스크랩 마그네트론

[가오리]

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마이크로파1
마그네트론
 
구조
 

마그네트론은 Cathode와 Anode로된 2극관과 또 이 Cathode와 Anode 사이의 자계가 직각이되게 장치된 자석으로 구성되어 있다. 대부분의 마그네트론은 고정된 주파수에서만 발진하지만 마그네트론의 상단부에 있는 두 개의 Gear로써 발진 주파수를 조정할 수 있도록된 조정형 마그네트론도 있다
Anode는 구리로 되어 있으며 여기에는 원통과  Vane으로 구성된 공진 Cavity가 마련되어 있으며. Cathode는 원통코일형으로 Anode의 중심부에 위치하고 있다. 통상 방열형 음극으로된 Cathode는 Heater의 한 도선과 전기적으로 연결되어 있다.
모든 마그네트론의 Anode는 근본적으로 흡사하다. 이것들을 모양별로 구분해 본다면 구형 Slot, 삼각형 Slot, 혹은 Hole과 Slot 합친 것등으로 되는데, 이 모두 공진 Cavity인 것이다. 이 Slot들이 구형으로 되어 있는 Cavity를 Slot형 공진기라하며, 삼각현으로 되어있으면 Vane형 공진기라한다. 그리고 크기가 각각 다른 Vane을 교대로 만들어 놓은 경우는 Rising Sun형 공진기라하며 공진 Cavity가 원형 Hole과 Slot으로 구성된 것을 Hole and Slot 형 공진기라 한다.
모든 마그네트론은 전기적으로 병렬배치된 Cavity의 수가 그 모양에 관계없이 6~18의 짝수로 되어있으며, 이러한 상태는  각 Cavity의 Inductance와 Capacitance가 서로 병렬로 연결된 상태를 뜻하는것으로 마그네트론의 공진 주파수는 각 Cavity의 공진 주파수가 된다.
각 Cavity 사이에 있는 Anode Block 부분을 Segment 라하며 Cathode와 Anode Block간의 공간은 Interraction Space라고 하는데 변조기로부터 공급되는 고전압 DC Pulse가 Rf 반송파로 전환되는 곳은  바로 이 Interraction Space 이다.
마그네트론으로부터 에너지를 외부로 공급하는데는  결합 Loop를 사용한다. 각 공진 Cavity들은 모두 병렬로 연결되어 있으므로 각 Cavity 마다 Loop를 장치할 필요성은 없다. 즉 한 Cavity로부터 에너지를 끌어낸다면 모든 Cavity로부터 에너지를 끌어내는 것과 같은 현상이 되는 것이다. 때로는 이 Loop를 이용하지 않고 Slot을 이용할 때도 있으며 이때도 Loop결합 방법과 같이 한 Cavity에 Slot을 장치한다.

 
규격
 

 
 
 
 
1. 전자렌지용 마그네트론

 ◆ 삼성전자(주)

형   명	OM52S	OM75S	OM80S	OM75P
외   형
오븐출력 (W)	500 - 600	700 - 900	700 - 900	1000
양극전압 (KV)	3.80	4.10	4.10	4.45
양극전류 (mA)	200	300	300	330
히타전압 (V)	3.50	3.30	3.30	3.15
히타전류 (A)	11	11	11	11
주파수 (MHz)	2465	2465	2465	2465

 ◆ 엘지전자(주)

형   명	2M214	2M246	2M257	2M278
외   형
오븐출력 (W)	850	1000	1250	1950
양극전압 (KV)	4.20	4.35	4.50	4.00
양극전류 (mA)	300	350	450	725
히타전압 (V)	3.30	3.40	3.80	4.60
히타전류 (A)	11.0	13.5	13.0	19.5
주파수 (MHz)	2460	2460	2460	2468

 ◆ SANYO Electric Co., Ltd.

형  명	2M217(2M249)	2M218	2M219	2M247
외   형
오븐출력 (W)	500 - 700	600 - 800	700 - 900	800~1000
평균출력 (W)	580	900	900	1050
양극전압 (KV)	3.90	4.00	4.00	4.00
양극전류 (mA)	200	300	300	350
히타전압 (V)	3.3	3.3	3.3	3.3
주파수 (MHz)	2456	2458	2458	2458

전자렌지용 각종 마그네트론의 규격

◎ 그림을 Click하면 큰그림을 볼 수 있습니다.
외형	규격	모델명
	Power Rating: 700-800 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Compact 80mm Antenna: Standard 30mm H Configuration	2M229H
	Power Rating: 700-800 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Compact Antenna: Standard 30mm J Configuration	OM52S 2M214-09 2M214-10 2M216J 2M218 2M500G
	Power Rating: 700-800 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Compact Antenna: Standard 30mm K Configuration	OM75S-32 2M214-19
	Power Rating: 700-850 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Standard Antenna: Standard 30mm J Configuation	OM55  OM55A   OM55S10   OM72A OM75 OM75A-10  OM75S10 OM75(100)  2M57A 2M101CX7 2M107  2M107A 2M107A92 2M107A97 2M107A106 2M107A300 2M107A304 2M108 2M128AA 2M128G 2M240M 2M157LM2 2M157LM2L 2M157M2 2M157M2L 2M158JF 2M158JS 2M161 2M167A 2M167A-M10 2M167B 2M167MB10  2M167BM12  2M167C 2M167M10 2M167-M2 2M170  2M170-26 2M172AJ 2M172AJA 2M172AJ(L1) 2M172AJM 2M172AJSS 2M172AJ(V) 2M172AJY 2M172AJY1 2M172J 2M172JAK 2M172JAM 2M172JB 2M172JB1 2M172JE 2M172JYC 2M172JYCN 2M219J 2M224 2M240AJ 2M240J 2M240-10 2M700G
	Power Rating: 700-850 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Standard Antenna: Standard 30mm J Configuation	OM75S11 2M107A301 2M157M4 2M167A-M6 2M167-M6 2M217JB 2M224-M9 2M240-11
	Power Rating: 700-850 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Standard Antenna: Standard 30mm H Configuation	OM75A-20  OM75S20  OM75S21 2M128A 2M157M3 2M158H 2M158HD 2M167A-M15 2M167BM14  2M167BM15  2M167M14 2M170AH 2M172AH  2M172H 2M172HE 2M200CX1 M204M5 2M240AH 2M240H  2M240-21
	Power Rating: 700-850 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Standard Antenna: Standard 30mm K/E Configuation	2M172AK 2M240AK 2M226 (519F) 2M214-30 2M210 2M210M1 2M210M1C 2M210M1C1 2M210-M1E  2M210M1S 2M210M1SA 2M204M1 2M204M1S  2M172K
	Power Rating: 500-600 Watts Peak Anode Voltage: 3.8KV Type: Compact Antenna: Standard 30mm J Configuation	2M231J 2M213  2M213-09 2M213-11 2M213-55
	Power Rating: 700-800 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Compact Antenna: Standard 30mm J Configuation	2M229J 2M226  2M218J  2M217J (C) 2M214-39 2M214-44  2M214  2M210M2 2M208  2M208J 2M208JB 2M204M2 2M204M3
	Power Rating: 700-850 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Standard Antenna: Standard 30mm H Configuation	OM75S(32)D
	Power Rating: 700-800 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Compact Antenna: Low Profile 20mm H Configuation	2M238 (429)
	Power Rating: 700-850 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Compact 80mm Antenna: Low Profile 20mm J Configuation	2M238J 2M228J
	Power Rating: 700-850 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Compact 80mm Antenna: Low Profile 20mm H Configuation	2M238H
	Power Rating: 700-800 Watts Peak Anode Voltage: 4.1KV Type: Compact 30mm J Configuation	2M218J(S) 2M218JS 2M217JJ 2M217JS
	Power Rating: 700-800 Watts Peak Anode Voltage: 4.0KV Type: Standard 30mm J Configuation	2M240J(L)
	Power Rating: 500-600 Watts Peak Anode Voltage: 3.8KV Type: Compact Antenna: Low Profile 20mm J Configuation	2M223-09
	Power Rating: 500-600 Watts Peak Anode Voltage: 3.8KV Type: Compact Antenna: Low Profile 20mm H Configuatio	2M230HIF 2M223-49 2M220M2
	Power Rating: 500-600 Watts Peak Anode Voltage: 3.8KV Type: Compact 70mm Antenna: Standard 30mm H Configuation	2M231H 2M213H
	Power Rating: 700-850 Watts Peak Anode Voltage: 3.8KV Type: Compact 70mm Antenna: Low Profile 20mm JConfiguation	2M230J 2M223J
	Power Rating: 500-600 Watts Peak Anode Voltage: 3.8KV Type: Compact 70mm Antenna: Low Profile 20mm H Configuation	2M230H 2M223H
	Power Rating: 1000 Watts Peak Anode Voltage: 4.35KV Type: Standard 30mm J Configuation	2M248J 2M248J(V)

2. 산업용 고출력 마그네트론
◆ Richardson Electronics, Ltd.

YJ1600	Output power	0.6 ~ 6 KW
	Filament voltage	5 V
	Filament current	33 A
	Anode voltage	7.2 KV
	Anode current	1.15 A
	Electromagnet current	1.3 A
	Output frequency	2450 MHz
NL20245	Output power	1.5 ~ 20 KW
	Filament voltage	10 V
	Filament current	50 A
	Anode voltage	14.5 KV
	Anode current	2.1 A
	Electromagnet current	4.9 A
	Output frequency	2450 MHz

Model Name	Max. Power W	Frequency MHz	Filament Voltage V	Filement current A	Anode Voltage kV	Anode Current mA	Cooling Type
YJ1511SP-100	10-100	2450	3,4	11,5	3,0	150	Air
YJ1511SP	310	2450	3,4	11,5	3,0	150	Air
YJ1530SP	10-310	2450	3,4	11,5	3,0	150	Air
2M107A-795	870	2450	3,3	10,5	4,1	300	Air
NL10305	1050	2450	3,4	13,5	4,35	350	Air
YJ1540	1250	2450	4,4	14	4,5	400	Air
NL10254	1450	2450	4,6	14	4,5	450	Air
NL10250	1950	2450	4,6	19	4,0	725	Air
NL10230	3000	2450	4,6	16	5,4	900	Water
YJ1442	3000	2450	5,0	20	6,0	800	Water
YJ1600	6000	2450	5,0	33	7,2	1150	Water
YJ1193	6000	2450	5,5	44	7,3	1250	Water
NL10245	10000	2450	10	36	10	1600	Water
NL15245	15000	2450	10	47	12	1800	Water
NL20245	20000	2450	10	50	14,5	2100	Water
NL30245	30000	2450	6,4	66	13,5	3300	Water

YJ1442	NL10254	DX582	NL10250

Model Name	Max. Power W	Frequency MHz	Filament Voltage V	Filement current A	Anode Voltage kV	Anode Current mA	Cooling Type
NL10257	1-5	915	10,0	35	6,5	1300	Water
NLM896-30	5-30	896	12,6	112	17	3000	Water
NLM915-30	5-30	915	12,6	112	17	3000	Water
NLM922-30	5-30	922	12,6	112	17	3000	Water
NLM896-50	5-50	896	12,6	112	17	4000	Water
NLM915-50	5-50	915	12,6	112	17	4000	Water
NLM922-50	5-50	922	12,6	112	17	4000	Water
NLM896-60	5-60	896	12,6	112	17	4500	Water
NLM915-60	5-60	915	12,6	112	17	4500	Water
NLM922-60	5-60	922	12,6	112	17	4500	Water
NLM896-75	5-75	896	12,6	112	17	5000	Water
NLM915-75	5-75	915	12,6	112	17	5000	Water
NLM922-75	5-75	922	12,6	112	17	5000	Water

◆Hitachi Electronic Devices Co.,Ltd.

형 명	출 력(W)	히타전압 (V)	히타전류 (A)	양극전압(KV)	주파수(MHz)	냉각방식	외형크기 (mm)	무 게 (kg)
H3802	900	3.15	14	4.1	2455	Aair	127X93X106	1.1
2M121A	1400	4.6	14	4.5	2455	Air	127X104X109	1.4
2M131	1600	4.6	20	3.6	2455	Air	134X114X158	2.1
2M130	1800	4.6	20	3.9	2455	Air	128X120X125	2.3
2M256	2000	4.6	20	4	2455	Water	128X120X125	2.8
H3861	2900	4.6	20	5.6	2455	Water	128X125X125	2.5
2M251	3000	4	23	5.2	2455	Air	128X120X149	3.1
2M252	3000	4	23	5.2	2455	Water	128X120X149	3.5
H3891	5000	5	23	7.3(DC)	2455	Water	128X125X125	2.5
H3881	6000	5	23	7.3(DC)	2455	Water	128X125X125	2.6
※ 상기 데이터는 EIAJ 연속파 마그네트론 시험 규격 (ED-1501)에 준한 측정결과입니다.

3.선형가속기(Electron Linear Accelerator)용 마그네트론 (S-Band)
형  명	주파수 (MHz)	출  력 (KW)	펄스폭 (μsec)	펄스율	양극전압 (KV)	양극전류  (A)	히타전압 (V)	히타전류(A)	기 구	중량 (Kg)
M7366	2993-3001	2000	4.5	0.001	43	100	8.5	9	MWLSL	8.2
M190A	2994-3002	2000	4.5	0.001	43	100	8.5	9	MWLSL	8.2

4.해상용 소형 마그네트론 (X-Band, ESAC Type)
형  명	주파수 (MHz)	최 대 출 력 (KW)	펄스폭 (μsec)	펄스율	양 극 전 압 (KV)	양 극 전 류 (A)	히 타 전 압 (V)	히 타 전 류 (A)	기 구	중 량 (Kg)
MAF1452B	9380-9440	1.8	1	0.001	2.9	2.1	6.3	0.55	FWAPL	0.45
MAF1421B	9380-9440	4	1	0.001	3.7	3	6.3	0.55	FWAPL	0.45
MSF1421B	9380-9440	4	1	0.001	3.7	3	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MSF1421C	9415-9475	4	1	0.001	3.7	3	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MRF1421B	9380-9440	4	1	0.001	3.7	3	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MRF1421C	9415-9475	4	1	0.001	3.7	3	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MSF1422B	9380-9440	6	1	0.001	4.5	4.5	6.3	0.55	FWAPL	0.7
9345-9405	9345-9405	6	1	0.001	4.5	4.5	6.3	0.55	FWAPS	0.7
MVF1422B	9380-9440	6	1	0.001	4.5	4.5	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MVS1422B	9380-9440	6	1	0.001	4.5	4.5	6.3	0.55	FWAPS	0.7
MRF1424B	9380-9440	7	1	0.001	4.4	5	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MRF1424C	9415-9475	7	1	0.001	4.4	5	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MSF1425A	9345-9405	12.5	1	0.001	5.8	5	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MSF1425B	9380-9440	12.5	1	0.001	5.8	5	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MVF1425A	9345-9405	12.5	1	0.001	5.8	5	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MVF1425B	9380-9440	12.5	1	0.001	5.8	5	6.3	0.55	FWAPL	0.7
MVS1425A	9345-9405	12.5	1	0.001	5.8	5	6.3	0.55	FWAPS	0.7
MVS1425B	9380-9440	12.5	1	0.001	5.8	5	6.3	0.55	FWAPS	0.7

