磁控管原理 - 入门及动画演示.
磁控管原理 - 入门及动画演示
3、磁控管的自激
现在我们设想一种“展开”式的磁控管，组成阳极块的谐 振腔不象平常一样排列在圆周上，而是排列成一条直线（图 12）。阳极与阴极之间有外加电源Ua构成足够大的电位差，并 有一均匀磁场方向垂直图面向里。电子流在恒定磁场与电场作 用下，“吹过”电谐振器，此时，电子流就按摆线的轨迹运动 电子流的速度达到固定值Ve时，在谐振器中建立起振荡。
输出
天线
阳极板
－+－
+
+
K
－
－
+－+
三、磁控管结构
屏蔽盒
支架组件
支架
穿心电容
滤波组件
扼流线圈
黑球
密封垫片
射频密封垫 圈
安装底板
磁铁
散热片
标签
屏蔽盒盖
螺丝
黑球
白球
天线帽
输出组件
阳极组件 阴极组件
A侧磁极
A侧磁极
管芯构造
天线 磁极A侧 阳极板
磁极K侧
天线帽 绝缘环 均压环 阳极筒 灯丝
均压环(大) 天线安装位置 均压环(小)
在电子运动的全过程中，电场力F始终保持不变。但磁场力不但 大小要变，而且方向也变
1、静态磁控管中电子的运动
当磁通密度B=0时为直线1； B﹤BKP时为曲线2； B=BKP时为曲线3； B﹥BKP时为曲线4。
2、磁控管中的谐振系统
多腔磁控管中的高频系统是一个有许多小的谐振腔组成的 谐振系统，这些小的谐振腔的数目在厘米波段上的管子中，一般 可有8~32个，毫米波段会更多些。这些谐振腔均匀的分布在阳极 圆周上，而且每一腔的缝隙口均与相互作用空间相通，每个小腔 不是孤立的，他们通过相互作用空间和管子的顶部空间相互耦合 在一起，从而形成一个复杂的多腔谐振系统。
磁控管原理 入门及动画演示课件
微波的生成与传播过程
微波的产生
在磁控管中，电子与磁场相互作用，
产生高频交变电磁场，即微波。
微波的传播
微波通过特定的波导结构传播，实现
能量的传输和辐射。
06
磁控管使用注意事项
安全操作规范
01
02
03
04
确保电源电压与磁控管
操作时应佩戴防电击手
避免在磁控管工作过程
保持工作区域整洁，避
额定电压相符，避免过
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磁控管的工作流程
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磁控管的工作流程
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磁控管的工作流程
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磁控管工作原理磁控管（Magnetron）是一种常用的微波发生器，广泛应用于微波炉、雷达、医疗设备等领域。
磁控管的工作原理基于电子的运动和磁场的相互作用，通过这种相互作用产生高频电磁波。
1. 基本结构磁控管主要由阴极、阳极、磁场系统和腔体组成。
阴极是一个发射电子的热阴极，阳极是一个带有孔洞的金属腔体，磁场系统则是由永磁体或电磁体产生的磁场。
2. 工作原理磁控管的工作原理可以分为电子发射、电子注和电磁波产生三个过程。
2.1 电子发射磁控管中的阴极通过加热，使其表面的电子获得足够的能量，从而跨越阴极表面的势垒，进入阳极的孔洞区域。
这些发射的电子称为电子云。
2.2 电子注磁控管中的磁场系统产生强磁场，使得电子云在进入阳极孔洞时发生偏转，形成电子注。
电子注在磁场的作用下，以螺旋形运动，同时沿着阳极孔洞的方向前进。
2.3 电磁波产生当电子注通过阳极孔洞时，由于电子在磁场中的运动速度和加速度的变化，会产生变化的电流。
这种变化的电流在阳极上形成高频振荡，从而产生了微波电磁波。
3. 特点和应用磁控管具有以下特点：- 高功率输出：磁控管可以产生高功率的微波电磁波，适用于需要大功率输出的应用，如微波炉。
- 高频稳定性：磁控管的频率稳定性较高，适用于需要精确频率控制的应用，如雷达。
- 长寿命：磁控管的寿命较长，可以连续工作数千小时。
- 调制性能好：磁控管可以通过调制电源的方式实现对微波信号的调制，适用于需要调制功能的应用，如通信设备。
磁控管的应用非常广泛，包括但不限于：- 微波炉：磁控管作为微波炉的核心部件，通过产生微波电磁波来加热食物。
- 雷达：磁控管作为雷达的发射源，产生高功率的微波信号，用于探测和跟踪目标。
- 医疗设备：磁控管在医疗设备中用于产生微波电磁波，如医用热疗设备。
总结：磁控管是一种基于电子运动和磁场相互作用的微波发生器。
通过加热阴极产生电子云，利用磁场使电子云形成电子注，最终产生高频电磁波。
磁控管具有高功率输出、高频稳定性、长寿命和调制性能好等特点，广泛应用于微波炉、雷达和医疗设备等领域。
磁控管工作原理
磁控管工作原理
