1、磁控管原理- -简介

　　磁控管，英文名称为Magnetron，于1936年至1937年间进行研制，并于1939年在市场上得以应用，是一种可以产生微波能的器件。“磁控管”中“磁”指的是磁场，“管”指的是二极管，因此“磁控管”实际上就是将二极管置于磁场中，在磁场与产生的电场作用下，管内电子将电场中获取的能量转换为微波能量的过程。磁控管具有成本低、尺寸小、功率高、效率大等诸多特点，现已得到广泛应用。

　　磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件。实质上是一个置于恒定磁场中的二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。同时，磁控管是一种消耗品，容易老化和消磁。

　　2、磁控管原理- -结构

　　磁控管主要由阳极、阴极、能量输出器、磁路系统和调谐装置五大部分构成。其中，阳极的作用有三，其一是与阴极一起构成高频电磁场，为二极管内电子的能量转换提供空间;其二是完成收集电子的功能;其三是在一定程度上决定着高频电磁场的振动频率。阴极被看作为磁控管的“心脏”，其完成的作用有三，其一是与阳极一起构成高频电磁场(如上所述);其二是用于发射电子;其三是在一定程度上影响磁控管的性能和寿命。能量输出器，顾名思义，是一种输出装置，用于和外界相连接，将转换形成的微波能输送到外部系统中。磁路系统用于产生恒定磁场。调谐装置用于调节频率，在某些固定频率的管子中也可以不加这一部分。

　　3、磁控管原理

　　磁控管的工作原理是这样子的：首先，阴极发射电子，在正交高频电磁场的作用下，电子作轮摆线运动，调节磁场和电场使得电子在圆周方向的运动速度刚好与微波场的速度相等，作同步运动。其次，处于微波减速场中的电子逐渐向阳极靠拢，将能量转换为微波能，有利于稳定微波振荡的产生，被称作有利电子;相反的，处于微波加速场中的电子逐步向阴极靠拢，将微波能吸收转换为自己的能量，不利于稳定微波振荡的的产生，被称作不利电子。最后，在减速场中电子逐步聚集，而在加速场中电子在背离加速场中心力的作用下逐步散聚，使得有利电子逐步增多而不利电子逐步减少，到一定程度后，磁控管中便会产生稳定的微波振荡，即产生微波能。

　　4、磁控管原理- -分类和应用

　　磁控管，按工作状态可分为脉冲磁控管和连续波磁控管;按结构特点可分为普通磁控管、同轴磁控管和反同轴磁控管;按频率可调与否，可分为固定频率磁控管和频率可调磁控管。频率可调磁控管又可分为机械调谐磁控管和频率捷变磁控管。另外还有一类借助改变阳极电压实现频率调谐的电压调谐磁控管。

　　脉冲磁控管的工作脉冲宽度可在 0.004～60微秒范围内变化，工作频率范围在250兆赫至120吉赫之间，脉冲功率从几十瓦到几十兆瓦，效率可达70%，寿命可达几万小时。脉冲磁控管广泛用于引导、火控、测高、机载、舰载、气象等各种雷达中。

　　连续波磁控管用于电子对抗、工业加热和微波理疗。功率在 400～1000瓦之间的廉价的连续波磁控管还广泛用于家用微波灶。为了不干扰雷达和通信设备的正常工作，医用、工业加热和烹调用磁控管的工作频率通常为915±25兆赫及2450±50兆赫。

　　频率可调磁控管，特别是频率捷变磁控管能提高雷达的抗干扰能力。

　　连续波磁控管

　　电压调谐磁控管通常作为电子对抗设备的功率源，可提供几瓦到几百瓦的连续波功率。它具有调谐速度快、调谐线性好等优点。小功率电压调谐磁控管调谐范围可达2:1，4:1，甚至20:1，能大大提高各种雷达的电子对抗能力。它的主要缺点是输出功率不够大，不能用于雷达的电子反对抗措施。

　　5、磁控管原理- -同轴磁控管

　　同轴磁控管是在普通磁控管翼片腔体(称为内腔)外面加一只具有高品质因数的同轴腔(称为外腔)而构成，靠内腔背壁上的相间耦合隙缝将内外腔的场耦合起来。

　　同轴磁控管具有模式分割好、工作效率高和频率稳定性好的优点，常用于动目标显示、精密跟踪和测距雷达中。反同轴磁控管由内阳极和与之同轴的外阴极组成，因而可增大阴极面积。同轴磁控管的工作波长可短至毫米波段。这种磁控管的特点是功率高、效率高、频率稳定性好。