5.선박용 고출력 마그네트론 (S-Band)
형　명	주파수 (MHz)	최 대 출 력 (KW)	펄스폭 (μsec)	펄스율	양 극 전 압 (kV)	양 극 전 류 (A)	히 타 전 압 (V)	히 타 전 류 (A)	기 구	중량 (kg)
M1430	3040-3060	10	1	0.001	5.5	4.5	6.3	1.15	FCAPL	0.6
1302/M5020	3040-3060	25	1	0.001	8	8	6.3	1.25	FWAPL	2.3
M1302L/M5020	3040-3060	25	1	0.001	8	8	6.3	1.25	FWAPL	2.3
M1302A	3040-3060	30	1	0.001	8	8	6.3	1.25	FWAPL	2.3
M1380	3025-3075	50	1	0.001	9	16	6.3	1.25	FWAPL	2.3
2J70B	3025-3075	50	1	0.001	9	16	6.3	1.25	FCAPS	1.7
2J70B/M1451	3025-3075	50	1	0.001	9	16	6.3	1.25	FCAPS	1.7
M1461	3025-3075	50	1	0.00075	9	16	6.3	1.25	FWAPL	4

6.선박용 고출력 마그네트론 (X-Band)
형　명	주파수 (MHz)	최 대 출 력 (KW)	펄스폭 (μsec)	펄스율	양 극 전 압 (kV)	양 극 전 류 (A)	히 타 전 압 (V)	히 타 전 류 (A)	기 구	중 량 (kg)
M1439	9415-9475	1	0.3	0.0003	1.8	2	5	0.45	FWAPL	0.45
M1489	9415-9475	1.5	1	0.0003	1.85	2.6	5	0.45	FWAPL	0.45
M1516	9415-9475	1.5	1	0.0003	1.85	2.6	5	0.45	FWAPL	0.25
M1528	9415-9475	1.5	1	0.0003	1.85	2.6	5	0.45	FWAPL	0.45
9M302	9380-9440	4	1	0.001	3.6	3	6.3	0.52	FWAPL	1
M1315	9420-9470	4	1	0.001	3.5	3	6.3	0.52	FWAPL	1
M1315/JP9-2.5D	9415-9475	4	1	0.001	3.5	3	6.3	0.52	FWAPL	1
9M80	9380-9440	5	1	0.002	4.6	3.5	6.3	0.52	FWAPS	1.3
9M64A	9380-9440	5	1	0.002	4.6	4.5	6.3	0.52	FWAPS	1
9M62A	9345-9405	6	1	0.002	4.6	4.5	6.3	0.52	FWAPS	1
9M502	9380-9440	6	1	0.002	4.6	4.5	6.3	0.52	FWAPL	1
M1361	9380-9440	6	1	0.002	4.6	4.5	6.3	0.52	FWAPL	1
M1316	9345-9405	7	1	0.001	4.6	6	6.3	0.52	FWAPS	1.3
9M80A	9380-9440	8	1	0.001	4.7	6	6.3	0.52	FWAPS	1.3
2J42	9345-9405	9	1	0.002	5.5	4.5	6.3	0.52	FWAPS	1.4
9M602	9380-9440	9	1	0.002	5.5	4.5	6.3	0.52	FWAPL	1.4
9M61	9380-9440	9	1	0.002	5.5	4.5	6.3	0.52	FWAPS	1.4
M1366A/M5067H	9345-9405	9	2.5	0.001	5.5	4.5	6.3	0.52	FWAPL	1.4
M1369/9M612K	9380-9440	9	1	0.002	5.5	4.5	6.3	0.52	FWAPL	1.3
M1305/M597	9380-9440	10.5	1	0.001	5.7	6	6.3	0.52	FWAPL	1.4
9M40	9345-9405	20	1	0.001	7	7.5	6.3	0.52	FWAPS	1.6
M1304/M513B	9345-9405	20	1	0.0005	7.5	7.5	6.3	0.52	FWAPL	1.5
9M90	9380-9440	20	1	0.001	7	7.5	6.3	0.52	FWAPS	1.5
M1311/M5039	9345-9405	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	FWAPS	1.6
M1311L	9345-9405	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	FWAPS	1.6
9M72	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	FWAPS	1.5
9M72/M1454	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	FWAPS	1.4
M1437	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	FWAPS	1.5
M1437(A)	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	FWAPS	1.5
M1458	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	FWAPL	1.4
M1458A	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	FWAPL	0.7
9M752/M1414	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	FWAPL	1.5
M1325/M515	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.55	FWAPL	1.5
M1325/M5187	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.55	FWAPL	1.5
M1325L/M5187	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.55	FWAPL	1.5
M1517N/M5187F	9380-9440	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	FWAPL	1.4
M1321	9413-9427	25	1	0.001	8	8	6.3	0.52	MWAPS	1.5
M1328/M5022	9415-9475	25	1	0.0005	8	9	6.3	0.52	FWAPL	1.4
M1328L	9415-9475	25	1	0.0005	8	9	6.3	0.52	FWAPL	1.4
2J55	9345-9405	50	1	0.001	12	12	6.3	1	FWAPS	1.9
9M31	9380-9440	50	1	0.001	12	12	6.3	1	FWAPS	1.9
2J55H	9435-9495	50	1	0.001	12	12	6.3	1	FWAPS	1.9
M1337	9725-9755	50	1	0.001	12	12	6.3	1	FWAPS	1.9
M1442	9800-9840	50	1	0.001	12	12	6.3	1	FWAPS	1.9

7.기 구 부 설 명

Tuning	Output	Cooling	Magnet	Input
F : Fixed	C : Coaxial	A : Forced Air	P : Permanent Integral	S : Socket
M : Mechanical	W : Waveguide	B : Forced Air & Liquid	S : Separate	L : Lead
	P : Probe	L : Liquid

 
※ 위 데이터는 예고없이 변경될 수 있으니 기기를 설계하는 경우는 반드시 생산업체에 문의 바랍니다.

 

 

 

동작원리

 

 

1. 마그네트론 과 다른 발진기의 비교

마그네트론도 보통의 발진기처럼 어떤 일정한 주파수를 발진하는 발진기 이다. 다만 보통의 방법으로는 얻지 못하는 높은 안정도와 높은 주파수로 발진하며, 고출력으로 동작하는 차이점이 있다. 따라서 외관상으로도 보통의 발진기와는 판이하게 다르다. 즉 보통의 발진기는 발진소자와 코일및 용량체등으로 구성되어 있는데 비하여 마그네트론은 발진에 필요한 모든요소를 자신이 다 갗추고 있다. 그러나 마그네트론의 외관이나 구조가 보통의 발진기와 다르다고 해도 전기적으로는 보통의 발진기와 그 기초적인 발진원리가 같기 때문에 보통의 발진기와 마찬가지로 동조(공진)회로,동조회로 여진 및 Regeneration 이 필요하다.

공진 Cavity : 모든 발진기는 발진 주파수를 결정하는 동조 혹은 공진 회로를 구비하고 있다. 즉 500MHz이하의 주파수대에 있어서는 대부분 동조회로로서 코일과 용량체를 사용하고 있고 1000MHz 이상의 높은 주파수에서는 공진 Cavity를 사용한다. 대부분의 마그네트론은 1000MHz이상에서 동작 시키고 있으므로 공진 Cavity를 사용하고 있는것이다.

동조회로 여진 : 발진 시키기 위해서는 동조회로를 여진시켜야한다. 즉 발진시키기 위한 에너지를 동조회로에 공급해야한다. RC회로를 사용한 보통의 발진기에서는 전류의 파동으로 여진되며 마그네트론의 공진 Cavity는  이 Cavity내에 흐르는 전류에 의해 만들어지는 고주파 전자계에 의하여 여진된다.

Regenation : 발진이 시작되면 손실을 보충하고 발생된 에너지를 충분한 세력으로 강화시키는 Regeneration 이 필요하다. 보통의 발진기에서는 출력 에너지의 일부가 입력 에너지와 동위상으로 궤환되는 정궤환을 이용하여 발진작용을 유지하며. 이 작용은 궤환된 에너지가 손실된 에너지보다 더크기 때문에 이루어 지는 것이다. 마그네트론에서는 고주파 전계와 전자와의 상호 작용에 의하여 Anode와 Cathode간의 공간에서 이루어진다. 즉 공진 Cavity에서 발생된 에너지는 마그네트론의 Cathode에서 방출되는 전자의 에너지 보다도 더 크므로 발진 세력은 감쇄되지않는다.

2.  2극관 내의 전자의 흐름

2극관은 Cathode와 Anode의 두요소로 되어 있으며. Cathode는 산화 Htorium과 같은 화학물질로 되어 있어서 가열될 때 전자를 방출한다. 이전자는 Anode가 Cathode에 대하여 양전위가 될 때만 Cathode로부터 Anode를 향하여 흐른다. 이와 같이 마그네트론과 보통의 2극관 회로의 작용은 같으나 회로의 배치에 있어서 약간의 차이가 있다.

보통의 2극관 회로에 있어서는 Cathode가 Negative 전압에 연결되어 있으며 접지되어있고 Anode는 같은 DC 전원의 Positive단자에 연결된다. 그러나 마그네트론에 있어서는 DC 전원의 연결은 같으나 접지는 Anode에서 취해지고 있다. 물론 이 2극관 회로의 작용은 같으며 Anode를 접지 시켰다 하더라도 2극관 회로의 작동에는 아무 영향도 미치지 않는다.  실제로 마그네트론은 금속케이스로 되어 있으므로 마그네트론을 기기에 장착하면 Anode는 자동으로 접지된다. 그리고 Cathode에 고전압 DC Pulse를 가할 때 전자가 흐르게 된다. Anode가 위와 같은 방법으로 접지 되었을 때는 고전압 Pulse를 마그네트론에 가할 때 일어나는 Shock Razard를 방지할 수 있다.

3.  전자계내의 전자의 궤도
가열된 Cathode의 주위를 공간전하가 둘러싸고 있는 상태의 마그네트론은 Cathode의 주변에 공간전하가 집중되어 있으며 이상태에서 Anode와 Cathode간에 Positive 전압을 가한다면 (Cathode에 대하여 Anode가 Positive)전자는Cathode로부터 Anode로 흡인 되며 이러한 동작은 보통의 진공관의 동작과 동일하다. 여기서 한 개의 전자만을 고찰해보면 이전자가 Anode측으로 진행함에 따라 Anode의 Dc전계로 인하여 에너지를 얻고 차츰 가속된다. 전자가 Anode와 충돌할 때 까지 전자의 에너지는 증가하게 되지만 충돌함으로써 지금까지 얻은 모든 에너지를 열로서 상실하게되고 이과정에서 얻게되는 열은 불필요한 부산물로 피할 수는 없으나 전자가 이동하는 동안에 DC 전계로부터 에너지를 얻는다는 사실은 중요한 작용인 것이다.
	마그네트론의 Cathode와 자력선이 평행이되게 자계를 가해보면 Cathode 근처의 전자는 거의 움직이지 않고 있으므로 전자의 운동에 기인되는 자계는 매우 약한 것이지만 전자가 속도를 얻게 됨에따라 그 자계는 차츰 커져간다. 만약 외부로부터 마그네트론에 자계를 가한다면 전자에 의해 생긴 자계와 상호작용을 하게 되며 이 상호작용에 의한 힘은 외부에서 가한 자계와 전자의 운동 방향에 직각으로 작용하여 전자는 약간 휘어진 궤도를 형성한다. 자계의 강도가 증가함에 따라 전자의 궤도는 그 굴곡도가 차츰 증가하여 자계의 강도가 어느값에 도달하면 전자는 Anode전극을 겨우 스쳐서 다시 Cathode로 되돌아 오게 된다. 이때의 자계강도를 임계자속밀도라 하며 자계의 강도가 이 임계치를 넘게되면 전자는 Anode에 도달하지 못하게 된다.
이와 같이 Cathode와 Anode의 전위차가 일정할 때 전자가 움직이는 거리와 궤도는 양전극에 가하는 자계의 강도에 좌우된다. 또한 Cathode의 전압을 변화시켜도 역시 전자의 운동은 변한다. 즉 전압을 증가 시키면 전자는 큰원호를 그리게 되고 전압을 감소시키면 곡률반경은 작아진다. 또한 마그네트론에 있어서 고려하지 않으면 안될점은 공진 Cavity의 고주파 발진과 자계 및 전자운동과의 관계이다. 즉 Cathode와 Anode사이에 DC 고전압을 가한다면 회로를 자극하여 공진 Cavity에는 약한 발진이 일어난다. 여기서 전자의 궤도가 휘어지면서 Anode에 가까워지면 전자는 에너지를 방출하여 고주파 전계를 주게됨으로써 발진 작용이 지속되는 것이다. 이와 반대로 전자 가운데는 고주파 전계로부터 에너지를 빼앗는 것도 있으며 이러한 전자는 가능한 빨리 제거해야 하는데 문제는 전자의 운동을 어떻게 조정하는가에 있으며 조정을 잘 해 놓으면 고주파 전계로부터 빼앗는 에너지 보다도 주는 에너지가 더 크게 되는 것이다.

 

4.  Multi-Anode Magnetron
Multi_Anode Magnetron	마그네트론에는 몇가지형이 있는데 현재 널리 사용되고 있는 것은 Multi-Anode 마그네트론이다. 그림과 Mult-Anode 마그네트론에서는 Cathode와 Anode간의 공간을 회전하면서 운동하는 전자와 외부자계의 상호 작용에 의해서 발진하는 것 으로서 이때 각각의 Cavity내에는 고주파 전계가 형성된다.전자의 속도와 전자 궤도의 곡선률은 DC 전압의 값과 자계의 강도에 의해서 결정되므로 전자의 속도를 원하는 값으로 설정할 수 있다.
임의의 주파수에 있어서 최대 출력을 얻기 위해서는 DC전압과 자계의 강도를 서로 조정하면 전자는 정확한 시간에 에너지를 공진 Cavity에 주어 Cavity내에 큰 발진세력을 발생시킨다. 전압이나 자계의 강도가 적당치 않으면 전자의 운동은 Cavity내에서 발진에 영향을 주지 않게 되어 출력이 없거나 있다 하더라도 최대 출력을 얻는 것에 비하여 매우 적게 된다. DC전압은 Cathode와 Anode간에 가해지고 외부의 자석에의하여 축방향의 자계가 가해진다. Cathode에서 방출된전자는 Positive 고전압이 가해지고 있는 Anode로 흡인되는데 전자가 Anode로 향하여 Cathode에서 튀어 나올 때는 축방향의 자계와의 상호 작용에 의해서 원 궤도를 그리는 것은 앞에서 설명한 바와 같다. 전원을 접속 시킬 때 진공관내를 전자가 흐름으로는 자극에 의하여 발진기가 발진을 일으키는 것과 같이 Anode로 향하는 전자의 자극여진에 의하여공진 Cavity내에서 Cavity의 공진 주파수로 발진을 하게 된다. Anode 전극내의 각공진 Cavity는 서로 결합되어 있는 일련의 공진 회로로 구성되어 있다. 이 공진 Cavity군은 전부가 도위상이건 서로 다른 180도이하의 위상차로 여진되어도 고주파 전계가 형성되지만 공진 Cavity 모두가 동위상인 경우는 각각의 Cavity 입구양단에 나타나는 전압은 일률적으로 크게 되거나혹은 적어지면서 변화한다.그러나 대게의 경우 인접해 있는 Cavity 사이에 약간의 위상차가 생긴다.
위의 그림과 같이 8개의 Cavity를 가진 마그네트론에 있어서 각Cavity의 동일점 A1,A2...A8 에 대하여 고찰해보면 A1에 있어서 고주파 전압의 위상은 A1을 기점으로 45도씩 증가해서 A1이 0도일 때 A8은 315도가 된다. 위상은 원의 주위를 서서히 변화하고 있는데 어떤순간에 개개의 점은 고주파전압의 1주기 사이의 다른 위상을 갖되며 계속해서 각점의 위상이 고주파 전계의 각속도에 동기 되어 회전하는 전자 군을 형성하며 Anode로 향하여 나선형으로 이동한다. 어떤순간에 Cathode를 나온 전자 가운데 공진 Cavity에서 형성된 고주파 전계로부터 에너지를 흡수하는전자는 급속히 Cathode로 되돌아오지만 Cavity에 에너지를 주는 전자는 Cavity내에서 회전하며머물다가 Anode로 도달하여 회로에서 없어지며 새로운 전자가 Cathode에서 나오게 된다.