磁控管（Magnetron）是一种常见的微波发生器，广泛应用于微波炉、雷达系统、通信设备等领域。
它利用磁场和电场的相互作用，将直流电能转化为微波能量。
磁控管的主要组成部份包括阴极、阳极、聚束极和磁场线圈。
阴极是磁控管的
电子发射源，阳极则是采集电子的地方。
聚束极通过一定的电场和磁场来控制电子的运动轨迹，使其聚焦在阳极上。
磁控管的工作原理如下：
1. 电子发射：当磁控管通电后，阴极会发射出大量的自由电子。
这些电子通过
加热阴极来激发，加热可以提高阴极表面的电子发射效率。
2. 电子聚束：聚束极的作用是通过调节电场和磁场，将电子束聚焦在阳极上。
电子束的聚束效果取决于电场和磁场的强度和分布。
3. 磁场作用：磁场线圈产生的磁场垂直于电子束的运动方向，它使得电子在运
动过程中发生螺旋轨迹。
这种螺旋轨迹使得电子能够与磁场中的电磁波发生相互作用。
4. 电磁波产生：当电子与磁场中的电磁波相互作用时，电子会受到电磁波的作
用力，并将其动能转化为电磁波的能量。
这样就产生了微波信号，这些信号通过输出窗口传输到外部设备。
总结起来，磁控管的工作原理可以归纳为：通过阴极发射出的电子束，在聚束
极的控制下，经过磁场的作用，与磁场中的电磁波相互作用，从而将电子动能转化为微波能量。
磁控管具有较高的功率、稳定性和可靠性，因此在许多领域得到广泛应用。
它
在微波炉中起到加热食物的作用，在雷达系统中用于探测和测量，还可以用于通信
设备中的信号发射和接收。
磁控管的工作原理的深入理解有助于我们更好地应用和改进这一技术。
磁控管工作原理
磁控管工作原理磁控管（Magnetron）是一种常用于产生高功率微波的电子器件。
它的工作原理基于电子在磁场中的运动和电磁场的相互作用。
本文将详细介绍磁控管的工作原理，并解释其在微波领域中的应用。
1. 磁控管的结构磁控管由阴极、阳极和磁场系统组成。
阴极是一个热电子发射器，通过加热阴极材料使其发射电子。
阳极是一个中空的金属腔体，用于收集电子并产生微波辐射。
磁场系统由永磁体或电磁线圈组成，用于在阳极周围形成一个强磁场。
2. 工作原理当磁控管通电时，阴极加热并发射出高速电子。
这些电子受到磁场的作用，沿着磁力线旋转运动。
在磁场的作用下，电子在阳极和阴极之间形成一个螺旋轨道。
同时，阳极上的电磁场与电子的运动方向垂直，导致电子在电磁场的作用下受到径向力的加速。
3. 电子的亥姆霍兹运动在磁场和电磁场的共同作用下，电子在阳极和阴极之间进行亥姆霍兹运动。
亥姆霍兹运动是一种螺旋运动，电子在这个运动过程中不断加速。
当电子靠近阳极时，它们的速度达到最高点，然后在离开阳极时速度逐渐减小。
这种周期性的加速和减速导致电子在阳极附近形成高频电场。
4. 微波辐射的产生由于电子在磁控管中的亥姆霍兹运动，产生了高频电场。
这个高频电场使得阳极上的电子受到加速，从而产生微波辐射。
微波辐射通过磁控管的输出窗口传播出来，用于各种应用，如雷达系统、通信设备和微波炉等。
5. 应用领域磁控管在微波领域中有广泛的应用。
其中最常见的应用是微波通信系统。
磁控管可以产生高功率的微波信号，用于传输和接收无线信号。
此外，磁控管还用于雷达系统中，用于探测和跟踪目标。
另外，磁控管在医疗领域中也有应用，如医学成像设备和肿瘤治疗设备等。
总结：磁控管是一种基于电子在磁场中的运动和电磁场的相互作用而工作的器件。
它通过加热阴极发射高速电子，并在磁场和电磁场的作用下使电子在阳极和阴极之间进行亥姆霍兹运动，从而产生微波辐射。
磁控管在微波通信、雷达系统和医疗设备等领域中有着广泛的应用。
磁控管工作原理
磁控管工作原理
磁控管（Magnetron）是一种常用于微波加热和雷达应用的真空电子设备。
它
利用磁场和电场的相互作用来产生和放大微波信号。
磁控管的工作原理涉及到电子束的产生、聚焦和调制。
1. 电子束的产生：
磁控管中的电子束是通过阴极和阳极之间的电场产生的。
当电子从阴极发射出
来后，受到阳极的吸引，形成一个电子束。
阴极通常是由钨丝制成，通过加热钨丝使其发射电子。
2. 电子束的聚焦：
为了将电子束聚焦到一个小的区域内，磁控管中使用了一个磁场。
这个磁场是
通过在阳极附近放置一个环形磁铁来产生的。
磁场的作用是使电子束发生螺旋运动，从而将其聚焦到阳极的小区域内。
3. 电子束的调制：
为了调制微波信号，磁控管中引入了一个调制极。
调制极是一个与阳极相连的
金属环，它的作用是改变电子束的轨迹，从而改变微波信号的强度。
当调制极的电压发生变化时，电子束的轨迹也会随之改变，从而调制微波信号。
总结：
磁控管的工作原理可以概括为：通过阴极发射电子，经过阳极的吸引形成电子束，通过磁场的作用将电子束聚焦到一个小的区域内，并通过调制极改变电子束的轨迹来调制微波信号。
