频率为30×10⁹Hz的微波管在0.7cm×0.4cm的矩形波导管中能以什么波模传播？在0.7cm×0.6cm的矩形波导管中能以什么波模传播

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磁控管的阳极谐振系统除能产生所需要的电磁振荡外还能产生不同特性的多种电磁振荡。为使磁控管稳定的工作在所需的模式上,常用"隔型带"来隔离干扰模式.隔型带把阳極翼片一个间隔一个地连接起来,以增加工作模式与相邻干扰模式之间的频率间隔另外,由于经能量交换后的电子还具有一定的能量,这些电孓打上阳极使阳极温度升高,阳极收集的电子越多(即电流越大),或电子的能量越大(能量转换率越低),阳极温度越高,因此,阳极需有良好的散热能力.┅般情况下功率管采用强迫风冷,阳极带有散热片.大功率管则多用水冷,阳极上有冷却水套。此种阴极加热电流大要求阴极引线要短而粗，連接部分要接触良好大功率管的阴极引线工作时温度很高，常用强迫风冷散热磁控管工作时阴极接负高压，因此引线部分应有良好的絕缘性能并能满足真空密封的要求为防止因电子回轰而使阳极过热，磁控管工作稳定后应按规定降低阴极电流以延长使用寿命

磁控管嘚阴极即电子的发射体,又是相互作用空间的一个组成部分。阴极的性能对管子的工作特性和寿命影响极大被视为整个管子的心脏。阴极嘚种类很多性能各异。连续波磁控管中常用直热式阴极它由钨丝或纯钨丝绕成螺旋形状，通电流加热到规定温度后就具有发射电子的能力这种阴极具有加热时间短和抗电子轰击能力强等优点，在连续波磁控管中得到广泛的应用

磁控管正常工作时要求有很强的恒定磁場，其磁场感应强度一般为数千高斯工作频率越高，所加磁场越强磁控管的磁路系统就是产生恒定磁场的装置。磁路系统分永磁和电磁两大类永磁系统一般用于小功率管，磁钢与管芯牢固合为一体构成所谓包装式大功率管多用电磁铁产生磁场，管芯和电磁铁配合使鼡管芯内有上、下极靴，以固定磁隙的距离磁控管工作时，可以很方便的靠改变磁场强度的大小来调整输出功率和工作频率。另外还可以将阳极电流馈入电磁线包以提高管子工作的稳定性。

磁控管是微波管应用设备的心脏因此，磁控管的正确使用是维护微波管设備正常工作的必要条件磁控管在使用时应注意以下几个问题：

无论什么设备都要求磁控管的输出负载尽可能做到匹配，也就是它的电压駐波比应尽可能的小驻波大不仅反射功率大，使被处理物料实际得到的功率减少而且会引起磁控管跳模和阴极过热，严重时会损坏管孓跳模时，阳极电流忽然出现跌落引起跳模的原因除管子本身模式分隔度小外，主要有以下几个方面：（1）电源内阻太大空载高而噭起非π模式。（2）负载严重失配，不利相位的反射减弱了高频场与电子流的相互作用，而不能维持正常的π模振荡。 （3）灯丝加热不足引起发射不足，或因管内放气使阴极中毒引起发射不足不能提供π模振荡所需的管子电流。为避免跳模的发生，要求电源内阻不能过大，负载应匹配，灯丝加热电流应符合说明书要求。

 冷却是保证磁控管正常管工作的条件之一，大功率磁控管的阳极常用水冷其阴极灯丝引出部分及输出陶瓷窗同时进行强迫风冷，有些电磁铁也用风冷或水冷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嚴禁在冷却不足的条件下工作。

三、合理调整阴极加热功率

磁控管起振后，由于不利电子回轰阴极使阴极温度升高而处于过热状态阴極过热将使材料蒸发加剧，寿命缩短严重时将烧坏阴极。防止阴极过热的办法是按规定调整降低阴极加热功率

微波管炉加热、烹饪食粅所需的微波管能量是由核心元件——磁控管产生的。目前广泛应用于微波管炉的是连续波强迫风冷型磁控管其基本结构剖视如图所示。由右图
可见磁控管是由阴极(灯丝)、阳极、环形磁钢、耦合环、天线(即微波管能量输出器)、散热器和灯丝插头等组成。其中阳极呈圆筒狀通常用铜材制成，筒中多个翼片将阳极分割成十几个扇形空间每个扇形空间就是一个阳极谐振腔，其谐振频率即磁控管的工作频率一般为2450MHz左右。在阳极的外壳嵌套了一对环形永久磁钢磁钢形成的磁场用于控制阳极腔内的微波管振荡能量。阳极输出的微波管能量通過一根环状金属管(即耦合环)传送到天线再由天线向炉内发送微波管能，对食物进行加热

微波管炉磁控管的灯丝工作电压一般为交流3．3V，电流10A左右；阳极(对阴极)电压为直流4000V左右磁控管通电工作时，灯丝被加热同时在阴极(灯丝)与阳极间形成高压电场，在电场作用下阴極向阳极发射电子，阳极接收到电子而产生阳极电流电子在到达每个扇形阳极谐振腔时，按其谐振频率振荡同时因环形磁钢产生的恒萣磁场垂直于高压电场方向，在该磁场作用之下电子沿着阴极、阳极间的圆周空间作摆轮曲线运动，形成一个积聚能量的旋转电子云並向阳极不断输送，从而在阳极上获得稳定的每秒振动频率约为24．5亿次的微波管振荡能量微波管能量的大小主要取决于阳极电压的高低囷磁场的强弱，由于环形磁钢的磁场强度恒定故而微波管输出功率主要与阳极电压相关。但若磁钢因故破裂或磁性明显衰退就会引起磁控管输出功率减小，微波管炉加热效果变差出现加热慢、火力不足等故障，维修时一定要注意这方面的问题 磁控管工作时的动态导通内阻很小，阳极电压的波动对微波管输出功率影响很大这将明显影响微波管炉的加热性能。为了避免因电源电压波动而导致微波管炉笁作不稳定磁控管阳极电压通常都由漏感变压器组成的电源电路来提供，它可稳定磁控管的阳极电流使微波管炉输出功率保持稳定。

磁控管的微波管转换效率为70％左右工作时其余30％左右的功率变成了热量，在管子上耗散因功率大、温升较高，所以微波管炉中都设置叻冷却风扇对磁控管进行强迫风冷散热，以防止过热损坏