발진작용의 유지를 위해서는 Cathode에서 나온 전자가 공진 Cavity에 에너지를 계속적으로 주지 않으면 안된다.
 
 
 
 
 이상태는 Cavity입구의 양단에 걸리는 고주파 전압이 Negative의 최대치로 될 때 전자가 Cavity의 입구에 근접하게된다.
Anode와 Cathode사이에 가해진 positive의 DC 전압에 의하여 흡인된 전자는 Cavity 입구 양단에 존재하는 고주파 전압이 Negative 최대치가 될 때 Cavity의 입구에 가까워진다. Cavity입구의 A부분에는 많은전자 (Cavity 전극 도체내의)가 모여있으며 A 부분의 고주파 전위는 Cathode 로부터 다가오는 전자에 대하여 Negative이며 전자도 또한 Negative이므로 서로 반발한다.
전자가 A부분에 가까워 질수록 반발력은 증가하며 A에 집중되어 있는 도체내 전자는 B부분 Cavity의 내부 표면으로 밀려간다.
이와같이 집중되어 있는 도체내 전자가 공진회로의 A부분으로부터 B부분으로 계속해서 이동할 수 있도록 Cathode전자가 오지 않으면 발진 작용은 급속히 감소한다. Anode를 향하는 전자는 공진 Cavity의 간격을 통과할 때마다 에너지를 상실하기 때문에  속도가점차 줄어들어 Cavity 주위를 1~2회전 하는 동안에 Anode 전극에 흡인되고 외부 회로를 통하여 Cathode로 되돌아 온다.
이와 같은 운동을하는 전자는 발진작용을 유지하는데 필요한 전자 이지만, Cathode는 항상 전자를 방출하고 있으므로 위에서 설명한 상태와 정반대의 조건을 갖는 전자도 존재한다.즉 B에대하여 A부분이 Positive일 때 Cathode에서 출발한 전자는 A부분의 고주파전위가 Positive이기 때문에 DC 전압에 의해 가속되므로 자계와의 큰 상호작용이 일어나서 전자궤도의 굴곡률은 커지며 급속히 Cathode로 되돌아온다. 이러한 전자는 공진 Cavity로부터 에너지를 흡수하는 원치않는 전자로서 자굥공간에서 빨리 제거되므로 원하는 전자만이 나선을 그리며 공간내에 남게된다.  
이러한 Multi-Anode Magnetron은 어떠한 경우에도 나선을 그리는 전자로부터 공진 Cavity에 에너지를 주는 점은 단 하나밖에 없다. 최대의 능률로 동작하려면 작용공간내의 원하는 전자의 모두가  같은지점에 집중되어 있지 않으면 안되는데 실제에 있어서도 이와같이 되고 있다.
이상의 설명은 Multi-Anode Magnetron에서 360도 위상차가 각각의 Cavity에 균등히 분배되어 있을 때의 동작상태에 관한 것으로서 이것은 마그네트론에서 하나의 동작모드를 나타내고 있다.그러나 마그네트론에 있어서는 이외에도 많은 동작모드를 가질 수 있으며 각각의 모드가 작용공간을 회전하는 전자에 의하여 공진 Cavity에서 발생하는 각종 공진 주파수에 대응하고 있다. 발생주파수를 지배하는 요소는 공진 Cavity 자체의 공진주파수와, Cathode와 Anode전극간의 공간을 회전하는 전자의 속도에 관계되며 또한 이전자의 속도는 DC전압과 외부자계의 크기에 의하여 결정된다.각종 모드 가운데 특히 흥미가 있는 것은 π-mode 로서 π-mode 라고 불리는 것은 인접하고 있는 Cavity간의 고주파 진동의 위상차가 180도 즉 π radian 이기 때문이다. 이 모드는 출력이 크고 효율이 좋기 때문에 주로사용되며 이외의 모드를 발생시킬 수 도있지만 출력이 적어서 실용적인 가치가 없다

 
 
마그네트론의 사용법
 
 
마그네트론은 효율이 매우 높은 고주파 발진용 전자관이지만 높은 양극손실 및 음극 역충격등 사용상 주의할 점이 많습니다. 여기에서는 고주파 가열용 연속파 마그네트론의 사용방법에 대해서 설명하고 마이크로웨이브 오븐을 설계, 조립, 관리할 때 특히 주의를 요하는 부분을 해설하므로서 마그네트론의 공업적 이용에 도움이 되고저 합니다
목  차

1. 구조 및 동작원리
2. 음극 (FILAMENT OR HEATER)

• 음극의 종류 (Cathode types)
• 필라멘트 전압의 허용치 (Maximum ratings of filament or heater voltage)
• 필라멘의 동작전압 (Operaating filament or heater voltage)
• 전압의 설정 (Voltage setting)
• 음극예열 (Preheating of filament)
• 음극축의 방향 (Direction of the filament axis)

3. 양 극 (ANODE)

• 양극전류 (Anode current)
• 양극전압 (Anode voltage)
• 동작점의 결정 (Determination of operating region)
• 양극입력과 양극손실 (Anode input power and dissipation)
• 양극 온도 (Anode temperature)

4. 냉 각 (COOLING)

• 냉각의 종류 (Type of cooling)
• 강제 공냉의 소요 냉각량 (Quannntity of air for  forced-air cooling)
• 온도를 측정하는 방법 (Measurements of temperrature)
• 냉각설계의 주의점 (Precautions relating to designing cooling systems)

5. 부 하 (LOAD)

• 리케선도 (Rieke diagram)
• 정재파 측정 (Measurementsn of VSWR)
• 사용상 주의사항 (Precautions relating to application)

6. 자 계 (MAGNETIC FIELD)

• 영구자석 방식 (Ppermenent magnet type)
• 전자석 방식 (Electromagnet type)

7. 측정에 관한 주의사항

• 필라멘트 또는 히터 전압 (Filament or heater voltage)
• 양극전압 및 전류 (Anode voltage and current)
• 양극온도 (Anode temperature)
• 출력 (Output power)
• 정재파 전압 (Voltage standing wave)
• 모딩 (Moding)

8. 장착 및 접속에 관한 주의점

• 운 반 (Transportation)
• 장 착 (Installation)
• 배 선 (Connection)

9. 중요한 불량

• 필라멘트 또는 히터의 단선 (Broken filament or heater)
• 글라스 와 세라믹의 흡착 및 파손 (Damage or suck-in of glass and ceramics)
• 과열에 의한 전극 파손 (Burn-out of electrodes)
• 진공도 부족 (Poor vacuum)
• 에미션 부족 (Poor emission)
• 출 력 감 소 (Drop in output power)
• 모딩 (Moding)
• 런어웨이 (Runaway)
• 관내 스파크 (Sparking inside of the mafnetron)
• 글로우와 형광 (Glow and fluorescence)
• 필라멘트의 변형 과 편심 (Deformation and asymmetry of the filament)
• 영구 감자 (Demagnetization of the magnets)
• 서지전압 (Surge voltage)

10. 보관에 관한 주의사항
11. 안전에 관한 주의사항
12. 용어의 설명

• 음극역충격 (Cathode back bombardment)
• 공진공동 (Resonant cavity)
• 공칭 사용 주파수 (Nominal frequency used)
• 절대최대정격 (Absolute maximum ratings)
• 정합부하 (Matched load)
• 탄화 (Carburization)
• 이온충격 (Ion bombardment)
• 미주전자 (Stray electrons)
• 맥류동작 (Pulsating conditions)
• 모드 불안정 (Mode instability)
• 공동표면 손실 (Cavuty surface loss)
• 정재파 (Standing wave)
• 관내 파장 (Guide wavelength)
• 서미스터 (Thermistor)
• 서미스터 브리지 (Thermistor bridge)
• 리키지 트랜스 (Leakage transformer)
  

 
 

1. 구조와 동작원리

마그네트론은 소형이면서 구조가 간단하고 고효율의 안정된 동작하는 등의 장점으로인하여  전자레인지 및 마이크로파 가열용의 발진원으로 널리 이용되고 있다.
마그네트론은 동축 방사상의 전계에 직각으로 작용한 자계에 의해서 전자를 제어하도록 하는 전자관입니다다. 외측의 양극에는 원주를 따라서 짝수의 공진공동 (Resonant cavity)을 가지고 이 공동에 발생하는 마이크로파 전계와 중앙부의 음극으로부터 방출되는 전자가 에너지를 받음으로 인해서 마이크로파를 발생한다.

양극 (Anode)은 짝수의 베인과 이중 STRAP으로 구성되어 있는데 각 베인 사이의 공간이 공진공동이며 모두 발진주파수에 동조합니다. 음극 (Filament or Heater)은 원통의 표면에 Barium 산화물, Thorium 산화물 등의 음극을 Heater로 가열하는 방열형과 Thorium tungsten등 음극 자신에 흐르는 전류에 의해서 가열하는 직열형의 2종이 있다.

일반적으로 강제공냉구조로 되어 있으며 외부에 붙어있는 영구자석에 의하여 음극축과 평행한 자계를 가한 상태에서 양극 (Anode)에 고전압을 가하면 음극 (Filament or Heater)으로부터 방출된 전자는 양극으로 직진하지 않고 직각으로 선회운동을 한다.
선회운동을 하는 전자는 각 공진공동의 베인 선단 사이에서 발생하는 마이크로파 전계에 의해서 전자군을 형성하며 이 전자군이 에네지를 공진공동에 공급하는 현상이 되풀이되고 발진을 지속하며, 발진에네지는 공진공동의 일부에 설치된 안테나에 의해서 외부회로에 인출된다.
마그네트론은 양극 (Anode)에 가해진 직류 에네지를 마이크로파 에네지로 전환하는 것으로 효율이 60∼80%이며 남은 전력의 일부는 양극에서 소비되어 발열하며, 전자의 일부는 음극으로 돌아가 음극을 역충격하여 음극의 온도가 상승하기때문에 대전력일 경우는  발진시 필라멘트(Filament)전압을 내려서 소정의 온도로 조정할 필요가 있으나 일반적인 전자 레인지용 마그네트론은 필라멘트 전압 조정은 하지 않는다.
동작 불안정  현상에는 주로 모딩(Moding) 과 런어웨이 (Runaway) 현상이 있으며, 이것들은 마그네트론의 수명을 단축시키고 고장을 일으키므로 사용시 가장 주의해야 할 부분이다.
구조 및 동작원리에 대한 자세한 내용은 [마그네트론의 구조] 와 [마그네트론의 동작원리]를 참고하여 주십시요.

 

2. 음극 (FILAMENT OR HEATER)

2-1 음극의 종류 (Cathode type)
마그네트론은 열음극을 사용해서 필요한 방사전류를 얻으므로 음극을 가열하는 전력을 필요로 하며 그 전압을  필라멘트전압 또는 히터전압이라 한다. 음극은 구조상 직열형과 방열형이 있고 직열형의 음극을 필라멘트라 하고 방열형 음극은 따로 설치한 가열체의 복사열로 음극을 가열며 이 가열체를 히타라 칭한다. 전자레인지용 마그네트론에 사용되는 음극은 주로 토륨-텅스텐 필라멘트(Thorium tungsten filament) 로 방열형 음극은 거의 사용하지 않는다.

• 토륨-텅스텐 필라멘트(Thoriated-tungsten filament)
  1∼2%의 산화 토륨(THO2)을 함유한 텅스텐 선으로 표면을 어느 정도 탄화해서 사용하며 동작온도는 텅스텐등의 순금속 필라멘트에 비하여 낮은 1900∼2100°K 로 전자 방사가 양호하다. 또한 이온충격에 대해서도 강하므로 전자레인지용 마그네트론의 대부분이 이 음극을 사용하고 있다. 방열형과 비교해서 예열시간이 3-5초 짧고 동시인가도 가능하며 표면이 탄화이므로 기계적으로 약한 결점이 있기때문에 마그네트론 취급시 음극이 파손되지 않도록 주의해야 한다.
   
• 산화물 음극 (Oxied-coated cathode)
  산화물 음극은 통상 니켈(Nickel)을 기본 금속으로 그 위에 Barium, Strontium, Calcium등의 산화물을 입힌 것으로 금속 원자가 환원되기 때문에 전자 방사가 아주 양호하다. 동작온도는 토륨-텅스텐 필라멘트보다 낮은 900∼1000°K이며 구조도 견고하여 진동이나 충격이 큰 장소에 이용되는 품종에 적합하다. 단점으로는 음극 역충격 (Cathode back bombardment)에 의한 음극물질의 증발이나 강전계에 의한 스파크등의 영향을 적게 하기 위해서는 복잡한 구조의 처리가 필요하며 예열시간이 60초-120초로 비교적 길다.

2-2 필라멘트 및 히터 전압의 허용치 (Maximum rating of filament or heater voltage)
토륨-텅스텐 필라멘트와 산화물 음극의 방사전류는 활성물질의 표면으로부터 증발과 확산에 의한 표면에서의 보급이 평형상태로 안정을 유지하나, 동작온도가 너무 높을 때는 증발이 보급을 상회하며 역으로 너무 낮으면 보급이 감쇠하여  평형상태가 깨어져서 수명을 단축시킨다.
이러한 일반적인 음극특성에 부가해서 마그네트론은 온도가 너무 높을 경우에는 불요 전자방사가 증가하기 때문에 런어웨이 (Runaway) 현상이라는 치명적인 오동작을 유발한다. 또한 온도가 너무 낮을 경우에는 방사전류의 부족으로 인하여 정상적인 발진이 지속되지 않으므로 모딩 (Moding)을 일으켜 수명을 단축시킨다. 이 때문에 전자레인지의 설계시 사양서에 표시된 필라멘트 전압의 표준치를 엄수해야 하며 일차측의 전원변동으로인하여 최대정격을 초과할 가능성이 있을 경우에는 필라멘트 전원을 정전압화하여 사용해야한다.
2-3 필라멘트 및 히터의 동작전압 (Operating filament or heater voltage)
마그네트론의 필라멘트전압은 음극 역충격 (Cathode back bombardment) 현상 때문에 예열시에 비하여 동작시의 음극온도가 올라간다. 출력이 큰 품종은 이 차가 커져서 동작시의 음극온도가 적정한 사용온도 범위를 벗어날 때도 있으므로 품종에 따라서는 동작시 필라멘트 전압을 내리도록 규정하고 있다.
전압을 얼마나 내려야하는가는 주로 양극전류에 의해서 정해지고 일반적으로 최대정격으로는 사양에 표시하나 이것은 정합부하 (Matched load) 또는 표준 전자레인지를 기준으로 작성한 것으로 전자레인지의 고주파 임피던스가 변하면 다소 틀려지기 때문에  전자레인지를 설계할 때 충분히 고려해야 한다.
2-4 전압의 설정 (Voltage setting)
전압의 측정은 필라멘트 단자를 측정해야하며 별도의 필터회로나 리드선을 사용할 경우에는 그 사이의 전압강하를 고려할 필요가 있다. 측정시 가동철편형 전압계를 사용하는 것이 좋고 정현파형 전압계로는 오차가 커진다. 동작중에 측정할 때에는 고주파의 영향을 받기 때문에 (가동선륜형은 특히 영향이 크다.) 충분히 주의해야 하며 고압에도 주의해야한다.
2-5 음극 예열 (Preheating of filament)
필라멘트 전압을 인가한 후 음극전체가 열평형에 도달하기까지는 어느 정도의 시간이 필요하다. 특히 방열형 산화물 음극은 이 시간이 길고 예열이 불충분한 상태로 양극에 전압을 인가하면 스파크에 의한 음극파괴를 일으키기 쉬우며, 토륨-텅스텐선일경우에도 열평형에 도달하는 과도기에 모딩을 일으켜 지속되는 경우가 있어서 수명을 단축시키거나 고전압을 전원회로에 유발시켜 회로소자를 파괴할 경우가 있기때문에 규정된 예열시간 이상 꼭 예열시켜야 한다.
동시인가 가능한 마그네트론을 사용할 때에는 전원회로의 보호가 필요하다.
2-6 음극축의 방향 (Direction of the filament axis)
전자레인지용 마그네트론을 전자레인지에 부착할 때에는 부착에 관한 주의사항을 준수해야 한다. 규정외의 방향에서 사용하면 필라멘트에 악영향을 주기 때문이다.
 