磁控管在微波加热和雷达应用中具有广泛的应用，其工作原理的理解对于理解其工作性能和优化设计至关重要。
磁控管工作原理
磁控管工作原理磁控管是一种利用磁场控制电子束流的真空电子器件。
它由阴极、阳极和磁聚束系统组成。
磁控管的工作原理是通过施加磁场来控制电子束流的方向和聚束效果，从而实现对电子束流的精确操控。
首先，让我们来了解磁控管的组成部份。
1. 阴极：阴极是磁控管中的电子发射源，它通过加热或者光照等方式激发电子的发射。
阴极发射的电子形成电子束流，向阳极方向运动。
2. 阳极：阳极是磁控管中的电子采集极，它接收电子束流并进行电子能量的转化。
阳极通常由金属材料制成，能够有效吸收电子束流的能量。
3. 磁聚束系统：磁聚束系统由磁铁和磁场控制装置组成，用于产生磁场并控制磁场的强度和方向。
磁场的作用是使电子束流聚束成较为集中的束流，从而提高电子束流的精度和效率。
接下来，我们将详细介绍磁控管的工作原理。
1. 电子发射：当阴极受到适当的激励（如加热或者光照）时，它会释放出电子。
这些电子被称为热电子，它们具有一定的能量和速度。
2. 磁场产生：磁控管通过磁铁产生磁场。
磁铁通常位于磁控管的周围，可以产生一个较强的磁场。
3. 磁场控制：磁场控制装置用于调节磁场的强度和方向。
通过调节磁场的强度和方向，可以控制电子束流的运动轨迹和聚束效果。
4. 磁场对电子束流的影响：磁场对电子束流的运动产生力的作用。
根据洛伦兹力的原理，在磁场中运动的电子束流会受到一个垂直于磁场和电子速度方向的力，这个力被称为洛伦兹力。
洛伦兹力使得电子束流偏离原来的直线轨迹，并形成一个环绕磁场的螺旋轨迹。
5. 磁场调节：通过调节磁场的强度和方向，可以控制洛伦兹力的大小和方向。
通过适当的调节，可以使电子束流的运动轨迹变直，从而实现对电子束流的精确操控。
总结起来，磁控管的工作原理是通过施加磁场来控制电子束流的方向和聚束效果。
磁场对电子束流的运动产生力的作用，使得电子束流偏离原来的直线轨迹，并形成一个环绕磁场的螺旋轨迹。
通过调节磁场的强度和方向，可以控制洛伦兹力的大小和方向，从而实现对电子束流的精确操控。
磁控管工作原理
磁控管工作原理磁控管，也称为磁控放电管，是一种利用磁场控制电子束流的真空电子器件。
它常用于电视显像管、荧光显示器、激光器等设备中。
磁控管的工作原理是基于磁场对电子运动轨迹的影响，通过调节磁场的强度和方向来控制电子束流的位置和速度。
磁控管的主要组成部份包括电子枪、聚焦系统、偏转系统和屏蔽系统。
1. 电子枪：电子枪是磁控管的核心部件，它由阴极和阳极组成。
阴极是一个发射电子的热阴极或者冷阴极，阳极则是一个带有孔径的金属板，用于聚焦电子束。
当电子枪受到加热或者电压激励时，阴极会发射出电子，形成电子束。
2. 聚焦系统：聚焦系统由磁聚焦线圈和聚焦电极组成。
磁聚焦线圈通过产生磁场，使电子束在经过时受到聚焦力的作用，从而使电子束变得更加集中和稳定。
聚焦电极则通过电压的调节来控制聚焦效果，使电子束的直径和强度满足要求。
3. 偏转系统：偏转系统由偏转线圈和偏转电极组成。
偏转线圈通过产生磁场，控制电子束的偏转方向和角度。
偏转电极则通过电压的调节来控制偏转效果，使电子束能够在屏幕上形成所需的图象。
4. 屏蔽系统：屏蔽系统主要由屏蔽电极和屏蔽板组成。
屏蔽电极通过电压的调节，控制电子束的穿透深度，从而调节图象的亮度。
屏蔽板则用于隔离电子束和其他部件之间的相互干扰。
磁控管的工作过程如下：1. 电子发射：当磁控管通电后，阴极开始发射电子。
这些电子经过电子枪的聚焦系统，形成一个集中的电子束。
2. 磁场控制：磁聚焦线圈和偏转线圈产生的磁场分别对电子束进行聚焦和偏转。
聚焦磁场使电子束变得更加集中，而偏转磁场则控制电子束的偏转方向和角度。
3. 屏蔽控制：屏蔽电极和屏蔽板通过电压的调节，控制电子束的穿透深度和图象亮度。
4. 显示效果：经过聚焦、偏转和屏蔽的控制，电子束最终在屏幕上形成所需的图象。
总结：磁控管是一种利用磁场控制电子束流的真空电子器件。
它通过电子枪、聚焦系统、偏转系统和屏蔽系统的协同工作，实现对电子束的位置、速度和亮度的精确控制。
磁控管原理 - 入门及动画演示解读
控管灯丝易断的特点，所以在磁控管装配工艺上要避免磁控管遭受
过大的冲击、跌落致使灯丝断裂。 微波炉安装磁控管时要注意磁控管底板上的四个螺钉要松紧均匀， 并且要对中，避免微波泄漏及匹配不良。 磁控管的穿心电容（接灯丝引线的带端子的电容）铆接强度有拔插 力要求，所以在安装灯丝引线时要控制力度。
磁控管演示动画地址
3、磁控管工作特性测试
磁控管工作特性图 磁控管负载特性图
4、匹配实验
技术要求
