心に配置した陰極を、円筒状の作
用空間を隔てて、陽極円筒とその内壁から放射状に突出
した偶数枚のベインよりなる空洞共振器群が囲み、作用
空間に管軸方向の静磁界を形成させるために、作用空間
の管軸方向端部近くに伸びた内周縁部、及び、陽極円筒
端部と環状永久磁石とに挾まれた外周縁部を夫々有する
２個の摺鉢状の磁極を設け、各ベインのマイクロ波出力
取出部側端面のみに管軸から等距離に溝を刻設して内部
にベインを１枚おきに交互に電気的に接続する内、外均
圧環を収納させ、各ベインの先端に両隣接ベインの先端
側へ対称に突出し隣接ベイン側と平行平面で対向する張
出し部分を設け、ベインの陰極ステム側端面に上記張出
し部分と管軸から更に遠い部分との境界に段差を設けて
管軸から遠い部分のベインの幅を狭くしたマグネトロン
において、マイクロ波出力取出部側ベイン端面に最も近
接する磁極の内周縁部の面を平坦にしたことを特徴とす
るマグネトロン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16568992A JPH065211A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | マグネトロン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16568992A JPH065211A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | マグネトロン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065211A true JPH065211A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15817175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16568992A Pending JPH065211A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | マグネトロン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065211A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5635798A (en) * | 1993-12-24 | 1997-06-03 | Hitachi, Ltd. | Magnetron with reduced dark current |
| US6872929B2 (en) | 2003-04-17 | 2005-03-29 | The Regents Of The University Of Michigan | Low-noise, crossed-field devices such as a microwave magnetron, microwave oven utilizing same and method of converting a noisy magnetron to a low-noise magnetron |
| KR100863253B1 (ko) * | 2002-12-06 | 2008-10-15 | 삼성전자주식회사 | 마그네트론과 전자렌지 및 고주파가열기 |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP16568992A patent/JPH065211A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5635798A (en) * | 1993-12-24 | 1997-06-03 | Hitachi, Ltd. | Magnetron with reduced dark current |
| KR100863253B1 (ko) * | 2002-12-06 | 2008-10-15 | 삼성전자주식회사 | 마그네트론과 전자렌지 및 고주파가열기 |
| US6872929B2 (en) | 2003-04-17 | 2005-03-29 | The Regents Of The University Of Michigan | Low-noise, crossed-field devices such as a microwave magnetron, microwave oven utilizing same and method of converting a noisy magnetron to a low-noise magnetron |
| US6921890B2 (en) | 2003-04-17 | 2005-07-26 | The Regents Of The University Of Michigan | Low-noise, crossed-field devices such as a microwave magnetron having an azimuthally-varying axial magnetic field and microwave oven utilizing same |
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