 

3. 양 극 (ANODE)

3-1 양 극 전 류 (Anode current)

전자레인지용 마그네트론의 양극에는 보통 수KV의 고전압을 인가한다. 실제로는 양극이 자기회로와 냉각기구에 기계적으로나  전기적으로 접속되어 있기 때문에 양극을 접지하고 음극측에 마이너스 전위의 전압을 공급한다. 자계를 일정하게 해서 양극전압을 서서이 상승시키면 양극전류는 처음에는 아주 미약하고 발진이 없다가 양극전압이 Threshold 전압에 도달하면 발진을 개시하고 양극전류가 급증한다.

그림3-1 마그네트론의 전압-전류특성

발진개시후는 양극전압이 조금만 변화해도 양극전류가 큰 폭으로 변동한다. 즉 동적 내부저항이 아주 적다는 것이 마그네트론의 특징 중의 하나다. 따라서 전원전압의 변동에 대해서 안정된 동작을 유지하기 위해서는 양극전류를 안정화시키는 수단을 강구해야 한다. 양극전류의 안정화에는 자계를 바꾸는 방법 및 전원회로에 의한 방법이 있다. 또한 전원을 간략화시키기 위하여 거의 모든 경우 맥류동작 (Pulsating conditions)을 한다. 최대정격으로는 평균양극전류와 경우에 따라서는 첨두 양극전류도 규정되는 일이 있다.평균양극전류는 맥동하는 양극전류의 평균치로서 직류전류치로 표시되고 주로 입력제한을 나타내고 있다. 첨두 양극전류는 맥동의 최대치이고 음극의 에미션 불량에서오는 모드 불안정 (Mode instability) 대한 제한을 나타내고 있다.
3-2 양 극 전 압 (Anode voltage)
앞에서 설명한 맥류동작을 전제로 정격표에 의한 양극전압은 통상 피크치로 규정되어 있다. 첨두 양극전압의 최대정격은 양극입력의 제한에따라 정해지며 음극과 양극간의 절연구조와도 연관된다. 그러나 양극전류의 큰 변화에 대한 양극전압의 변화가 적고 오히려 양극전류에 종속해서 양극전압이 정해지기 때문에 정상동작시 양극전압의 범위는 한정되어 있다.
한편 전자레인지용 마그네트론은 전원회로의 조합에 따라서 기동시 정상적인 동작전압의 몇배에 달하는 서지전압 (Surge voltage)이 발생한다. 음극과 양극간의 절연구조는 정상적인 동작전압에 대해서 충분한 내전압을 가짐은 물론 이와같은 서지전압도 견딜 수 있도록 설계되어 있다. (최대정격×2＋1ｋVｄｃ) 그러나 전원회로의 설계에 있어서는 비정상적인 서지전압이 발생하지 않도록 고려함은 물론 회로부품 및 마그네트론이 파손되지 않도록 적정한 보호수단을 강구해야 한다.
 

3-3  동 작 점 의 결 정 (Determination of operating region)
동작점의 결정에 있어서는사양서 나 시험규격 또는 마그네트론의 제조업체에서 제시하는 자료를 참고해야 하나 이것은 일반적으로 마그네트론의 정합부하시의 시험조건치이고 실제 전자레인지에서는 전원회로나 전원및 부하의 조건등을 고려해야 하며 마그네트론의 양극전압, 전류는 동작선도(그림3-2)에 의해서 구해진다.동작선도는 정합부하 (Matched load)에 대한 출력을 입력조건을 바꾸어서 그린 것으로 오븐의 출력은 부하조건에 따라서 이 값과 다른것이 보통이다.
오븐의 임피던스(impedance)가 측정되어 있으면 오븐에서 출력이 정합출력보다 얼마나 낮은지 추정할 수 있는데 통상은 오븐에 부착해서 실험적으로 설계를 조정한후 원하는 출력이 나오도록 마그네트론의 전압과 전류를 최종적으로 정한다.
오븐의 가장 좋은 설계점은 가열의 균일성과 마그네트론 및 오븐의 안정성을 고려할때 최대출력(최대효율)이 얻어지는 경우와 일치하지 않는 경우가 많다. 더욱이 제변수의 영향을 충분히 고려해서 설계치를 정할 필요가 있고 실험할 때는 마그네트론 및 주요회로부품의 허용오차를 고려해야 한다. 이처럼 정해진 동작점은 전원전압의 변동이나 회로요소의 오차등 모든 변동조건에 대해서 최대정격을 넘지 않도록 해야 한다.
 

그림 3-2 마그네트론의 동작선도

3-4 양극입력과 양극손실 (Anode inpu power and dissipation)
작용공간에서 양극공동에서 에너지를 받은 전자가 베인선단에 충돌할 때 남아 있던 운동 에너지는 모두 열로 바뀐다. 일반적으로 정재파비(VSWR)가 클 때는 양극손실이 증가하는 경우가 많으며 양극손실Pp는 양극입력Pi에서 출력Po를 뺀 것이다. 전자렌지등에서 실용되고 있는 맥류동작에서 양극입력의 계산은 다음식과과 근사하다.

Pi = Ebm × Ia ------------- (식 3-1)
Ebm : 첨두양극전압, Ia : 펑균양극전류

마그네트론의 최대정격에는 양극입력의 최대허용치가 규정되어 있다. 여러가지 부하조건이나 전원변동등을 종합적으로 고려하여 양극입력이 규정치를 넘지 않도록 설계해야 한다. 양극손실의 최대정격은 대체로  규정되지 않지만 양극온도가 최대정격을 넘지 않도록 부하조건을 정할 필요가 있다.
3-5 양 극 온 도 (Anode temperature)
양극은 전자충격및 공동표면 손실과 음극에서 나오는 복사열에 의해서 가열되기때문에 냉각기구를 준비해서 과도한 온도상승을 막아야 한다. 주발열원인 양극의 온도는 마그네트론의 다른 부분의 신뢰성에 큰 영향을 미치기 때문에 어떠한 경우에도 정격표에 표시된 최대양극온도를 넘지 않도록 양극입력및 기타 동작조건에따른 냉각량을 설정해야 한다. 일반적으로 전자관의 수명은 동작 온도의 영향을 받으며 최대정격온도에 근접한 동작은 수명단축의 원인이 되고 있다. 이것은 관구내부의 부품으로부터 가스가 방출되거나 반복되는 온도변화에 의한 응력으로 부품의 변형이 촉진되기 때문이다. 따라서 마그네트론의 양극온도는 여러 가지 부품을 조합한 실용조건에서 절대최대정격에 대한 충분한 여유를 가질 필요가 있다.
 

 

4. 냉  각 (COOLING)

4-1 냉각방법의 종류
마그네트론의 냉각방법에는 양극손실에의한 발열량에 따라서 다음과 같은 종류가 있다.

• 전도냉각 (Conduction cooling) : 열전도가 좋은 방열판(heat sink)에 마그네트론의 양극부를 부착하여 냉각하는 방식으로 방열판은 열용량과 표면적이 커야 하며 오븐의 Chassis 나 Cabinet을 방열판으로 이용하기도 한다. 이러한 방식은 간단하고 쉽게 사용할 수 있으나 큰 방열량을 얻기 어렵다.
   
• 자연공냉 (Natural cooling) : 전도냉각방식에서 방열판을 마그네트론 자체에 설치한 것으로 방열판의 형상과재질을 잘 고려하면 비교적큰 방열량이 얻어진다.
   
• 강제공냉 (Forced-air cooling) : 다수의 Cooling fin을 마그네트론 자체에 설치하여 방열기(Radiator)를 구성하여 여기에 강제적으로 공기를 통과시켜서 냉각하는 방식으로 전자레인지용 마그네트론에서는 가장 일반적으로 사용된다. 송풍을 위한 부속장치가 필요하나 전도냉각이나 자연공냉 방식보다 큰 열량이 얻어진다.
   
• 수냉 (Liquid cooling) : 강제공냉 방식보다 큰 방열량을 얻기 위하여 냉각수를 양극주위로 흐르도록  마그네트론에 기구를 설치한 것으로 출력이 비교적 큰 공업용 마그네트론에 이용되기도 한다.
   
• 증발냉각 (Vaporization cooling) : 일반적인 대전력전자관에 이용되는 냉각방법으로 마그네트론에 적용할 수 있는데 거의 사용되지 않는다.

상기 설명은 양극의 냉각을 대상으로 하고 있는데 마그네트론의 종류에 따라서 양극과는 별도로 음극단자부나 고주파출력부 등을 냉각하도록 규정하고 있는 경우도 있다.
4-2 강제공냉의 소요 냉각량
여기서는 전자레인지용 마그네트론에서 가장 일반적인 강제공냉의 소요 냉각량을 구하는 방법을 설명한다. 강제공냉에 의해서 방산되는 단위시간당 열량Q는 다음 식으로 나타낸다.

Q = ΔT · hc · S (cal/S)--------------------------------------(4-1)
ΔT : Cooling fin과  공기의 평균 온도차 (°C )
S : Cooling fin의 표면적 (㎠)
hc : Cooling fin 과 공기간의 열전도율 (cal/S·㎠·°C)

부여된 방열량Q, 표면적S와 주위온도조건, 최대정격에서 정해지는 ΔT를 식4-1에 대입하면 필요한 hc를 구할 수 있으나 hc는 라디에터(Radiator)의 구조와 공기의 유속등에 따라 상당히 복잡한 관계기 있어서 식4-1에서 요구되는 hc에서 공기의 유속과 풍량을 구하는 것이 쉽지 않다. 이 때문에 마그네트론의 제조업체에서 공표한 냉각특성도를 이용하는 것이 일반적이며 그림4-1과 그림4-2는 그 일 예로서 그림4-1에 표시된  냉각특성을 가진 마그네트론을 이용한다면 최악조건에서 양극손실 Pp가 600W, 유입공기온도Ta가 40°C, 양극온도의 최대정격(Tp max)가 150 °C라면 최저소요냉각풍량 V는 그림4-1의 점ⓐ이고 약0.7㎥/min이 된다. 한편 풍량과 Radiator의 풍압의 관계는 그림4-2처럼 공표되는 것이 보통이다. 실제 오븐에서는 Radiator에 의한 풍압강하(R)과  공기 이동경로의 통풍저항(G)를 가산한 모든저항(R+G)를 고려한 풍량이 공급되는 Blower를 이용해하며 이 조건을 충족하는것이 Blower-1 이고  Blower-2 는 냉각량이 부족하다.
상기 설명은 최대정격으로 계산한 것인데 실제로는 최대정격의 80%이하의 양극온도로 설정하는 것이 바람직하고 Blower는 전원주파수나 전압의 변동을 고려하여 여유있게 선택하는 것이 좋다.

 

그림 4-1 양극손실과 온도상승

 

그림 4-2 풍량 및 풍압 특성도

 

4-3 온도를 측정하는 방법
냉각계의 결정한 다음 실험에 의해서 확인할 필요가 있으며 이때 온도 측정에는 열전대를 이용하는 방법과 시온도료에 의한 방법 등이 있으며 다음사항에 주의한다.

• 측정하는 곳은 마그네트론의 사양서에 지정된 부분외에 Thermoswitch, Condenser등 가능하면 마그네트론 전체의 온도분포를 알 수 있도록 하는 것이 좋다.
   
• 열전대를 사양서에 지정된 곳에 부착하기 어려울 때는  마그네트론 제조업체에서 측정전용 마그네트론을 제공 받을 수도 있다.
  
  
•  열전대를 이용할 경우는 피측정부와 열전대의 접촉에의한 열전도 특성과 냉각풍에 의한 오차에 주의해야 하며 고압이 인가된 음극단자, 필터, 콘덴서등의 측정에는 시온도료를 사용하는 것이 적합하다.
   
• 시험조건은 여러가지 환경조건, 전원전압의 변동, 부하의 변동을 고려해서 광범위하게 설정하고 제각각 각부의 온도가 최대정격 이내가 되는지 확인해야 한다.

 
4-4 냉각설계상 주의점

• 소요 냉각량 (Quantity of coolant) : 강제공냉의 소요 냉각량을 상기4-2항에서 설명했으나 수냉식의 경우도 거의 같은 방식으로 냉각수 이동경로의 저항을 고려해서 펌부압력을 정하고 정격표의 규정유량이 확보되도록 해야 한다. 냉각수 입출력부의 냉각수 온도가 규정되어 있을 경우는 실험을 통해서 확인해야 한다.
   
• 먼지와 침전물 (Dust) : 공냉이나 수냉에서 오랫동안 사용하면 냉각계에 쌓이는 먼지나 침전물에 의한 냉각능력의 저하도 고려해야 한다.
   
• 보호회로 (Protection) : Blower나 Pump가 작동을 멈춘 채 마그네트론을 동작시키면 단시간에 특성이 열화할 뿐만 아니라 마그네트론의 고장을 초래하기 때문에 Blower 나 Pump의 고장등 냉각계에 이상으로 마네트론의 양극온도가 최대정격치 이상일 때에는 동작이 정지되도록 하는 보호장치를 설치할 필요가 있다
   
• 이와같은 이상상태나 전자레인지의 동작조건 변동등에 의한 양극온도가 최대치를 넘는 것을 막기 위한 한 방법으로 Thermoswitch를 지정 위치에 부착해야한다.
  

