磁控管的工作原理

  磁控管的工作原理

    當(dāng)磁控管陰極與陽(yáng)極問(wèn)存在著一定的直流電場(chǎng)時(shí)，從陰極發(fā)射的電子受陽(yáng)極亡正電位加速而向閱極移動(dòng)，移動(dòng)速度正比于電比的二分之一次方。出于空間存在著磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向正好與電場(chǎng)方向垂直，同時(shí)也與電子運(yùn)動(dòng)方向垂直。眾所周知．當(dāng)帶電體在垂直磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，將受到磁力的作用、該作用力與磁場(chǎng)及電子的運(yùn)動(dòng)方向垂直。因此，當(dāng)電子離開(kāi)陰極向陽(yáng)極移動(dòng)時(shí)受到磁力的作用，結(jié)果使電子偏離原來(lái)的方向而呈圓周狀運(yùn)動(dòng)。不同的磁場(chǎng)及電場(chǎng)比值使電子只行不同的圓周運(yùn)動(dòng)半徑。顯然，過(guò)低的電場(chǎng)或過(guò)高的磁場(chǎng)，使電子飛離陰極繞圓弧運(yùn)動(dòng)后仍然回到陰極。在某一特定的電壓及磁場(chǎng)值．正好電子能繞陰極旋轉(zhuǎn)(可以大致認(rèn)為運(yùn)動(dòng)的圓周半徑大于陰極的個(gè)徑而小于陽(yáng)極的半徑)。在這兩種情況下，雖然在陰極和陽(yáng)極間加有自流電壓，但是在外電路里將不出現(xiàn)陽(yáng)極電流。只有當(dāng)陽(yáng)極電壓超過(guò)某—電壓值時(shí)，在外電路里才會(huì)出現(xiàn)電流。這一狀態(tài)稱(chēng)之為臨界狀態(tài)。如果陽(yáng)極電壓繼續(xù)升高，那么電子運(yùn)動(dòng)的半徑超過(guò)了陽(yáng)極半徑，電子在作用空間又不能繞圓周運(yùn)動(dòng)而是直接打到陽(yáng)極上去。我們需要的也就是能進(jìn)行能量交換的只是電子能繞圓周運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。諧振腔類(lèi)似于高頻發(fā)射機(jī)中電感線圈與電容器所組成的諧振回路或稱(chēng)“槽路”.在磁控管工作時(shí)，相鄰諧振腔高頻磁場(chǎng)方向相反，其翼片上的高頻電場(chǎng)方向也相反。即在二相鄰諧振腔間有180度的相位差。因此，可以認(rèn)為，在陰極面上發(fā)射的電子，如果是處于正電場(chǎng)的冀片為負(fù)的位置，電子就比沒(méi)有高頗場(chǎng)時(shí)饅。當(dāng)電子受磁場(chǎng)作用力而繞反時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，正高頻場(chǎng)附近出發(fā)的電子將會(huì)追趕負(fù)高頻場(chǎng)附近出發(fā)的電子。相反，負(fù)高頻場(chǎng)附近出發(fā)的電子則由于減速，而好似在等待追上來(lái)的電子。其結(jié)果便是在作用場(chǎng)空間出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的電子“云集”現(xiàn)象，這種密集的電子云，沿著陰極軸心而旋轉(zhuǎn)著。