MG5436 船用雷達磁控管 EEV 安裝指導
多腔磁控管是產生大功率超高頻振蕩的一種高效率微波電子管
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陽極
陽極是磁控管的主要組成之一，它與陰極一起構成電子與高頻電磁場相互作用的空間。在恒定磁場和恒定電場的作用下，電子在此空間內完成能量轉換的任務。磁控管的陽極除與普通的極管的陽極一樣收集電子外，還對高頻電磁場的振蕩頻率起著決定性的作用。
陽極由導電良好的金屬材料（如無氧銅）制成，并設有多個諧振腔，諧振腔的數目必須是偶數，管子的工作頻率越高腔數越多。
陽極諧振腔的型式常為孔槽形、扇形和槽扇型，陽極上的每一個小諧振腔相當于一個并聯的2C振蕩回路。以槽扇型腔為例，可以認為腔的槽部分主要構成振蕩回路的電容，而其扇形部分主要構成振蕩回路的電感。
磁控管的陽極由許多諧振腔耦合在一起，形成一個復雜的諧振系統(tǒng)。這個系統(tǒng)的諧振腔頻率主要決定于每個小諧振腔的諧振頻率，我們也可以根據小諧振腔的大小來估計磁控管的工作頻段。
磁控管的陽極諧振系統(tǒng)除能產生所需要的電磁振蕩外，還能產生不同特性的多種電磁振蕩。為使磁控管穩(wěn)定的工作在所需的模式上，常用隔型帶來隔離干擾模式.隔型帶把陽極翼片一個間隔一個地連接起來,以增加工作模式與相鄰干擾模式之間的頻率間隔。
另外,由于經能量交換后的電子還具有一定的能量,這些電子打上陽極使陽極溫度升高,陽極收集的電子越多(即電流越大)，或電子的能量越大(能量轉換率越低),陽極溫度越高，因此,陽極需有良好的散熱能力。一般情況下功率管采用強迫風冷，陽極帶有散熱片.大功率管則多用水冷，陽極上有冷卻水套。 [2]
磁控管的陰極即電子的發(fā)射體,又是相互作用空間的一個組成部分。陰極的性能對管子的工作特性和壽命影響極大，被視為整個管子的心臟。
陰極的種類很多，性能各異。連續(xù)波磁控管中常用直熱式陰極，它由鎢絲或純鎢絲繞成螺旋形狀，通電流加熱到規(guī)定溫度后就具有發(fā)射電子的能力。這種陰有加熱時間短和抗電子轟擊能力強等優(yōu)點，在連續(xù)波磁控管中得到廣泛的應用。
此種陰極加熱電流大，要求陰極引線要短而粗，連接部分要接觸良好。大功率管的陰極引線工作時溫度很高，常用強迫風冷散熱。磁控管工作時陰極接負高壓，因此引線部分應有良好的絕緣性能并能滿足真空密封的要求。為防止因電子回轟而使陽極過熱，磁控管工作穩(wěn)定后應按規(guī)定降低陰極電流以延長使用壽命。
能量輸出器是把相互作用空間中所產生的微波能輸送到負載去的裝置。
能量輸出裝置的作用是無損耗，無擊穿地通過微波，保證管子的真空密封，同時還要做到便于與外部系統(tǒng)相連接。
小功率連續(xù)波磁控管大多采用同軸輸出在陽極諧振腔高頻磁場的地方。放置一個耦合環(huán)，當穿過環(huán)面的磁通量變化時，將在環(huán)上產生高頻感應電流，從而將高頻功率引到環(huán)外。耦合環(huán)面積越大耦合越強。
大功率連續(xù)波磁控管常用軸向能量輸出器，輸出天線通過極靴孔洞連接到陽極翼片上。天線一般做成條狀或圓棒也可為錐體。整個天線被輸出窗密封。
輸出窗常用低損耗特性的玻璃或陶瓷制成。它必須保證微波能量無損耗的通過和具有良好的真空氣密性。大功率管的輸出窗常用強迫風冷來降低由于介質損耗所產生的熱量。