 

5. 부  하 (LOAD)

5-1 리케선도 (Rieke diagram) 마그네트론의 부하특성을 표시하는데는 리케선도(Rieke diagram)를 이용한다. 실제로 마그네트론을 사용할 때 그 특성은 부하임피던스(impedance)에 의해서 크게 영향을 받으며 부하에 의한 마그네트론의 동작 변화를 표시한 것이 리케선도 그림5-2 이다. 마그네트론의 부하특성도를 작성할 때는 그림5-1과 같은 양식에서 마그네트론의 발진주파수와 출력값을 표시하고 등출력선과 등주파수선을 그린다. 마그네트론의 양극전류를 일정하게 유지하고 부하 임피던스의 변화에 따른 전압 정재파비(VSWR)의 크기와 정재파의 최소 위치를 파악하고 동시에 발진주파수와 출력을 측정한다. 이 측정치를 기준으로 주파수가 일정한 곡선과 출력이 일정한 곡선을 그리면 그림5-2와 같은 마그네트론의 부하 특성도가 얻어지며 위상 0° 의 위치는  마그네트론 출력안테나의 중심에 둔다. (현재 사용되고 있는 전자레인지용 마그네트론은 거의가 Antenna type이다.) 실제로 측정할 때는 마그네트론 출력의 중심에서는 측정할 수 없기 때문에 출력 Antenna 축에서 n λ g / 2 (n은 정수) 떨어진 위치에 기준면을 설정하고 그 기준면으로부터의 정재파 최소 위치의 차를 측정해서 위상을 산정하며  (그림 5-3 침고) g는 관내파장으로 도파관의 칫수에 따라 다르다. 그림5-2의 중심은 정합부하를 의미하며 싱크측에서는 정합부하와 비교해서 출력은 크나 부하 임피던스의 미소한 차이에의하여 주파수가 크게 달라짐을 알 수 있다. 사선을 그은 부분은 정상적인 발진이 불가능한 영역이며 역 싱크측에서는 출력이 적고 안정된 발진을하지만 일반적으로 런어웨이현상을 일으키기 쉽기 때문에 이 영역에 들어가지 않도록 부하 임피던스에 주의해야 한다. 마그네트론의 개별규격에 표시된 VSWR의 최대정격을 넘지 않는 범위에서 사용하면 앞에서 설명한 상현상은 일어나지 않지만 VSWR이 증가함에따라 이상현상이 일어나기 쉬우므로 VSWR이 최소인 상태에서 마그네트론을 사용하는 것이 바람직하다.
그림 5-1 Polar diagram	그림 5-2 마그네트론의 부하 특성도

5-2 정재파 측정 (Measurements of VSWR) 선로에 임의의 부하 임피던스를 접속하면 일반적인 선로상에서 정재파비와 정재파 최소위치를 측정하면 부하 임피던스를 알 수 있다. 전항의 리케선도는는 이 정재파비와 정재파의 위상을 기준으로 한 차트이므로 이것을 이용하면 된다. 정재파 분포를 알아보는 것으로 정재파 측정기(Standing wave detector)를 이용한다. 도파관의 관축에 평행으로 가늘고 긴 Slot 만들고 이곳을 통하여 전계에 평행으로 탐침(Prove)을 삽입하여 이 탐침에 유기된 마이크로파전압을 크리스탈로 검파하여 직류전류계를 구동하는 장치가 정재파 측정기이다.(그림5-4) 크리스탈 대신에 Thermistor bridge를 사용사용하여 전력을 측정해도 좋다. 탐침을 관축에 따라서 이동하여 정재파분포를 측정한다 (그림5-3) 탐침을움직이지 않아도 자동적으로 정재파분포가 측정되는 Smith Chart Scale을 부착하여 임피던스를 표시하는 임피던스 표시장치도 시판되고 있다. 실제로 오븐부하를 측정할 때 그림5-5.A 처럼 마그네트론을 도파관을 통하여 오븐에 결합시키는 타입일 때는 그림5-5 B 와 같은 위치에 정재파 측정기를 삽입해서 정재파를 측정한다.(이때 크라이스트론이나 고체 발진기등 마그네트론이 아닌 마이크로파 발진기를 사용하여 측정하거나 네트웍 아날라이저를 이용해도된다.) 그림5-6 A 처럼 오븐에 직접 마그네트론을 결합시키는 경우는 다음과 같은 방법이 있다. 마그네트론의 출력부와 등가인 변환기를 사용해서 동축케이블이나 도파관 회로에 오븐을 결합시켜 정재파 측정기 또는 임피던스 표시장치를 사용해서 측정한다. (그림 5-6 B) 앞에서 설명한 부하 특성을 측정한 마그네트론을 오븐에 부착하고 동작시켜서 마그네트론의 부하 특성을 기준으로 부하 임피던스를 역으로 알아볼 수 있다.   B의 경우는 그림5-1의 양식에 발진주파수, 양극전압, 양극전류등의 마그네트론의 특성치를 정확하게 기입한 리케선도를 사용한다. 모든 마그네트론의 발진주파수가 일정하지 않으므로 마그네트론 개별규격의 주파수범위에 따라서 부하 임피던스를 검토할 필요가 있다. 또한 마그네트론을 사용하여 측정하는 경우에는 발진 주파수 의 규격에따라 중심 주파수와 상, 하한 주파수에서 각각 확인 할 필요가 있으며 네트웍 아날라이저나 다른 발진장치를 이용하는 경우는 마그네트론의 부하에 의한 주파수변화를충분히 고려할 필요가 있다.
그림 5-3	그림 5-4
VSWR = Vmax / Vmin

 

5-3 사용상 주의점 (Precautions relating to application0
마그네트론을 장기간 안정되게 사용하려면 이상과 같이 측정한 부하의 정재파비가  마그네트론의 개별규격으로  규정된 최대정격을 초과하지 않도록 오븐을 설계하는 것이 중요하다.
마그네트론을 기준으로한 오븐의 임피던스는 오븐 내에있는 부하의 양과 위치, 교반기(Stirrer)의 회전각도에 의해 크게 변동한다. 따라서 오븐을 설계할때 실제 조건에 가까운 여러가지 부하의 양과 위치를 검토하여 정재파비의 최대정격을 넘지 않도록 마그네트론의 결합과 교반기등을 설계해야 한다.
만약, 정재파비의 최대정격을 넘은 조건에서 마그네트론을 동작시키면 수명이 단축됨과 동시에 위상에 따라서는 모딩이나 런어웨이 같은 이상현상이 발생하여 마그네트론이 파손될 수 있다. 실제 오븐에서 교반기(Stirrer)를 회전시켰을 때를 기준으로한 임피던스의 변화를 그림5-7 에 나타낸다.
또한 오븐의 칫수가 다르면 같은량의 부하에서도 부하임피던스가 그림5-7 과 그림5-8 처럼 크게 달라짐을 알 수 있으며 부하의 양과 부하의 위치를 바꾸어도 동일하다. 부하의 양이 작아짐에 따라서 VSWR이 커지는 경향이 있으므로 아주 작은 부하에서도 VSWR의 최대정격을 넘지 않도록 해야 한다. 그림5-7의 오븐 임피던스쪽이 마그네트론에 유리하다.

그림 5-5 마그네트론을 도파관을 통하여 오븐에 결합할때

 

그림 5-6 오븐에 직접 마그네트론을 결합할때

 

그림 5-7 Stirrer의 회전에 따른 오븐의 임피던스 변화 - 1 (오븐 부하 : 물 2 리터)

그림 5-8 Stirrer의 회전에 따른 오븐의 임피던스 변화 - 2 (오븐 부하 : 물 2 리터 )

 
 

6. 자  계 (MAGNETIC FIELD)

마그네트론을 동작시키기 위해서는 양극과 음극간의 작용공간축에 평행인 자계를 부여해야 한다. 이 자계는 영구자석 또는 전자석에 의해서 주어나 대부분의 경우 영구자석을 이용한다.
6-1 영구자석 방식 (Permanent magnet type)
최근의 전자레인지용 마그네트론은 대분분 영구자석을 내장하고 있어서 자계에 대해서 특별히 고려할 필요는 없다. 마그네트론 제작시 적절한 자계로 조정해서 출하하기 때문에 사용자가 자계를 변경할 필요는 없다. 이러한 마그네트론의 동작선도는 그림6-1 처럼 되고 동작점은 항상 한 전압-전류 곡선상을 움직이나 부하 임피던스가 변하면 전압-전류 곡선도 조금 변화한다.

그림 6-1 마그네트론의 동작선도

그림6-1을 보면 전원변동에 의한 양극전압의 변화(Δebm)에따라 양극전류(ΔIb)가 크게 변하는것이 마그네트론의 특징이다. 영구자석을 사용하는 마그네트론의 경우는 양극전류를 자계에서 제어하지 못하므로 정전류 전원을 사용할 필요가 있기 때문에 리키지 트랜스 (Leakage transformer)가 사용된다.
마그네트론에 내장된 영구자석은 상당히 안정되어 있으므로 통상적인 상태에서는 자계의 변화에 의한 마그네트론 특성이 변하는 일은 거의 없다.
단,  마그네트론 주위에 철판등 강장성체를 가까이 놓으면 영구자석의 자계에 영향을 주기 때문에 동작선도의 전압-전류 곡선이 변화 할 수 있으므로 주의해야 한다.
6-2 전자석 방식 (Electromagnet type)
전자석형 마그네트론은 마그네트론 제조업체에서 적합하다고 권장하는 전자석을 사용하는 것이 좋다.
각 마그네트론에 따라 지정된 전류와 권수의 전자석을 사용하면 원하는 자계가 얻어지나 전자석의 구조에 따라 자계의 강도에 차이가 있을 수 있으므로 규정된 양극전압및 전류가 되도록 전자석의 전류를 조정할 필요가 있다.
전자석형 마그네트론은 양극전류의 일부 또는 전부를 전자석에 흘리므로서 전자석의 전류를 제어하여 전원변동에 의한 양극전류의 변화를 줄일수 있는 이점이 있다.
전자석의 전류를 변경함에 따라  마그네트론의 동작점을 자유롭게 바꿀 수 있으므로 마그네트론 및 오븐의 특성편차를 보정하여 오븐의 출력을 일정하게 할 수도 있다.

 

7. 측정에 관한 주의사항

7-1 필라멘트 또는 히터 전압 (Filament or hear voltage)

(1) 작업상의 주의점
일반적인 전자레인지용 마그네트론의 음극에는 동작중 고압이 인가되기 때문에 전압계를 접속하는 등의 작업을 하여서는 안되며 다음 사항을 준수해서 안전하게 측정해야한다

1. 모든 스위치를 OFF로 한 다음 전원 프러그를 콘센트에서 뺀다.
    
2. 케비넷을 열고 이차측 콘덴서를 주의해서 방전시킨다.
    
3. 전압계를 고압전선을 사용하여 측정하려는 곳에 접속하고 클립등이 오븐등 다른 부품에 접촉하거나 접근하지 않도록 해야한다.
    
4. 전압계는 고압에 견디는 절연물에 놓아야하며 금속이나 습기가 많은 장소에 놓아서는 안된다
    
5. 전원 프러그를 접속하고 동작상태로 하여 측정한다. 이때 계기나 전선에 손을 대거나 가까이 해서는 안되며 이상이 있을 때는 반드시 상기 a항 및 b항을 행한후 조치해야한다.
(2) 측정할 때의 주의점

1. 측정하는 위치가 정확해야 한다. 마그네트론의  필라멘트는 큰 전류가 흐르기 때문에 측정하는 위치가 틀리면 전압강하에 의한 오차가 발생 할 수 있다
    
2. 가동철편형을 전압계를 사용하여 측정한다. (2-4 전압의 설정 참고)

7-2 양극전압 및 전류 (Anode voltage and current)
전자레인지용 마그네트론은 양극이 접지되어 있기 때문에 양극전압은 음극과 접지사이를 측정한다. 양극전압은 맥류이기 때문에 피크 전압계 또는 오실로스코프를 사용하여 측정한다. 피크 전압계에 이용하는 저항과 정류기는 외기의 영향이 최소가 되도록 충분히 주의하되 직류전원에서 교정한후 사용한다.
양극전류의 평균치는 직류전류계로측정하며 최대치는 오실로스코프를 이용하여 측정한다.
양극전압(실제는 음극부)은 고전압이기 때문에 감전 방지대한 충분한 배려가 있어야 한다.
7-3 양극온도(Anode temperature) : 4-3 온도를 측정하는 방법 참고
7-4 출 력 (Output power)
마그네트론 제조업체의 평균출력 측정은 도파관 정합부하에 의한 시험을 표준으로 한 것으로 이렇게 측정한 값은 오븐과의 상관 관게를 고려하여 오븐 출력으로 변환할 수 있다. 또한 전자레인지 제조업체의 출력측정은 오븐출력이며 물을 이용한 측정으로 수온, 수량, 측정시간등에 차이가 있으므로 사전에 마그네트론 제조업체에서 제공하는 측정치에 의한 오븐 출력을 계산할 필요가 있다. 이때 수온, 수량, 측정시간, 용기의 형상등의 관리가 불충분하면 계산값에 오차가 발생하므로 주의해야 한다.
또한 고압트랜스와 콘덴서등의 특성 편차에 의한 영향이 있으므로 이와같은 요인을 포함해서 측정치를 비교해야 하며, 동시인가방식의  전자레인지는 정상적인 동작하기까지 2초 전후의 여유를 고려하여 이 시간을 측정시간에서 삭감하는 것이 바람직하다.
7-5 전압 정재파 (Vltage standing wave)
다음사항에 주의해서 측정하되 측정방법은 5-2항에서 설명한 측정방법에 의하여 측정한다.

1. 정재파 측정기의 탐침 삽입 깊이와 도파관축에 대한 위치가 탐침을 이동시켰을 때 변하지 않도록 한다. 정재파측정기의 부하측을 단락하고 정재파분포를 측정해도 좋다.
    
2. 정재파 측정기의 탐침은 도파관내의 전계를 산란시키지 않도록 가능한 깊지 않게 삽입해야 한다. 부하 특성은 사용하는 양극전원에 따라 다르기 때문에 5-2항에서 설명한 마그네트론의 부하 임피던스시 주의 해야 할 사항을 준수해야한다.

 

 

7-6 모 딩 (Moding)

1. 양극 전류파형의 관측 (Observation of anode current wave-form)
   마그네트론에 모딩이 발생하는 경우 양극전류에 변화가 나타나므로 그림7-1 처럼 전원회로에 10Ω 정도의 저항을 넣어서 오실로스코프로 전류파형을 관측하여 모디의 발생유무를 확인할 수 있다. 그림 7-2 는 그림7-1과 같은 전원회로에서 동작하고 있는 마그네트론의 정상적인 양극전류 파형을 나타내고 있다.
   그림 7-3 의 A 와 B 는모딩이 발생했을 때의 양극전류파형이다.
    
2. 양극전압측정 (Measurements of anode voltage)
   마그네트론이 모딩이 발생했을 경우의 양극전압은 정상발진의 양극전압보다 높은 값을 나타내므로 양극전압의 측정에 의한 모딩의 발생을 확인 할 수 있다. 일시적으로 양극전압이 정상치보다 높을 때 모딩이 발생한 것으로 판단하면 된다. 또한 모딩이 발생하면 비정상적인 서지가 발생하기도 하므로 모딩 확인시 주의가 필요하다.
    

그림 7-1 전원회로 예

그림7-2 정상적인 양극전류 파형

 그림 7-3 모딩 발생시 양극전류 파형 

 

3. 양극전압-전류 곡선 관측 (Waveform observation of anode voltage and current)
   상기 a항의 방법에서 오실로 스코프의 X축에 양극전류를 입력하고, Y축에 양극전압을 배율저항을 이용하여 1/1000정도로 하여 입력하면 양극전압-전류곡선을 볼 수 있으며 이 곡선의 변화를 관측하면 모딩의 발생을 확인할 수 있다.
   그림7-4는 정상적인 전압-전류곡선을 나타낸 것이고 그림7-5의 (a)와 (b)는 모딩이 발생했을 때 양극전압-전류 곡선을 나타낸것이다.
    

그림7-4

그림7-5 (A)

그림 7-5 (B)

 

8. 장착 및 배선에 관한 주의사항

8-1 운 반 (Transportation)
마그네트론을 운반할 때는 제조업체에서 보내진 상태대로 정규 포장을 꼭 사용하고 강한 진동이나 충격을 받지 않도록 해야한다.
출하상태의 포장은 수송중의 진동과 충격 및 감자에 대해서 마그네트론을 충분히 보호하도록 포장되어 있으므로 그대로 사용하는 것이 좋으며 부득이 다른 포장을 사용할 경우는 이러한점을 충분히 고려해서 포장해야한다. 그렇지 않을 경우 가까운 거리의 운반이라도 마그네트론이 파손될 수 있으므로 주의해야 하며 포장된 상태라도 떨어뜨리는등 강한 충격을 주어서는 않된다.
8-2 장 착 (Installation)
포장을 풀고 마그네트론을 인출할때는 마그네트론 본체의 중앙부 이외에 입력부나 출력부 등을 만지지 않도록 주의해야 한다.
마그네트론은 강한 자석이 부착되어 있기 때문에 클립같은 금속물질이 자석에 흡착되지 않도록 주의해야하며 자석에 금속물질이 흡착되어 입력부에 들어가면채 절연불량의 원인이 되는 경우도 있다.