空载阻抗测试：微波炉按规 定的方法试验时，微波炉的电 压驻波比（VSWR）≤20，相位 在非下陷区（0.25λ）,其图 如右图所示。 负载阻抗测试：微波炉按规 定的方法试验时，微波炉的电 压驻波比（VSWR）≤4，相位 在0.25λ-0.29λ,其图如图所 示
/programs/view/0eykPiNyGjw/ /programs/view/9ScwL8mkA1k/
更多精彩动画
/home/_424705305/ 再见！
1、磁控管测试项目
常规项目
1、导波管实验 2、匹配性能测试 3、输入输出性能测试 4、温升试验 5、均匀性测试
6、EMI测试
7、寿命试验 8、磁控管动作特性测试
1、导波管实验
2、磁空管特性参数测量
一、试验方法 试验准备物：微波炉、调压器、电参 数测量仪、交流电流表（或钳流表）、 交流电压表、示波器、高压探头。 将微波炉外罩打开，按右图所示接 线 。 微波炉在额定电压和正常负载下启动 后，表V1显示的灯丝电压、表A1显示 的灯丝电流、示波器CH1通道显示的 阳极峰值电流、阳极平均电流和示波 CH2通道显示的阳极峰值电压、阳极 平均电压、电参数测量仪显示的输入 功率、其值应满足技术要求，CH1通 道显示阳极电流波形符合相应的技术 规定。
磁控管工作原理
磁控管工作原理磁控管（Magnetron）是一种常用于微波加热和电子设备中的真空电子器件。
它通过利用磁场和电场的相互作用来产生高频电磁波。
本文将详细介绍磁控管的工作原理及其基本结构。
一、磁控管的基本结构磁控管由阴极、阳极和磁场系统组成。
阴极是磁控管的主要发射电子源，阳极则是电子的采集器。
磁场系统由永久磁铁和磁铁支架组成，用于产生稳定的磁场。
二、磁控管的工作原理1. 阴极发射电子：磁控管的阴极由发射电子所需的材料构成，如钨丝。
当阴极加热到一定温度时，钨丝表面的电子会发射出来。
2. 电子受到电场加速：阳极与阴极之间存在电场，电子从阴极发射出来后受到电场的加速作用，进一步增加其动能。
3. 磁场的作用：磁场系统中的永久磁铁会产生一种称为“轴向磁场”的磁场。
这个磁场与电子运动方向垂直，使得电子在运动过程中发生了轨道弯曲。
4. 电子的轨道弯曲：由于磁场的作用，电子在运动过程中会受到洛伦兹力的作用，导致其轨道发生弯曲。
这种轨道弯曲使得电子在阳极上产生了周期性的碰撞。
5. 高频电磁波的产生：当电子在阳极上碰撞时，会产生高频电磁波。
这是因为碰撞会导致电子的动能转化为电磁辐射能量，从而产生了高频电磁波。
三、磁控管的应用磁控管由于其稳定性和高功率输出的特点，被广泛应用于微波加热、雷达、通信等领域。
以下是磁控管的一些常见应用：1. 微波加热：磁控管可以将电能转化为微波能量，用于食品加热、工业加热等领域。
2. 雷达系统：磁控管在雷达系统中被用作发射器，产生高功率的微波信号，用于探测目标。
3. 通信系统：磁控管可以用于通信系统中的发射器，产生高频信号进行通信。
4. 医疗设备：磁控管在医疗设备中被用于产生微波能量，如医用微波治疗仪。
四、磁控管的优势和局限性1. 优势：- 高功率输出：磁控管能够产生高功率的微波信号，适合于各种高功率应用。
- 稳定性：磁控管的工作稳定性较高，能够长期保持稳定的工作状态。
- 宽频带：磁控管在一定范围内能够工作于多个频率，具有较宽的频带。
磁控管工作原理
磁控管工作原理磁控管（Magnetron）是一种常见的微波发生器，广泛应用于微波炉、雷达、通信设备等领域。
它利用磁场和电场的相互作用产生微波能量。
本文将详细介绍磁控管的工作原理。
一、磁控管的结构磁控管由阴极、阳极、磁场系统和腔体组成。
阴极是磁控管的发射电子源，阳极则是采集电子并产生微波的地方。
磁场系统由永磁铁或者电磁铁组成，用来控制电子的运动轨迹。
腔体是一个金属腔体，用来容纳电子和微波。
二、磁控管的工作原理1. 阴极发射电子磁控管的阴极是一个热电子发射器，通过加热阴极，使其发射电子。
阴极发射的电子受到磁场的作用，形成电子云。
2. 磁场的作用磁场系统通过产生强磁场，将电子束束缚在阳极附近。
磁场的作用使得电子在阳极周围形成螺旋状轨道，这种轨道称为“电子回旋”或者“螺旋电子流”。
3. 电场的作用阳极上加有正电压，形成电场。
电场的作用使得电子在螺旋轨道上加速，从而获得较高的动能。
当电子通过阳极时，它们会与阳极上的靶材发生碰撞，产生微波能量。
4. 微波产生当电子与阳极碰撞时，它们会将动能转化为微波能量。
这是由于碰撞会导致靶材上的电子在电场的作用下振动，从而产生微波辐射。
微波能量通过腔体传播出来，用于实现各种应用。
三、磁控管的特点1. 高功率输出磁控管能够提供较高的功率输出，这是由于其独特的工作原理所决定的。
通过控制磁场和电场的强度，可以实现不同功率输出的需求。
2. 高效率磁控管的能量转换效率较高，能够将大部份电子动能转化为微波能量。
这使得磁控管成为微波领域中的重要组件。
