Основни характеристики на магнетроните: Пълно ръководство

Магнетронът е източникът на честота във всяка система или устройство, което работи с микровълни или други високочестотни вълни. В сърцето му се намира нажежаема нишка, изпълняваща ролята на катод – отрицателният елемент на електрическата верига. Тя отделя електрони, които се насочват към положителния анод вътре в магнетрона.

Редица резонансни камери изпълняват функцията на анод, а около тях са разположени постоянни магнити, които отклоняват електронния поток в кръгово движение. Именно това кръгово движение поражда високочестотните трептения, които правят магнетрона незаменим в индустрията. За пример в тази статия е разгледан индустриалният магнетрон S94600E.

Електрически характеристики

Ключовите електрически параметри на един магнетрон включват:

• Захранващо напрежение – напрежението на променливия ток, подавано към нишката;
• Ток при това напрежение;
• Максимален стартов ток;
• Съпротивление в студено състояние;
• Минимално време за нагряване при нормално напрежение, преди да бъде приложено анодно напрежение.

Магнетронът S94600E работи със захранващо напрежение от 12,5 V и консумира 116 ампера при това напрежение. Токът през нишката не трябва да надвишава 250 ампера, а нейното съпротивление в студено състояние е 0,010 ома. Преди подаването на анодно напрежение нишката трябва да бъде нагрята поне две минути.

Други съществени параметри са централната честота на трептенията в UHF или микровълновия диапазон – при S94600E тя е 915 MHz, както и методът на фокусиране на лъча – тук се използва електромагнит. Коефициентите на „бутане“ и „дърпане“ (pushing и pulling) при този модел са съответно 1,4 MHz/A и 4,0 MHz.

Механични характеристики

От механична гледна точка най-важните спецификации на магнетрона са работното му положение, максималната обща дължина, максималният диаметър, състоянието на клемите и приблизителното тегло.

• Работно положение: вертикално;
• Дължина: 18,25 инча (приблизително 46,4 cm);
• Максимален диаметър: 4,94 инча (приблизително 12,5 cm);
• Тегло: около 16 паунда (приблизително 7,3 kg).

Характеристики на осцилатора

Тъй като генерирането на трептения е основната функция на магнетрона, осцилаторните параметри са от решаващо значение. Те включват анодното напрежение при постоянен ток, анодния ток, разсейването на мощността в анода и коефициента на стояща вълна по напрежение (VSWR).

Анодът на S94600E работи при постоянно напрежение от 17,0 kV и ток от 4,5 A. Разсейването на мощността достига 15,0 kW, а стойностите на VSWR са 1,5:1 при изходна мощност от 50 kW и 2,0:1 при 40 kW.

VSWR показва колко ефективно радиочестотната мощност се предава по преносимата линия към товара. Изчислява се като отношението между максималното и минималното напрежение на сигнала по линията. В идеална система напрежението не би се колебаело и съотношението би било точно 1:1.