마그네트론을 전자레인지에 장치하는 경우 출력부의 접촉을 좋게 하여 누설전파가 발생하지 않도록설치해야 하며 이를 위해 마그네트론의 접촉부분에 금속 가스켓이 붙어 있고 이 가스켓은 탄력성이 있기 때문에 취부시 볼트를 충분히 조여서 단단하게 취부해야한다.

또한 강자성체에 접근하면 영구자석이 감자되어 제특성을 발휘할 수 없을 수 있으므로 주의해야하며, 시계나 정밀측정기를 마그네트론에 가까이 하면 마그네트론의 영구자석에 의하여 고장이 발생 할 수 있기때문에 자석에 영향을 받는 장치나 물질을 마그네트론에 접근시키지 말아야한다.
8-3 배 선 (Connection)
필라멘트 또는 히터의 리드선은 진동이나 열팽창등에 대하여 충분한 유연성을 가진 것을 사용하여 마그네트론 본체에 직접적인 힘이 가해지지 않도록 해야 한다. 마그네트론의 필라멘트 입력은 저전압 대전류이므로  근소한 접촉불량도 전압강하가 발생하며 발열의 원인이 되며 오동작의 원인이 될 수 있다. 또한 리드선의 저항도 무시할 수 없으므로 트랜스를 설계할 때는 이점도 충분히 고려하여 필라멘트 단자전압이 규정치가 되도록 할 필요가 있다.
 

 

9. 중요한 불량

마그네트론의 불량 원인은 자연수명에 의한 것과 사용상 과실, 제조상의 결함으로 대별된다. 자연수명은 품종과 사용조건에 따라 크게 다른데 일반적으로 마그네트론이 사용 초기에 불량해지는 경우는 자연수명과 무관하게 다른 원인이 있다고 볼 수 있다. 전자레인지의 설계 또는 제작과 보수 및 오조작 에의한 요인을 모두 사용상의 잘못으로 볼 수 있으며 제조상의 결함으로서는 사용 재료의 불량이나 제작조건의 변동에 의한 것이 있으나 제조공정에서 모두 폐기된다.
특히 신제품은  그 품종에 대한 마그네트론 제조업체와 사용자 간의 정보의 공유나 경험부족으로 수명의 단축을 초래하기도 한다. 이때는 불량 발생상황을 숙지하고 마그네트론 제작업체와 협조하여 개량하도록 노력하는 것이 아주 중요하다. 또한 사용상 잘못과 제조상 결함에 의한 불량을 구별하기 어려운 경우도 있는데 일반적으로 사용조건이나 불량상황을 조사하면 원인을 추정할 수 있으므로 단수명이 발생할 경우는 제조업체에 연락하여 현품을 반송하는 것이 바람직하며 반송하는 현품은 상황을 그대로 전하기 위하여 포장이나 수송방법에 특별한 주의가 필요하다.
다음은 주로 발생하는 불량상황에 대한 불량현상과 불량원인 및 대처시 주의사항을 설명한다. 단 이들은 서로 연관되어 있기 때문에 어느 불량현상이 또다른 불량의 원인이 되기도 하므로 주의가 필요하다.
9-1 필라멘트 또는 히터의 단선 (Broken filament or heater)

필라멘트는 일반적으로 자연수명에 의해 단선되는 경우는 없고 진동이나 충격에 의한 단선이 대부분이다. 마그네트론의 음극에는 토륨-텅스텐선이 주로 사용되고 전자방사특성을 좋게 하기 위하여 표면에 탄화처리 라는 특수가공을 하기때문에 기계적충격에는 상당히 약하다.  이때문에 마그네트론 제조업체측에서 포장이나 수송에는 충분히 배려하고 있으나 사용자측에서도 재수송할 때에는 제조업체로부터 보내졌을 때의 포장을 사용하는 것이 바람직하며 취급상시에도 충분한 주의를 해야한다. 특히 떨어뜨리거나 부디치는등 충격을 주어서는 안된다. 마그네트론을 전자레인지에 장치할 때에는 더한 주의가 필요한데 동작중에 진동충격을 피하도록 완충부분의 설치가 바람직하다.

필라멘트 단자는 다른 전극에 비하여 큰 전류가 흘리기 때문에 접촉불량을 일으키기 쉬운데 이것을 단선이라고 오인할 수도 있으며, 처음부터 기계적으로 접촉이 불충분하면 온도상승을 초래하여 접촉부가 산화하여 접촉불량이 가속되어 진행하므로 단선으로 판단하기 전에 접촉불량을 조사해볼 필요가 있다.

9-2 글라스와 세라믹의 흡착 및 파손 (Damage or suck-in of glass and ceramics)

마그네트론은 음극부와 고주파 출력부에는 Glass 또는 Ceramic을 사용하는데 음극부는필라멘트의 열에 의하여 상당히 고온이 되기 때문에 이 부분의 냉각에는 충분히 주의하여야 한다. 비정상적으로 온도가 상승하였을 때에는 Glass나 Ceramic이 파손되기도 하며 고주파 출력부는 내부의 안테나로부터 방출되는 고주파로 인하여 약간 가열되는데 (통상의 동작에서는 별 문제가 없지만) 부하로부터의 반사파가 많아지면(전압정재파비가 높아지면)고주파 출력부의 Glass또는 Ceramic이 파손되는 일이 있다. 특히 Glass는 벌브(bulb)가 찌그러지는 흡착현상이 발생하기도 한다.
양극온도가 최대정격을 초과하면 그 열로 인하여 Glass 나 Ceramic이 파손되는 일이 있으므로 양극의 냉각울 충분히 고려해야 한다.
또한 강한 충격등 취급부주의로 Gglass 나 Ceramic이  파손되는 일이 있으므로 주의하여야 한다.

9-3 과열에의한 전극 소손 (Burn-out of electrodes)

마그네트론의 각부에 지정된 사용온도의 최대정격을 넘지 않도록 냉각을 확실하게 하면 전극이 열에의하여 타거나 녹는등의 전극소손은 없으나 냉각부의 고장으로 인한 이차피해를 막기 위하여 과열방지회로(Thermoswitch)를  지정된 위치에 부착할 필요가 있다. 음극부에 내장된 필터회로부품은 내열이 가장 약하므로 온도상승에특별한 주의가 필요하다.

9-4 진공도부족 (Poor vacuum)

관내의 진공도가 열화함에 따라서 에미션(Emission)불량이나 내압불량등 다양한 불량원인이 된다. 진공도의 열화는 크게 나누어서 내부전극이나 절연물로부터의 가스방출에 의한 것과  리크(Leak)에의하여 외부의 공기가 침입하는 것이 주원인이다.
가스방출은 과도한 온도상승이 원인이므로 충분한 냉각이 필요하며 리크는 밀봉부분에 불량이 발생하면 많이 생기는 것으로 이것이 진행되면 Glow 나 스파크가 발생하며 상기 9-1, 9-2항의 주의가 필요하다.
9-5 에미션 부족 (Poor emission)

에미션 음극의 전자방출량이 부족한 곳으로 동작중에 급격한 출력 저하나 모딩의 발생 원인이 된다. 에미션 불량의원인은 관내 가스의 영향과 음극온도의 부적합등이 있다. 관내가스가 많으면 음극이 오염되고 급속하게 열화하여  에미션불량이 된다. 한편, 음극온도가 너무 낮으면 에미션을 충분히 얻을 수 없을 뿐만 아니라 필라멘트가 일시적으로 열화되는 현상을 나타내므로 filament 또는 heater전압은 규정한 범위내로 해야 한다.
대부분의 에미션 불량은 부분적인 필라멘트의 단선이나 접촉불량등에 의한 것으로 여기에 대해서는 상기 9-1항을 고려할 필요가 있다.
전원회로에 따라서 양극전류의 최대치가 정격을 초과하면 에미션불량과 같은 현상을 나타내므로 전원회로의 설계시 주의가 필요하다.
 

 

9-6 출 력 감 소 (Drop in output power)
마그네트론의 출력저하가 반드시 에미션 불량과 일치하지 않으며 이것은 음극 역충격에 의한 전자방사가 에미션에 기여하고 있기 때문이다.
출력저하의 주원인은 양극 및 그주위에 음극과 다른 증발물이 부착되어 공동표면 손실등이 증가함에 따르는 효율의 감소 와 필라멘트 형상의 변형이나 편심에 의한 작용공간의 조건변화에 따라서 출력이 줄어든다. 음극의 증발, 변형, 편심은 온도가 높아질수록 쉽게 발생하므로 상기 9-3항과 9-5항에 주의할 필요가 있다.
9-7 모 딩 (Moding)
마그네트론 내부의 고주파전계가 부하로부터의 반사파등에 의하여 발진모드를 유지할 수 없게 되어 다른모드로 이동하는 현상을 모딩이라 하며 음극으로부터의 에미션 공급이 부족하면  모드를 유지 할 수 없게 되어 모딩을 일으키기도 고 전원의 특성과도 밀접한 관계가있다.
모딩을 방지하기 위해서는 상기 9-5항의 주의가 필요하며 오븐을 설계할 때 임피던스와 반사파, 전원방식등에 대해서 반드시 마그네트론 제조업체의 도움을 받는 것이 좋다.
9-8 런어웨이 (Runaway)
일반적으로 역싱크 위상일때 반사가 큰점에서 동작시켰을때 마그네트론 전극의 온도 상승에의하여 전자를 작용공간에 구속할 수 없게 되고 발진에 기여하지 않는 양극전류가 계속 증가하며 이로인한 온도의 상승이 이어진다. 이러한 현상을 런어웨라고 한다.

런어웨이를 방지하기 위해서는 상기9-3항과 9-5항의 응 고려하여 과도한 온도 상승이 발생하지 않도록 해야하며 오븐을 설계할 때 임피던스와 반사파, 전원방식등에 대해서 반드시 마그네트론 제조업체의 도움을 받는 것이 좋다.
9-9 관내 스파크 (Sparking inside of the magnetron)
스파크는 관내에서 전극간에 전압 파괴가 일어나는 현상으로 원인이 복잡하며 일반적으로 계속적으로 발생하지 않는 스파크는 걱정할 필요가 없고 에미션의 부족 이나 진공불량 또는 과전압의 인가 등의 이유로 스파크가 발생 할 수 있으므로 주의 할 필요가 있다.
필라멘트 전압이 너무 낮거나 음극 예열시간이 부족하여 충분한 에미션이 얻어지지 않는 상태에서 고압이 인가되면 스파크로 음극이 파괴될 수 있다.
또한 과도상태와 기생진동 따위는 비정상적인 고압의 발생과, 전극에 과대한 손실을 주며 이로인한 순간적인 진공도의 저하가 스파크의 원인이 된다.
9-10 글로우 와 형광 (Glow and fluorescence)
글로우는 가스의 이온화에 의하여 전극간 방전을 일으키는 것으로 관내의 가스 분자에 전자가 충돌되어 빛이 발생하며 관내 진공도 불량이 주원인이다. 이에 비해서 형광은 비교적 높은 전압에 의하여 관내 벽이나 절연물이 파르스름한 빛을 발생하는것으로 일반적으로 사용상 문제가 되지는 않지만 글로우와 착각하기 쉬우므로 주의해야 한다.
9-11 필라멘트의 변형 과 편심 (Deformation and asymmentry of the filament)
필라멘트의 외형은 코일 형식으로 되어 있으므로 최대정격을 넘은 동작에서 발열과 냉각을 반복하면 변형되거나 편심을 일으키는 일이 있다. 변형이나 편심은 동작온도가 높을수록 발생하기 쉬우며 출력의 감소나 필라멘트 전류의 증가 및 모딩의 발생원인이 된다. 필라멘트의 변형과 편심을 방지하기 위하여 상기 9-5항의 주의사항을 잘 지켜야하며 음극축 방향이 지정되어 있는 품종은 반드시 지정사항을 준수해서 부착해야 한다.
9-12 영 구 감 자 (Demagnetization of the magnets)
영구자석이 부착된 마그네트론은 자석이 정밀하게 조정되어 있으므로 강자성체나 같은 마그네트론을 가까하거나 충돌하면 급속한 영구감자가 진행되며 이로인하여 올바른 동작이 불가능해지는 일이 있다. 자성체로부터 어느정도 거리에 마그네트론을 두어야 하는가는 제조업체의 지정사항을 따르는 것이 좋다.
9-13 서 지 전 압 (Surge voltage)
서지가 발생하는 것이 마그네트론의 불량을 의미하는 것은 아니지만 마그네트론의 동작과 관련해서 서지가 발생하므로 이점을 설명한다.
마그네트론에 고압과 필라멘트 전압을 동시에 인가하거나 음극 예열시간이 불충분한 상태에서 고압을 인가하면 전원회로에 정상전압의 몇배에 해당하는 서지전압이 발생 할 수 있으며 모딩이 발생했을 때도 서지전압이 발생한다.

보통 이 서지전압에 의하여 마그네트론이 파손되는 경우 없으나 전원회로의 내전압은  이 서지전압을 고려하여 적당한 보호회로를 사용하는 것이 바람직하다.
 

 

10. 보관에 관한 주의사항

마그네트론을 보관할 때는 다음사항에 주의 해야 하며 특히 습도, 진동, 충격, 감자에 주의해야 한다.

• 일반적으로 습도가 너무 높거나 염분이 많은 장소에 장기간 보관하면 절연 불량이나 접촉불량 과 진공도 저하를 초래할 우려가 있다.
  
  
• 진동과 충격은 필라멘트의 크랙(Crack)이나 단선과 전극의 변형이나 파손등의 원인이 된다.
   
• 마그네트론은 대부분이 금속으로 만들어졌기 때문에 의외로 무겁고 취급부주의로 떨어뜨리면  대부분 파손되므로 충분히 주의하여 취급하여야 한다.
  
   
• 음극부와 고주파 출력부는 글라스 또는 세라믹으로로 구성되어 있으므로  이 부분에 다른 물질이 부딪치지 않도록 해야 한다.
   
• 영구자석 부착 마그네트론은 자석이 정밀 조정되어 있으므로 보관할 때 강자성체 (철제의 선반， 공구류, 철편 , 자석) 에 닿지 않도록 주의하여야 한다. 이러한 강자성체가 닿으면 자석이 감자되어 마그네트론을 나쁘게 할 우려가 있으므로 마그네트론 제조업체에서 제시하는 규갹에따른 안전거리를 확보해야한다. 특히 상자에서 꺼낼 때에는 잘못해서 철편을 흡착시키거나 마그네트론끼리 흡착하지 않도록 가능한 천천이 꺼내도록 한다.
   
• 손목시계나 신용카드등 자석에 영향을 받는 것을 갖고 마그네트론을 취급하면 시계가 자화되어 못쓰게 되거나 신용카드등을 사용할 수 없게 되므로 주의해야 한다. 또한 아날로그 계기류도 옆에 두지 않는 것이 좋다.
   
• 보관 과 수송은 제조업체에서 사용했던 포장 및 상자를 사용하는 것이 바람직하다. 이 상자는  진동및 충격과 감자등의 문제를 충분히 고려하여 만들어졌으므로 가장 안전하다.

 

11. 안전에 관한 주의사항

마그네트론 자체는 양극이 접지 되도록 사용되며 입력측으로부터의 누설전파는 필터(Filter)와 쉴드(Shield)로 거의 완전하게 차단되고 있으므로 직접적인 위험은 없으며 다음과 같은 점에 주의해서 안전하게 취급해야 한다.