3. 长寿命磁控管具有较长的寿命，这是由于其结构简单、稳定可靠所决定的。
它能够在恶劣的工作环境下长期稳定工作。
4. 频率稳定性好磁控管的频率稳定性较好，能够在一定范围内保持稳定的工作频率。
这使得磁控管在通信和雷达等领域中得到广泛应用。
总结：磁控管是一种利用磁场和电场相互作用产生微波能量的设备。
它通过控制磁场和电场的强度，实现电子的加速和微波的产生。
磁控管原理 入门及动画演示共37页文档
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
磁控管原理 入门及动画演示
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
磁控管原理 - 入门及动画演示
一、概述
磁控管由于工作状态不同，可分为脉冲磁控管 和连续波磁控管二类，前者主要用于雷达、通讯、 电子对抗等，后者主要用于微波加热及医疗等微波 设备，主要有三种：
300W以下的供理疗用 400-1000W供微波炉加热用 1000W以上供工、农业使用
4、磁控管谐振系统的谐振模式
多腔磁控管的谐振系统是一个由N个谐振腔组成的复杂系统，我们假定各个 谐振腔都是完全相同的。如果振荡已经产生，则在各个谐振腔中都有高频
振荡。在不同的腔中，振荡的相位可以是不同的。但每两个相邻腔的振荡
相位差应该是一样的。由于整个谐振系统是封闭的，环绕一整周时总的相 位差应为零或2π的整数倍。于是可得：
磁控管
摘要 一、概述 二、磁控管工作原理 三、磁控管结构 四、磁控管性能参数及测试 五、磁控管使用要注意的问题
一、概述
磁控管是微波电子管的一种，是一种重入式谐 振型正交场振荡器，通常作为高功率微波能发生器。 它最主要的特点是高效率和低工作电压，其次是由 于结构简单而带来的体积小、重量轻、使用方便、 工作可靠和成本低等特点。主要用于雷达、通讯、 电子对抗、微波加热等方面。
1、静态磁控管中电子的运动（电场+磁场） 如无磁场，则电子逸出阴极之后，就会在电场力的作 用下直接向阳极运动，此电场力
若除电场之外，在阴极—阳极空间还有一个磁场，那么电子运 动的轨迹就不再是直线。假设磁场强度是B，磁场方向与图 面垂直，这时，电子就受到电场和磁场两种外力的作用。 磁场对电子的作用力是：
6、电子轮辐
由于受高频电场径向分量的作用，第一类电子在运动过程中落后 和第三类电子在运动过程中超前，而都逐渐接近于第四类电子。也 就是逐渐地改善了相对电子，使得磁控管的效率提高了。这种群聚的结果 就使从阴极出发的电子不再是均匀地绕着阴极运动，而是相对于第 四类电子形成电子群。这些电子群从阴极伸向阳极形成轮辐状，我 们称之为“电子轮辐”。
磁控管工作原理
磁控管工作原理引言概述：磁控管是一种常见的电子元件，广泛应用于显示器、电视等电子产品中。
它通过磁场控制电子束的流动，从而实现图象显示。
本文将详细介绍磁控管的工作原理。
一、磁控管的基本结构1.1 真空管磁控管内部是一个真空的玻璃管，这是为了保证电子束的自由流动。
真空管能够防止电子束与空气份子碰撞，从而保证显示效果的稳定性。
1.2 电子枪磁控管内部的电子枪是产生电子束的关键部件。
它由阴极、网格和阳极组成。
阴极发射电子，网格控制电子流的强弱，阳极吸引电子流。
电子枪通过电子流的产生和控制，实现了对图象显示的精确控制。
1.3 磁场线圈磁控管内部还有一组磁场线圈，它们负责产生磁场，用来控制电子束的流动。
磁场线圈的位置和形状可以根据需要进行调整，以实现对电子束的精确定位和控制。
二、磁控管的工作原理2.1 电子束的发射当磁控管通电后，阴极开始发射电子。
阴极发射的电子被网格控制，形成一个电子束。
电子束在真空管内部自由流动，准备进入下一步的控制过程。
2.2 磁场的作用磁场线圈产生的磁场对电子束产生作用力。
根据电子的荷质比，电子在磁场中会受到一定的偏转。
通过调整磁场的强弱和方向，可以实现对电子束的定位和控制。
2.3 屏幕的扫描磁控管内部的屏幕是由荧光物质涂覆而成的。
当电子束经过屏幕时，荧光物质会受到电子的激发，发出可见光。
通过对电子束的扫描，可以在屏幕上形成图象。
扫描的方式可以是水平扫描和垂直扫描，通过不同的扫描方式可以实现图象的细节和色采的显示。
三、磁控管的优势3.1 高分辨率磁控管能够通过调整电子束的位置和扫描方式，实现高分辨率的图象显示。
它可以细致地控制每一个像素点的亮度和颜色，使得图象更加清晰锋利。
3.2 色采还原准确磁控管通过对电子束的控制，能够准确地还原图象中的各种颜色。
它可以调整电子束的强度和位置，使得不同颜色的荧光物质受到不同程度的激发，从而实现色采的准确再现。
3.3 响应速度快磁控管的响应速度非常快，能够实时地显示变化的图象。
磁控管原理---入门及动画演示.