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磁控管正常工作時要求有很強的恒定磁場，其磁場感應強度一般為數千高斯。工作頻率越高，所加磁場越強。
磁控管的磁路系統(tǒng)就是產生恒定磁場的裝置。磁路系統(tǒng)分永磁和電磁兩大類。永磁系統(tǒng)一般用于小功率管，磁鋼與管芯牢固合為一體構成所謂包裝式。大功率管多用電磁鐵產生磁場，管芯和電磁鐵配合使用，管芯內有上、下極靴，以固定磁隙的距離。磁控管工作時，可以很方便的靠改變磁場強度的大小，來調整輸出功率和工作頻率。另外，還可以將陽極電流饋入電磁線包以提高管子工作的穩(wěn)定性
多腔磁控管是產生大功率超高頻振蕩的一種高效率微波電子管。
它的陰極一般是由整塊金屬制成的圓柱體，在陽極上開有很多個諧振腔；由圓柱形熱陰極發(fā)射的電子流受到陽極與陰極間的電場和外加軸向恒定磁場的作用，形成復雜的運動軌跡，激勵諧振腔產生超高頻振蕩；其振蕩的能量一般用置于諧振腔內部的耦合環(huán)經過同軸線引出；磁控管發(fā)生的脈沖功率可以高達10Mw。主要用于雷達發(fā)射機、微波爐和其他大功率超高頻振蕩器
雷達
在雷達組中，磁控管的波導連接到天線。磁控管以非常短的施加電壓脈沖運行，從而產生輻射高功率微波能量的短脈沖。與所有主要雷達系統(tǒng)一樣，分析從目標反射的輻射，在屏幕上產生雷達圖。
磁控管輸出的幾個特征使雷達使用該裝置有些問題。這些因素中的第一個是磁控管的發(fā)射器頻率固有的不穩(wěn)定性。這種不穩(wěn)定性不僅導致從一個脈沖到下一個脈沖的頻率偏移，而且還導致單個發(fā)射脈沖內的頻移。第二個因素是發(fā)射脈沖的能量分布在相對較寬的頻譜上，這就要求接收機具有相應的寬帶寬。這種寬帶寬允許環(huán)境電噪聲被接收器接收，因此稍微模糊了雷達回波，從而降低了整個接收器的信噪比從而表現。第三個因素取決于應用，是使用高功率電磁輻射造成的輻射危害。在一些應用中，例如安裝在休閑船上的船用雷達，經常發(fā)現具有2至4千瓦的磁控管輸出的雷達安裝在乘員或乘客占據的區(qū)域附近。在實際使用中，這些因素已經被克服，或者僅僅被接受，現在有數以千計的磁控管航空和海上雷達裝置正在服役。航空氣象避雷雷達和船用雷達的進展已經成功地取代了半導體磁控管微波振蕩器，具有較窄的輸出頻率范圍。這些允許使用更窄的接收機帶寬，并且更高的信噪比反過來允許更低的發(fā)射機功率，減少對EMR的暴露。 [3]
在安裝盒中裝有磁鐵的微波爐的磁控管。水平板形成散熱器，由風扇的氣流冷卻。磁場是由兩個強大的環(huán)形磁鐵產生的，其中較低的只是可見的。幾乎所有的現代烘箱磁控管都具有相似的布局和外觀。
在微波爐中，波導通向無線電頻率透明端口進入烹飪室。由于腔室的固定尺寸及其與磁控管的物理接近性通常會在腔室中產生駐波圖案，所以在波導中放置電動扇形攪拌器以隨機化圖案。這對室內較大的物體并不總是有效的，大多數現代微波爐還包括一個供食物坐在的旋轉臺，稱為轉臺。 [4]
在諸如硫燈的微波激勵照明系統(tǒng)中，磁控管將通過波導的微波場提供給包含發(fā)光物質（例如，硫，金屬鹵化物等）的照明腔。雖然效率高，但這些燈比其他照明方法復雜得多，因此不常用。更現代的變體使用HEMT或GaN-on-SiC功率半導體來生成微波，這些微波實質上不太復雜，并且可以通過使用PID系統(tǒng)來調整以光輸出。
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環(huán)保在線