 
 

12. 용 어 설 명

• 음극역충격 (Cathode back bombardment)  
   마그네트론의 양극과·음극 사이에서 회전하는 전자가 고주파전계에 의하여 가속되어 음극에 충돌하는 현상을 음극역충격이라고 한다. 역충격 에너지는 양극입력의 5%에 이르기도 하며 이것이 다른 전자관에 비하여 수명을 단축하게 하기도 하며, 작은 음극에서 대전류가 얻어지는 장점이 되기도 하다.
   
• 공진공동 (Resonant cavity)
  
  공진 주파수의 전자계 에너지를 비축하기 위하여 사용되는 공동을 말하는것으로 마그네트론의 경우 좌측 그림과 같은 선형의 단면을 가지는 공진공동이 일반적으로 음극을 에워싸는 동심원상으로 형성되어 있다.
  베인의 선단부분에 용량성 Reactance (Capacity C), 원통형 양극 부근에 유도성 Reactance (Inductance L)가  형성되며 공진주파수는 로 주어진다.
  공동은 전자계 에너지를 비축하기 위하여 고주파 전류가 흐를때 표피에 의한 저항손실 (공동표면손실)이 적은 순동으로 되어있다.
  
  그림 12-1 일반적인 마그네트론의 공진공동 구조
   
• 공칭 사용 주파수 (Nominal frequency used)
  공식적으로 사용이 허가된 주파수를 말하며 전자레인지용 마그네토론은 2450MHz이다.
   
• 절대최대정격 (Absolute maximum ratings)
  어떠한 경우에도 값을 초과해서는 안되는 제한치이며 이 정격치 내에서 사용해야만 만족한 능력을 발휘할 수 있다. 오븐을 설계할때는 전원전압의 변동, 마그네토론 특성 허용편차, 부품의 오차, 부하의 변동, 주위조건의 변동 등 발생할 수 있는 모든 조건을 고려하여 절대최대정격을 초과하지 않도록 해야한다.
   
• 정합부하 (Matched load)
  부하의 임피던스가 전송 선로의 임피던스와 같으면 전송 선로상에 정재파가 발생하지 않는 데 이러한 부하상태를 정합부하라 하며 전자레인지용 마그네트론의 경우는 정재파비(VSWR)가 1.1 이하일 때를 말한다.
   
• 탄화 (Carburization)
  토륨-텅스텐선의 표면에 탄소를 부여하여 표면에 Tungsten carbide(W₂C)을 형성시키는 방식으로  이 표면처리의 이점은 전자방사의 안정화, 동작온도의 저온화, 장수명등을 들 수 있으나충격이나 진동에 매우 약하다.
   
• 이온충격 (Ion bombardment)
  작용공간에 잔류하는 가스분자에 전자가 충돌하면 가스분자가 이온화되고 이것이 가속되어 전극에 충격을 가하는 현상을 이온충격이라 한다.
   
• 미주전자 (Stray electrons)
  마그네트론의 동작중 음극에서 방출되는 전자의 대부분은 작용공간을 통하여 양극 베인 선단에 도달하거나 음극으로 돌아온다. 그러나 일부 소수의 전자는 작용공간을 돌아다니다 Pole pieces등 양극선단 이외의 부분에 도달한다. 이러한들 소수의 전자를 미주전자라 한다.
   
   

 

• 맥류동작 (Pulsating conditions)
  전자레인지용 마그네트론의 양극전원은 평활한 직류를 사용하지 않고 가격이 비교적 저렴한 반파 또는 양파 배전압전원으로 비평활의 맥류가 사용되는데 이러한 방식에서의 양극전류는 위 그림12-2와 같은 맥류이며 이러한 동작을 맥류동작이라 한다.
  
  
   
                    그림 12-2 반파배전압 방식의 양극전류 파형
   
  

• 모드 불안정 (Mode instability)
  정상적인 상태의 마그네트론에서 고주파전계는 서로 근접한 베인과의 위상차에 따라 여러 가지 동작모드가 발생할수있으며 각각의 모드가 작용공간을 회전하는 전자에 의하여 공진 Cavity에서 발생하는 각종 공진 주파수에 대응하고 있다. 통상적인 마그네트론은 π-mode를 사용하는데 이모드가 출력이 크고 효율이 좋기 때문이며 이 π-mode는 인접하고 있는 베인간 고주파 전계의 위상차가 180도 즉 π radian 이기 때문에 π-mode라한다. 여러 가지 원인에 의하여 π-mode가 유지되지 못하고 다른모드로 점프하거나 발진이 멈추는 것을 모드 불안정 이라한다.
   
• 공동표면 손실 (Cavity surface loss)
  마그네트론의 발진시 공동내면(Vanes and anode wall)을 흐르는 마이크로파 표면전류에따른 줄효과(Joule effect) 의하여 발생하는 손실 말한다.
   
• 정재파 (Standing wave)
  마이크로파원과 부하가 그림12-3처럼 전송선로를 통하여 접속된 경우 일반적으로 전송선로상에는 입사파와 반사파가 존재하며 정재파는 그 입사파와 반사파의 합성으로 생기는 것이다.
  부하임피던스가 달라지면 정재파가 변하므로 정재파를 측정하여 부하를 측정 할 수 있다
  
  
   
  
  그림 12-3 마이크로파를 부하에 접속했을 때 회로
   

 

 

관내파장 (Guide wavelengthg) 일반적으로 도파관내의 전파정수 β 는 자유공간에서와 다르며 다음 식과 같이 표시된다.   이  λg 를  도파관의 관내파장(λg) 이라 하며 자유공간에서 파장(λ)에 비하여 길어진다. λc 는 차단파장으로 도파관 칫수에 의해서 결정되며 λc = 2a 가 된다. 그림 12-4 도 파 관 (Waveguide)   서미스터 (Thermistor) Mn, Ni, Co 등의 금속탄산염, 초산염, 염화물 또는 산화물을 1300∼1500 °C의 온도로 소결하여 만든 일종의 반도체로서 상당히 높은 마이너스 온도계수를 갖고있다 서미스터에 마이크로파 전력을 가하면 온도가 상승하게되며 그에따른 저항변화를 검출하여 마이크로파 전력을 측정하는데 이용된다.   서미스터 브리지 (Thermistor bridge) 서미스터는 주위온도에 대해서 민감하기 때문에 그것을 보정하는 회로를 추가하여 안정한 서미스터 저항변화를 읽을 수 있도록 온도보상회로를 삽입한 장치이며  VSWR Scale 이 부착된 것도 있다. 그림 12-5 서미스터 브리지의 원리도   리키지 트랜스 (Leakage transformer) 그림12-6 처럼 철심형 변압기의 한쪽에 1차권선을 감고  다른쪽에 2차권선을 감아 중앙에 큰 누설자속(Leakage flux)을 주기 위한 공극을 만든다. 여기서 2차전류가 증가하면 자속 φℓ' 와 φℓ" 가 증가하며 이로 인해 2차전압이 감소고 2차전류의 증가를 억제하게되어 결과적으로 2차전류를 일정하게 유지할 수 있다. 그림 12-7은 리키지 트랜스의 전압-전류 특성을 나타낸것이며 이러한 트랜스가 영구자석형 마그네트론의 양극전원용으로 널리 사용되고 있다.
그림 12-6 리키지 트랜스	그림 12-7 리키지 트랜스의 전압-전류특성

 
 
 

마그네트론의 응용

1. 마그네트론의 특징

현재 마그네트론은 대량생산 체제에 의하여 저렴한 가격에 공급되고 있고, 제조기술의 발달로 마그네트론의 품질이 상당한 수준에 이르고 있으며 다음과 같은 특징을 갖고 있습니다.

• 고품질, 고신뢰성 : 돔형 세라믹형태의 출력부 구조에 의해 뛰어난 마이크로파 절연 성능을 얻을 수 있으며,금속과 세라믹에 의한 밀봉 구조의 채용에 의해, 내고온, 내환경성이 뛰어난 구조로 되어 있습니다. 또한 토륨 텅스텐 FILAMENT를 비롯한, 생산기술의 발달로 장수명이 실현되고 있습니다.
• 소형, 경량 : 보통의 발진장치에 비하여 소형으로 무게가 가벼우며, 소형 자기회로 등 자원 절약화를 고려한 구조로 되어 있습니다
• 저잡음 : 입출력 및 양극공동부의 최적화와 제조기술의 발달에 의한 고정밀도 조립에 의해 불요 복사가 적게 되어 저소음이 실현되고 있습니다.

2. 마이크로파 가열의 특징

마이크로파 가열은 종래의 가열방법과 본질적으로 다른 가열 방법으로서 종래 가열방법과 비교할 경우 많은 장점을 가지고 있으며 특히 열전도성이 나쁜 물질의 가열에 유효하며 다음과 같은 특징이 있습니다.

• 고속가열 : 마이크로파는 순간적으로 피가열물 속으로 침투해 발열하기 때문에, 열전도에 필요한 시간이 불필요해져 열전도에 의한 외부 가열방법에 비하여 단시간에 가열 할 수 있습니다
  
• 높은 열효율 : 피가열 물자체가 발열체가 되기 때문에 주위의 공기나 가열장치 등을 가열하는 손실이 없어 높은 열효율을 얻을 수 있습니다.
  
• 고속 열응답성 : 마이크로파는 광속도로 전파 하는 고속 응답성을 가지고 있으므로 순간 기동, 정지 및 출력 조정에 의한 온도 제어를 용이하게 할 수 있습니다.
  
• 형상에 무관한 균일가열 : 피가열물의 각부가 동시에 발열하므로 복잡한 형상에서도 비교적 균일에 가열할 수 있습니다.
  
• 선택 가열 : 유전손실에 의한 발열이기 때문에 유전손실이 큰 것에 선택적으로 흡수되어 필요한 부분만을 가열할 수 있습니다.
  
• 공업적 이용의 적합성 : 자동화 및 전력의 절약이 용이하며, 설치 면적이 적게 들고, 장치의 제어 및 사용이 간단하게 되어 공업용 가열장치에 적합 합나다.

3.  마그네트론의 응용분야

가정에 있는 전자 렌지는 마이크로파 가열을 응용한 대표적인 예로 급속 조리, 해동 등 편리하게 이용됩니다. 공업용으로는 고출력, 고기능의 마이크로파 가열 응용 장치가 이용되고 있습니다. 종래의 석유, 가스등의 연소나 전기 히터등에 의한 가열은 물질의 표면을 외부로부터 가열해 열전도에 의해 서서히 가열하는 표면 가열이지만 마이크로파가열은 마이크로파가 물질 내부에 침투해 흡수되어 열변환되는 내부가열 이기때문에 열전도에 필요한 시간이 불필요하게 되어 종래 가열방법보다 급속한 가열이 가능해집니다. 마그네트론의 응용 분야는 이러한 마이크로파 가열원리를 활용하는 방법과 마이크로파에 의한 플라즈마를 활용하는 방법 등이 이용되고 있습니다.

• 마이크로파 가열 (유전가열) : 마그네트론이 방사하는 마이크로파는 1 초에 수십억회 극성이 변화하며, 이 마이크로파를 피가열물에 조사하면 그 물체안의 수분자와 유극성 분자나 이온등이 마이크로파의 극성 변화에 따라 진동또는 회전을 하게 됩니다. 이로인해 발생하는 마찰열에 의해 내부로부터 자기 발열을 하게되며 이러한 가열방법은 종래의 가열 방법보다 급속한 가열을 할 수 있으며 가열 효율 또한 높기 때문에 이를 이용한 가열 및 건조장치에 이용되고 있습니다.
• 플라스마의 활용 : 고전계의 마이크로파를 기체에 조사하면 원자내의 자유전자가 마이크로파 에너지를 흡수해 높은 에너지레벨의 이온과 전자로 분리되며 이온과 전자가 거의 같은 밀도로 높은 밀도를 유지하며 공존하는 플라스마가 발생합니다. 이러한 이온을 포함한 기체는 화학적으로 활성인 상태에 있기 때문에 여러가지 분야에 응용됩니다. 예를 들어 원자를 플라스마화해 고체 표면에 퇴적 시키는 방법이나 고체 표면에 화학변화를 일으키게 하여 표면 상태를 변화시키는 방법으로 고분자 재료의 접착성의 개선및 흡습성의 개선등에 응용되어 있습니다.
• 플라즈마를 이용한 반도체 제조장치 장치 : 마이크로파로 발생 시킨 플라스마의 이온을 반도체 실리콘 웨이퍼에 작용시켜서 에칭 또는 클리닝 장치에 활용할 수 있습니다. 예를 들면 마이크로파 플라스마 에칭은 에칭 가스를 유자장 마이크로파로 플라스마화 시켜서 보다 미세한 패턴 가공이 가능해 집니다.
• 마이크로파를 이용한 램프 장치 : 마이크로파로 발생 시킨 플라스마의 빛을 이용하는 것으로써 가시광선 램프나 자외선 램프로 활용 할 수 있습니다. 이러한 방법은 램프에 전극이 불필요하며 고성능인 빛과 장수명을 실현 할 수 있습니다.
• 고분자 재료의 표면 처리 : 마이크로파 플라스마에 의해 얻을 수 있는 활성원자와 산소를 고분자 재료 표면에 반응 시키면 접착력, 도장성 ,염색성등을 개선할 수 있으며 옷감의 방수성능 개선등에 응용 할 수있습니

마이크로파 가열의 원리
전기의 절연체를 유전체라 하며 절연체는 전기적으로 중성인 분자와 원자로 구성되어 있지만 전계를 가하면 분자와 원자가 갖고 있는 전하의 평균적 위치 간격이 +극과 -극으로 분극되어 전기적 쌍극자로 된다. 물 처럼 분자가 영구적 쌍극자를 구성하는 경우는 전계를 가하면 불규칙으로 배열된 분자가 전계의 방향으로 정렬한다. 외부에서 가한 전계가 교류 전계인 경우는 영구 쌍극자로 되어있는 분자가 전계의 변화(주파수)에 따라 극의 위치가 변화하여 진동하게되며 그로인해 마찰열이 발생한다. 또한 유전분극의 완화 현상 때문에 전계 에너지가 열로서 유전체에 흡수된다.  이러한 현상을 유전가열이라 한다.
유전가열의 특징은 피가열물 자체가 발열체가 되므로 유전체에 가까이 없는 것은 가열되지 않는다. 비유전율 εr 과 유전 손실각 tanδ, 전계의 강도와 유전체로 흡수된 전력의 관계는 다음식과 같이된다
	-------- (식 1) P :     소비전력 f :      교류전계의 주파수 (Hz) E :     전계의 강도 εr :    피가열물질의 비유전율 tanδ : 피가열물질의 유전 손실각
위식에서 εr . tanδ 은 유전체 손실(Loss factor)과 예비유전체의 온도와 주파수에 의해서 변화한값이다. 다음그림은 물을 예로한 주파수에 대한 Loss factor를 표시한것이다.
위의 식1에서 알 수 있듯이 유전체에 흡수된 전력은 주파수에 비례하고 있다. 그러므로 전계의 주파수가 높을수록 진동이 심하여 마찰열의 발생도 많아지게 되는 것이다. 즉 주파수가 높고, 전계의 강도가강할수록 가열효율이 좋게된다. 그러므로 유전가열에는 주파수가 높은 고출력 발진관이 필요하게 된다.그런데 일반적인 발진관(대형이 아닌)은 주파수가 높게되면 출력이 낮게되기 때문에 마이크로파 가열에 이용되고 있는 주파수는 915 MHz대역과 2450 MHz 대역이 정도이고 , 현재사용되고 있는 마그네트론은 2450MHz 에서는 최고 5KW이며, 915MHz에서는 30KW 이하가 대분이다.
다음식은 가열된 유전체의 상승온도를 가르킨다.
-------(식 2)
ΔT : 상승 온도, C : 비열, ρ :물질의 밀도
유전가열의 경우 가열할 물질이 크면 그중심 까지 전파가 미치지 않을 수도 있으며 전계의 침투 깊이는 다음식과 같이 된다.
---(식 3)
D : 전파의 침투깊이  , λ : 전계의 파장
위식에 의하면 큰물질을 가열할 경우는 2450MHz 보다 915MHz가 유리하며 2450MHz는 일반 가정용 전자렌지에 적합하다 할 수 있다..