4、磁控管谐振系统的谐振模式
多腔磁控管的谐振系统是一个由N个谐振腔组成的复杂系统，我们假定各个 谐振腔都是完全相同的。如果振荡已经产生，则在各个谐振腔中都有高频
振荡。在不同的腔中，振荡的相位可以是不同的。但每两个相邻腔的振荡
相位差应该是一样的。由于整个谐振系统是封闭的，环绕一整周时总的相 位差应为零或2π的整数倍。于是可得：
磁控管
摘要 一、概述 二、磁控管工作原理 三、磁控管结构 四、磁控管性能参数及测试 五、磁控管使用要注意的问题
一、概述
磁控管是微波电子管的一种，是一种重入式谐 振型正交场振荡器，通常作为高功率微波能发生器。 它最主要的特点是高效率和低工作电压，其次是由 于结构简单而带来的体积小、重量轻、使用方便、 工作可靠和成本低等特点。主要用于雷达、通讯、 电子对抗、微波加热等方面。
随着微波理疗、微波辐射武器、微波等离子推 进、微波促进化学反应等方面的发展，磁控管行业 也得到了较大发展。
一、概述
磁控管由于工作状态不同，可分为脉冲磁控管 和连续波磁控管二类，前者主要用于雷达、通讯、 电子对抗等，后者主要用于微波加热及医疗等微波 设备，主要有三种：
➢300W以下的供理疗用 ➢400-1000W供微波炉加热用
在电子运动的全过程中，电场力F始终保持不变。但磁场力不但 大小要变，而且方向也变
1、静态磁控管中电子的运动
当磁通密度B=0时为直线1； B﹤BKP时为曲线2； B=BKP时为曲线3； B﹥BKP时为曲线4。
2、磁控管中的谐振系统
多腔磁控管中的高频系统是一个有许多小的谐振腔组成的 谐振系统，这些小的谐振腔的数目在厘米波段上的管子中，一般 可有8~32个，毫米波段会更多些。这些谐振腔均匀的分布在阳极 圆周上，而且每一腔的缝隙口均与相互作用空间相通，每个小腔 不是孤立的，他们通过相互作用空间和管子的顶部空间相互耦合 在一起，从而形成一个复杂的多腔谐振系统。
磁控管工作原理
磁控管工作原理
磁控管，也被称为磁控阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT），是一种广泛应用于电视、计算机显示器等设备中的显示技术。
它利用电子束在真空管内的运动来产生图像。
磁控管的工作原理可以分为电子发射、电子加速、电子偏转和荧光屏显示四个主要过程。
1. 电子发射
磁控管内部有一个阴极，通过加热阴极，使其发射出大量的自由电子。
这个过程称为热电子发射。
发射出的电子被称为电子束。
2. 电子加速
磁控管内部有一个阳极，通过施加高电压，使电子束加速。
电子束在加速过程中获得了足够的能量，以便在后续的过程中能够击中荧光屏上的像素点。
3. 电子偏转
磁控管内部有一对电子偏转板，通过施加不同的电压，可以控制电子束的水平和垂直方向的偏转。
这样就可以控制电子束的位置，从而在荧光屏上显示出不同的图像。
4. 荧光屏显示
荧光屏位于磁控管的前端，由许多小的像素点组成。
当电子束击中荧光屏上的像素点时，会激发荧光屏上的荧光物质发光。
不同的像素点被激发后，会显示出不同的颜色和亮度，从而形成图像。
总结：
磁控管工作原理是通过电子发射、电子加速、电子偏转和荧光屏显示四个主要过程来实现图像显示。
首先，阴极发射出电子束，然后电子束被加速，获得足够的
能量。
接下来，通过控制电子偏转板的电压，控制电子束的位置。
最后，电子束击中荧光屏上的像素点，激发荧光物质发光，形成图像。
这种工作原理使得磁控管成为了一种重要的显示技术。
微波磁控管工作原理
微波磁控管工作原理
微波磁控管的基本结构由螺旋线阴极、阳极和磁系统组成。
当微波磁
控管工作时，阳极提供高电压，使阴极产生强烈的电子束。
这些电子被磁
场束缚，并沿着螺旋线阴极的螺旋状轨道运动。
这种磁场束缚的运动受到
电磁场的作用，使电子在螺旋线阴极上发生不断的加速和减速，从而产生
微波辐射。
具体来说，微波磁控管的工作原理可以分为三个步骤：
1.电子发射：当高电压施加在阴极上时，阴极产生一个强电场。
这个
电场会将阴极表面的部分电子加速，克服阴极上的势垒，从而发射出电子。
这些电子开始运动后，会保持一定的动能。
2.磁场束缚：当电子发射出来后，它们会进入微波磁控管的磁场中。
在磁场的作用下，电子会偏离原来的直线轨道，转向成一种螺旋状轨道。
这种轨道的半径受到磁场的强度和电子速度的影响。
3.微波辐射：随着电子在螺旋线上运动，电子受到螺旋线阴极上的高
频交变电场的作用，产生一种相位滞后的效应。
这种滞后效应导致了电子
在螺旋线上的平均速度增加。
随着速度的增加，电子的动能也增加，最终
转化为微波能量。
通过阴极和阳极之间的空腔结构，微波能量以无线电波（即微波）的形式辐射出去。
总体来说，微波磁控管的工作原理是通过电子发射、磁场束缚和微波
辐射的过程将电能转化为微波能量。
这种转化过程依赖于磁场和电磁场的
相互作用，从而产生高频率、高功率的微波辐射。
磁控管工作原理
磁控管工作原理磁控管（Magnetron）是一种常用的微波功率放大器，广泛应用于微波炉、雷达系统、通信设备等领域。
它通过利用磁场和电场的相互作用来产生和放大微波信号。
下面将详细介绍磁控管的工作原理。
1. 结构组成磁控管由阴极、阳极、磁场和腔体等部分组成。
阴极是磁控管的发射极，阳极则是收集极。
磁场是通过磁铁或电磁铁产生的，用于控制电子束的运动轨迹。
腔体是磁控管内部的空腔，用于集中和放大微波信号。
2. 工作原理磁控管的工作原理基于电子束的运动和电场的作用。