마이크로파 가열장치의 구성

다음 그림은 마이크로파를 이용한 마이크로파 파워 유니트의 기본적인 구성으로 마이크로파의 손실을 최대한 줄일 수 있는 구조 입니다. 마그네트론을 이용한 발진기에서 발진된 입사파가 아플리케이터(가열부)에 공급되어 물질을 가열합니다. 이때 가열물질의 유전손실이 적으면 반사전력이 증대합니다. 이 반사전력을 줄이는 것이 EH튜너의 역할이며, 파워 모니터로 반사 전력을 보면서 조정을 합니다.또한 아이솔레이타는 반사전력이 마그네트론으로 돌아가지 않도록하는 장치입니다. 마이크로파 가열 장치를 구성할 때, 마이크로파 에너지를 고효율로 이용하기 위해서는 이와같이 마이크로파 발진기와 가열부 사이에 아이솔레이타, 파워 모니터, EH튜너등의 기기를 접속하며 누설전파가 발생하지 않도록 하기위해 Leak Detector를 이용하여 전파 누설을 조사해야 합니다.

• 발진장치 : 마그네트론을 이용한 마이크로파 발진장치로 주파수 2. 45 GHz, 출력 1kW에서 5KW의 마이크로파 전력을 발생하는 공업용 발진 장치가 판매 되고 있으며 ,  WRJ－2 도파관을 사용 할 수 있는 실험및 연구 용도의 마이크로파 발진장치도 시판되고 있습니다.
• ISOLATROR : 마이크로파 반사 전력을 흡수해 발진관을 보호하며. 발진 출력 및 주파수를 안정화하는 효과가 있으며 수냉식과 공냉식이 있습니다. 수냉식 아이솔레이터는 최대 5KW의 마이크로파 반사 전력을 수냉 더미 로드가 고효율로 흡수 할 수 있습니다. 아이솔레이터는 손실이 작아야하며 외부 환경에 의한 영향이 없도록 제작되어야 합니다. 또한 1500W이하의 저출력에서는 공냉식 아이솔레이타가 사용되기도 합니다.
• EH Tuner : 마이크로파 임피단스를 정합상태로 조정하여 부하 반사전력을 최소화 하는 장치로서 파워모니타를 보면서 부하 반사전력이 최소화돠도록 조정합니다.
• Power Monitor : 마이크로파 입사전력과 반사전력을 측정하여 표시하는 장치로 발진출력을 정확히 측정할 수 있어야 하며 도파관내의 진행파 와 반사파를 분리 측정 할 수 있어야 합니다. 정확한 온도보상이 이루어져 저온이나 고온에서 측정오차가 없어야 합니다.
• 도파관 : 마이크로파를 손실없이 가열부로 보내는 장치로서 스트레이트 도파관, E코너 도파관 , H코너 도파관 과 곡선 도파관 등이 있습니다.

마이크로파 누설에 대한 규제

마그네트론을 이용한 기기는 생체에 악영향을 미치는 수백와트이상의 마이크로파를 이용하는 기기입니다. 마이크로파에 노출되면 이상출산, 백내장, 중추신경계 장해,두통, 암등을 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 이 때문에 각국에서는 마이크로파를 포함한 각종 전자파에 대하여 규제를 가하고 있습니다. 미국 환경 보호청 및 일본의 안전기준에 따르면 전자렌지의 문으로 부터 5 cm의 거리에서 5 mW/cm2 이하로 규제하고 있습니다. 따라서 마그네트론을 이용한 장치에서는 마이크로파의 누설에 각별한 주의를 요합니다.

마이크로파 누설 검출 및 경보장치

※ 누설 검출기의 구매 정보를 원하시면 그림을 클릭 하십시요
※ 누설 검출기의 사양에 관한 관한 정보를 원하시면 기종명을 클릭 하십시요

외   형
기 종 명	MD-2000	840024	HI-1801	380-2
측정대상	전자렌지	전자렌지	전자렌지	전자렌지
표시방법	디지털 누설경보기능	아날로그	아날로그	아날로그
측정범위	0.01 ~ 9.99 mW/cm2	0.1 ~ 10 mW/cm2	0-10 mW/cm2	0-100 mW/cm2
주파수대역	2450 MHz	2450 MHz	2450 MHz	2450 MHz
크 기	12 x 5.5 x 2.4 (cm)	12.1 x 5.4 x 4.5 (cm)		21 x 8 x 5 (cm)
중 량	120g	170g.		160g
전 원	DC 9V	DC 6V		1.9V
제조업체	Safeea Incorp	AFC International, Inc.	Holaday Industries	Simpson Electric Company

마그네트론의 이용사례
1. 마이크로 드럼
마이크로파의 내부 가열과 LPG 가스의 외부 가열을 병용하여 단시간에 가열하여 건조시키는 장치로다음같이 사용됩니다 캔 음료의 원료인 녹차 및 홍차잎등 식품의 건조및 졸임 플라스틱 파레트, 소프트 페라이트, 석고등 공업 재료의 가열 처리 세라믹,비료 및 사료등 의 탈수 건조
	기본사양 마이크로파 출력 최대 6 kw(1. 5kw 마그네트론 4대, 임의 조정가능) 가열온도 : LPG가스 버너 병용시(최대 170℃) 드럼 회전수최대 3 rpm(통과시간 최대 약 5분 ) 드럼 길이 3. 3m
2. 마이크로파 오븐
	본장치는 히터와 마이크로파를 같이사용하는 오븐으로 피가열물을 비교적 장시간 처리하는데 적합한 마이크로파 가열 장치입니다. 파장에 대해서 가열실을 충분한 넓이로 하여 전파를 분산 시켜 균일인 가열을 얻을 수 있습니다.      특     징 고속가열:순간적으로 가열 대상물의 내부에 침투해 열변환되기 때문에 단시간에 가열 할 수 있습니다. 균일가열:내부가열과 외부가열의 병용에 의해 균일한 가열을 할 수 있습니다. 높은 열효율:가열 대상물을 직접 내부에서 가열 하기 때문애 열효율이 높다.(70∼80%)
3. 액체가열 장치
	액체 가열 장치는 강산, 강알칼리의 가열 장치로서 통상의 가열 처리를를 할 수 없는 액체와 급격한 가열로인한 물성의 변화가 우려되는 액체의 가열에 이용됩니다.     주 된 용 도 강산및 강알칼리 용액의 가열 잼의 가열 살균　 마가린, 버터의 에이징 각종 액체의 가열, 살균, 열반응 시험
4. 그밖의 이용사례
근래에 와서 목재의 건조 방법등의 변화에 의해 목재에 관한 마이크로파 응용이 증가하고 있는 추세이며 주로 목재의 건조와 접착에 관해 이용되고 있습니다.
그 밖에도 마이크로파 응용 장치는 고무 공업을 시작으로 식품, 화학, 요업, 세라믹, 목재, 종이, 섬유, 인쇄, 의약품 등 폭넓은 분야에서 이용되고 있습니다.

 

전 원 방 식

마그네트론에 사용하는 전원회로는 일종의 정전류 전원으로서 반파 배전압 방식과 양파 배전압 방식, 양파 방식 등이 있다. 가정용 전자렌지에는 주로 반파 배전압 방식이 사용되며 고출력이나 측정장치에서는 양파방식을 사용한다. 마그네트론을 구동하기 위한 전원회로는 서지(Surge) 전압이 크게 발생하기 때문에 Surge 전압을 흡수 할 수 있는 바리스터 또는 ZNR 같은 소자를 부착해야 한다. 또한 전원 회로에 있는 Capacitor는 고압이 충전되어 있어서 정비시에 감전의 위험이 있기 때문에 10 MΩ 정도의 방전용 저항을 삽입 하기도 한다.

A. 반 파 배 전 압 방 식

이방식은 제작 원가가 적기 때문에 가장많이 사용되고 있는 방식이다.  반파 배전압 방식은 양극전류의 최대치가 평균 양극전류의 3~3.5배 이상으로 높기때문에 모딩이 쉽게 발생하는 단점이 있으므로 주의해야한다.

B. 양 파 배 전 압 방 식

양파배전압 방식은 양극전류의 최대치가 평균전류의 2~2.5배로 비교적 낮기 때문에 고출력 전자렌지에 사용된다. 이런 방식은 음극이 충분히 예열되지 않으면 초기 모딩이 지속되는 단점이 있으며 현재는 많이 사용되지 않는다.

C. 양 파 방 식

 

양파방식은 양극전류의 최대치가 평균전류의 1~1.5배로 상당히 낮으며 초기 모딩이 지속되지 않기 때문에 고출력 전자렌지에 사용되고 있다. 그러나 이 방식은 배전압을 사용하지 않기 때문에 트랜스가 크게되고 제작 원가가 상승하는 단점이 있다.
 

마그네트론용 전원장치

 ◆ Richardson Electronics, Ltd.

	Pulseable power supply Continues power or pulsed power up to 5 kHz with maxi-pulse capability for all magnetron power classes between 300 Wcw /600W maxi-pulse and 2 kWcw / 3kW maxi-pulse at 2,45 GHz. GEN300PS50-230P
	High ripple switch-mode power supply as SCR-and LC-replacement Switch mode power supply for high voltage and filament supply for two magnetrons 900W ea. or one 1950W. Quasi thyristor, SCR-system (ripple 50Hz or 100Hz) where power can be continuously anode current controlled (amplitude). Weight is only 6.3kg and small size.
	Switch-mode power supply for 1250W / 2000W magnetron for 1250W magnetron SM450F for 2000W magnetron SM750F
	Switch-mode power supply for 3 kW magnetron SM1050T
	Switch-mode power supply up to 50kHz pulsed Switch mode power supply to drive a 1250W magnetron YJ1540 or 2M137. It works either in continuously mode (ripple <3%) or in pulsed mode between 2 kHz and 50 kHz. Depending on duty cycle 3 kW pulse power can be achieved. Ideal for application of plasma generation and coating. PM450
	Switch-mode power supply for 6 kW magnetron SM1180T
	36 kW Switch mode power supply system This 36 kW magnetron switch mode power supply comprised three 12 kW power modules to drive either a 20 kW magnetron at 2.45 GHz or a 30 kW magnetron at 915 MHz. The efficiency of a 915 MHz magnetron is higher than of a 2.45 GHz magnetron. The unit also contains the filament - and electromagnet power supplies and the interface circuits between user's system and the power supply. The filament transformer shall be mounted a close as possible to the magnetron. Input voltage: 3 x 480 V or 3 x 415 V, 50/60 Hz. Other mains voltage upon request. The switch-mode power supply systems are available in the power range 10 kW (for a 6 kW 2.45 GHz magnetron) up to 120 kW (for a 75 kW 915 MHz magnetron). MG36PS415 or MG36PS480 MG120PS415 or MG120PS480
	Power supply for 300W magnetron 19"-rack power supply with electromagnet controller for variable output power (5-100%) at external microwave head with magnetronYJ1530SP. Connection to separate microwave head done by cables. Ripple is 100% with 50 Hz. Mains 230 V/50 Hz, other values available per request. GEN300WPS50-230
	Pulsed-LC-Control unit With this controller a simple LC-resonant power supply can be built. A pulse generator, soft start relays and supervisory unit for magnetron are incorporated. Just the HV-transformer, HV-diode and HV-capacitor needs to be connected for a ready to go power supply. Separate modules are available for each magnetron power class between 300 W and 2000 W.
	LC-Power supply Standard LC-power supply for use in laboratories with integrated filament supply. Built in housing - available for power levels up to 3kW. Connection to separate microwave head done by cables. Ripple at power level up to 1.45 kW 100%, 50/60 Hz and at 2 kW and 3 kW 100%, 100/120 Hz. The average output power is controlled via external pulse signal. GENx.xKWPS50
	Thyristor (SCR) - controller With this SCR-controller the mw-power can be controlled continuously in amplitude between 0% and 100% with 100% ripple at double mains frequency of 100 Hz or 120 Hz. Together with HV-transformer, bridge rectifier and choke the basic version of a controllable power supply in power range from 300 W to 2000 W is completed. MW-IPAC-xxxx
	Power supply with Thyristor-controller SCR controlled power supply module for 1450 W magnetron head. It includes the thyristor controller shown above. Available for microwave power classes 850 W up to 2000 W and with mains supply 230 V or 400 V, 50/60 Hz. Power control 0-100% via external control signal 0-10 Vdc. Open frame version for installation into separate cabinet or at microwave generator. GEN1.5KWPSVAR50
	Double-Power-Supply in basic LC-version Open frame double LC-power supply for operation of two 1450 W magnetrons. Other output power levels are available too. Via cables the microwave heads will be connected. Ripple of microwave power is 100% with 50/60 Hz. The average output power is controlled via external pulsed control signal. The high voltage circuit, especially the status of operation of the magnetron is monitored. In case of a malfunction an external alarm will be given. Mains input is 3x400 V, 50/60 Hz. GEN1450PS50-400
	LC-power supply basic kit The simplest version of a power supply is the so called LC-power supply. The series resonance effect between air gap HV-Transformator and HV-capacitor and HV-diode is used to stabilize the magnetron current and double the anode voltage. For magnetrons at power levels between 300W and 1450W the half wave doubler circuit is utilized. For 2kW and 3kW magnetrons the full wave doubler circuit with 2 HV-capacitors and 2 HV-diodes is used to reduce the magnetron peak current. 50Hz and 60Hz operation are possible. At 60Hz just the value of resonant capacitor must be reduced by factor 1,41. View a typical circuit diagram of a full wave doubler here.
	Filament transformers A series of high voltage resistant potted filament transformers, matched for each separate power class of magnetron. Preferable mounted directly close to magnetron at launcher. Available for all mains voltages (50/60 Hz), in large (standard) or flat housing design, with faston terminals or with flying leads.
	Highvoltage- und Filamenttransformer LC-Resonance transformator - with additional potting at the high voltage side (grey) for further protection against arcing. A filament supply is added to the primary side. This is economical if the magnetron is mounted close by (<1 m). A temperature switch is included and this transformator is available for all mains voltages (50/60 Hz) and for all magnetron power classes up to 3 kWcw.
	Highvoltage Bridge Rectifier The highvoltage bridge rectifier is used in SCR-power supplies and in special pulsed power supplies for full wave rectification of the anode voltage for the magnetron. BV019/0846

[출처] 전자기파 (전국설비인연합회) |작성자 투덜이

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무단 도용에 따른 저작권 침해에 대한 경고문.

이메지니어링에서 알려드립니다...!!

귀하께서 무단 도용하고 있는 (다음카페: 정원 산업전자의 마그네트론 구조) 등 마그네트론관련 내용은 당사가 많은 시간과 비용을 드려 구축 된것으로서 도용에 따른 검색에 지장을 초래하여 많은 피해를 보고있으므로
강력하게 다음사항을 요구 합니다.

1. 가장 빠른 시일내 무단 도용된 마그네트론 관련을 삭제 하시고 그 내용을 페이지에
공표 하십시오.
2. 상기사항이 이루워지지 않을 경우 법적 조치를 하겠습니다.

(참고)
1. 당사 홈페이지 아래에는 저작물의 저작권은 이메지니어링에 있다고 표기되어 있음
을 상기 하십시오. (All Content