当磁控管被加上适当的电压和磁场时，阴极会发射出高速电子。
这些电子在磁场的作用下形成螺旋状的运动轨迹，称为电子束。
3. 电子束的运动电子束的运动由磁场和电场共同决定。
磁场使电子束产生螺旋状运动，而电场则控制电子束的速度和方向。
在磁控管中，磁场的作用是使电子束在腔体内旋转，而电场则用于加速电子束的运动。
4. 能量转换当电子束在腔体内旋转时，它会与腔体内的微波信号相互作用。
这种相互作用导致电子束的动能转化为微波信号的能量，从而实现微波信号的放大。
这个过程称为能量转换。
5. 微波信号的放大在磁控管中，微波信号通过腔体传播，并与电子束相互作用。
电子束的能量转化为微波信号的能量，使微波信号逐渐放大。
通过适当设计腔体的结构和磁场的强度，可以实现对微波信号的高效放大。
6. 控制和调节磁控管的放大程度可以通过调节磁场的强度和腔体的结构来控制。
增加磁场的强度可以增加电子束的旋转速度，进而增加微波信号的放大程度。
调整腔体的结构可以改变微波信号与电子束的相互作用效果，从而实现对放大过程的调节。
总结：磁控管是一种利用磁场和电场相互作用来产生和放大微波信号的设备。
它的工作原理基于电子束的运动和能量转换过程。
通过调节磁场的强度和腔体的结构，可以实现对微波信号的控制和调节。
磁控管在微波炉、雷达系统、通信设备等领域具有广泛的应用。
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漏气/屏蔽 网烧焦 磁性线圈 烧焦 阳极温度 上升
热应力 电子发 射劣化 阴极变形
阳极热应力 散热损失
磁控管寿 命依赖性
阳极 的热应力 阴极
慢周期
冷启动
负荷条件 高负荷
ON-OFF 断续周期
电源回路
五、使用磁控管要注意的几个问题
1.负载要匹配
磁控管负载特性图（雷基图）
此区域为磁控管的负载工作 最佳区域，如微波炉的工作区域 偏离此区域将造成微波炉的输出 功率低、效率低及温升高、打火、 聚焦等不良现象
1、磁控管测试项目
常规项目
1、导波管实验 2、匹配性能测试 3、输入输出性能测试 4、温升试验 5、均匀性测试
6、EMI测试
7、寿命试验 8、磁控管动作特性测试
1、导波管实验
2、磁空管特性参数测量
一、试验方法 试验准备物：微波炉、调压器、电参 数测量仪、交流电流表（或钳流表）、 交流电压表、示波器、高压探头。 将微波炉外罩打开，按右图所示接 线 。 微波炉在额定电压和正常负载下启动 后，表V1显示的灯丝电压、表A1显示 的灯丝电流、示波器CH1通道显示的 阳极峰值电流、阳极平均电流和示波 CH2通道显示的阳极峰值电压、阳极 平均电压、电参数测量仪显示的输入 功率、其值应满足技术要求，CH1通 道显示阳极电流波形符合相应的技术 规定。
3、磁控管的自激
现在我们设想一种“展开”式的磁控管，组成阳极块的谐 振腔不象平常一样排列在圆周上，而是排列成一条直线（图 12）。阳极与阴极之间有外加电源Ua构成足够大的电位差，并 有一均匀磁场方向垂直图面向里。电子流在恒定磁场与电场作 用下，“吹过”电谐振器，此时，电子流就按摆线的轨迹运动 电子流的速度达到固定值Ve时，在谐振器中建立起振荡。
2、磁控管中的谐振系统
多腔磁控管中的高频系统是一个有许多小的谐振腔组成的 谐振系统，这些小的谐振腔的数目在厘米波段上的管子中，一般 可有8~32个，毫米波段会更多些。这些谐振腔均匀的分布在阳极 圆周上，而且每一腔的缝隙口均与相互作用空间相通，每个小腔 不是孤立的，他们通过相互作用空间和管子的顶部空间相互耦合 在一起，从而形成一个复杂的多腔谐振系统。
若除电场之外，在阴极—阳极空间还有一个磁场，那么电子运 动的轨迹就不再是直线。假设磁场强度是B，磁场方向与图 面垂直，这时，电子就受到电场和磁场两种外力的作用。 磁场对电子的作用力是：
在电子运动的全过程中，电场力F始终保持不变。但磁场力不但 大小要变，而且方向也变
1、静态磁控管中电子的运动
当磁通密度B=0时为直线1； B﹤BKP时为曲线2； B=BKP时为曲线3； B﹥BKP时为曲线4。
二、工作原理
静态磁控管系统如下图所示：
假设两个无限大的相互平行的平板电极（近似磁控管的阴 极与阳极）间的距离为d，两个极板之间的直流电压为V，这时 两极之间的直流电场为E=V/d；两极板之间还同时存在一个与图 面垂直的均匀直流磁场，其磁感应强度为B。
1、静态磁控管中电子的运动（电场+磁场） 如无磁场，则电子逸出阴极之后，就会在电场力的作 用下直接向阳极运动，此电场力
现在用一个八腔磁控管来研究这一问题。N=10
模式编号 相位差
0 0
不同的模式对应的相位差 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 π /5 2π /5 3π /5 4π /5 π 6π /5 7π /5 8π /5 9π /5 2π π /5+2π
5、磁控管中电子与高频电磁场的相互作用 （能量转换） 当振荡已经产生时，在相互作用空间就同时存在有四个场： 恒定电场Eo、恒定磁场B0、高频电场E’、高频磁场B’。
2.对供电电源的要求
变压器与高压电容性能匹配图
电容与变压器匹配较差
电容与变压器匹配较好
3.微波炉设计和组装中要注意的问题
冷却是保证磁控管正常工作的条件之一，大功率磁控管的阳极常用 水冷，微波炉是采用强迫风冷，其风量设计一定要保证磁控管的使用 要求。冷却不良将使管子过热而不能正常工作，严重时将烧坏管子。 应严禁在冷却不足的条件下工作。 磁控管的灯丝为φ0.5mm的钍钨丝碳化而成的，因此这就决定了磁
如同所有其他振荡器自激的条件一样,电子沿阴极运动的 平均速度与阴极谐振腔口高频场相位变化的速度同步，使电 子运动经过各个腔口时始终都碰到是高频推斥场。 从物理意义上说，这一条件就意味着电子始终处于高频场 的减速场中，这样电子就最有效的把自己从直流电场中获得 的能量交给高频场而完成能量转换的任务
6、电子轮辐
阳极回路
天线 均压环(大) 天线安装位置 A侧磁极 均压环(小)
均压环(大) 均压环(小)
阳极板
阳极板 阳极筒 阳极筒 K侧磁极
阳极平面
阳极断面
阴极回路
阴极构造 灯丝线圈的横截面
端帽 钛帽 支持体 灯丝线圈
W2C
(碳化钨) 易碎的
W+ThO2
引出线
K侧管 (钍钨)
支持体本体
端子
步骤： ① 散热片压入 ② 密封垫片压入 ③ 螺钉紧固 ④ 滤波组件铆接 ⑤ 屏蔽盒盖铆接
5、EMI实验
检测项目： 150KHz—30MHz传导骚扰测试
150KHz—30MHz磁场骚扰测试
30MHz—1GHz电场辐射骚扰测试 1GHz—18GHz电磁场辐射骚扰测试
标准3M法电波暗室
反射箱
屏蔽室
微波炉辐射干扰的设计
屏蔽门结构 基本频率(2455MHz) 辐射干扰
门锁
炉门
炉腔
导波管
炉盖
/programs/view/0eykPiNyGjw/ /programs/view/9ScwL8mkA1k/
更多精彩动画
/home/_424705305/ 再见！
3、磁控管工作特性测试
磁控管工作特性图 磁控管负载特性图
4、匹配实验
技术要求
空载阻抗测试：微波炉按规 定的方法试验时，微波炉的电 压驻波比（VSWR）≤20，相位 在非下陷区（0.25λ）,其图 如右图所示。 负载阻抗测试：微波炉按规 定的方法试验时，微波炉的电 压驻波比（VSWR）≤4，相位 在0.25λ-0.29λ,其图如图所 示
磁控管
摘要 一、概述 二、磁控管工作原理 三、磁控管结构 四、磁控管性能参数及测试 五、磁控管使用要注意的问题
一、概述
磁控管是微波电子管的一种，是一种重入式谐 振型正交场振荡器，通常作为高功率微波能发生器。 它最主要的特点是高效率和低工作电压，其次是由 于结构简单而带来的体积小、重量轻、使用方便、 工作可靠和成本低等特点。主要用于雷达、通讯、 电子对抗、微波加热等方面。 随着微波理疗、微波辐射武器、微波等离子推 进、微波促进化学反应等方面的发展，磁控管行业 也得到了较大发展。
Ib： 最大值360mA（标准测试条件300mA）Ef：2.8～3.75V（标准测试条件3.3V） 耐压：Et=10kVDC或Et=7.1kVAC t=60sec 绝缘：最小200MΩ
②2M217系列磁控管的性能参数： Ebm：3.9±0.2KV Po：580±30W fo：2456±10MHz If：10±2A Ib： 最大值250mA（标准测试条件200mA）Ef：2.8～3.75V（标准测试条件3.3V） 耐压：Et=10kVDC或Et=7.1kVAC t=60sec 绝缘：最小200MΩ
磁控管
or
铁氧体门
冷却风 电源变压器
窗口
前
后
6、寿命实验
实验方式：1、连续 2、2分通1分断 3、5秒通5秒断
阴极温度 阳极温度
真空管内多 余气体放出 阴极变形 均压环变形 电子发射 劣化 散热损失
阳极电流
阳极温度 上升 阴极温度 上升 均压环变形
真空漏气
阴极变形
异常电场发生 阳极温度上升 阴极温度上升
四、主要性能参数及测试
磁控管的几个常规电参数值如下：
1、Ebm ——阳极电压(KV)
5、If —— 灯丝电流 (A)
2、Po —— 平均功率(W)
3、η％ —— 效率
4、fo —— 频率(MHz)
6、Ib ——阳极电流（mA） 7、Ef —— 灯丝电压（V） 8、绝缘耐压
9、微波泄漏 例如： ① 2M219系列磁控管的性能参数： Ebm：4.2±0.2KV Po：945±40W fo：2458±10MHz If：10±2A
由于受高频电场径向分量的作用，第一类电子在运动过程中落后 和第三类电子在运动过程中超前，而都逐渐接近于第四类电子。也 就是逐渐地改善了相对于高频场的相位，并落于推斥的切向场中， 因而转变为有利电子，使得磁控管的效率提高了。这种群聚的结果 就使从阴极出发的电子不再是均匀地绕着阴极运动，而是相对于第 四类电子形成电子群。这些电子群从阴极伸向阳极形成轮辐状，我 们称之为“电子轮辐”。
1.负载要匹配
微波炉与磁控管匹配特性测试图
空载效果较好的匹配图
空载效果差的匹配图
1.负载要匹配
微波炉与磁控管匹配特性测试图
负载效果较好的匹配图
负载效果差的匹配图
2.对供电电源的要求
磁控管电源接线图
注意：如右图所示（已标出同 名端）就应为A、C连接，接 反了会有影响： ① 浪涌电压将升高0.5KV。 ② 阳极温升将升高10℃左右。 ③ 微波炉效率将下降1～2％
输出
天线
阳极板
－ +
+
－ +
K
－ +
－ －
+
三、磁控管结构
黑球 屏蔽盒 密封垫片 射频密封垫 圈 安装底板
支架组件 磁铁
支架 散热片 滤波组件 穿心电容 标签 屏蔽盒盖 螺丝
扼流线圈
黑球
白球
天线帽
输出组件
阳极组件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