уважаемые знатоки, подскажите пожалуйста.

суть проблемы - нужен генератор СВЧ колебаний в диапазоне 2,4-2,5 ГГц с выходом типа "антенна магнетрона".
зачем? нужно оптимизировать нагрузку, спроектированную и изготовленную для подключения к магнетрону.
оптимизацию хочется производить в режиме низких мощностей, а не сотен Вт...
из железа имеется старенький панорамный скалярный анализатор и неисправный магнетрон, который был уже успешно препарирован и у которого была отпилена пластина с антенной.

итак, необходимо согласовать 50 омный коаксиальный кабель и "антенну магнетрона". 3D моделирование в CST MS проводить не очень хочется.
ес-но, зная диаметры центрального и внешнего проводников антенны магнетрона можно прикинуть импеданс.
на базе чего лучше организовать согласование?
что посоветуете?
заранее спасибо за ответы...

1) Если я правильно понял, нужно обеспечить выход мощности магнетрона на коаксиал 50 Ом?
Самый простой выход взять магнетрон с уже с готовым коаксиальным выходом М95 (2,45 ГГц, 25 Вт, 16/4,6 мм, 75 Ом) М-107 (2,45 ГГц, 230 Вт, 16/7 мм, 50 Ом) АО "Тантал", Саратов.

2) Генераторы большей мощности, производители включают по стандартной схеме, размещают магнетрон в волноводе 72х34 или 90х45 мм, как на рис. 1.9 , а на выход волновода подключают стандартный КВП.

Конструкция практически сразу работает. Подстраивается по частям. Мощность магнетрона на максимум корекцией положения стенки и емкостного винта под антенной. КВП подстаивается на максимум мощности в коаксиале смещением положения закоротки на корпус. В волноводе легко сделать и ответвитель, припаяв под 45 гр коаксиал с отверстием в широкой стенке.

3) Но если, мы не ищем легких путей и уже имеем часть от магнетрона, то вероятнее всего сдедует найти в первую очередь лабораторный генератор типа Г4-79 (сейчас они должны стоить не дорого) либо что-то еще и сделать не стандартный коаксиальный переход с 50 Ом генератора на часть от магнетрона, для чего следует оценить волновое сопротивление в цилиндрической части крышки, где магнит. Судя по рисунку

оно длжно быть относительно высокое. Те необходимо измерить внутренний и внешний проводник. Ну а потом заниматься согласованием коаксиального перехода к антене магнетрона.

спасибо за отклик.
с волноводами всё предельно ясно, вопрос в другом.
речь идет именно о ситуации, описанной в пункте 3, о серийных магнетронах из свч печек.
вместо лабораторного генератора, о котором вы говорите (Г4-79 с мех перестройкой или с очень узкополосной электронной перестройкой), используется панорамный измеритель ксвн.

если говорить упрощенно, то нужно 50 омный кабель, идущий от генератора частот 2,4-2,5 ГГц (не важно в каком исполнении), согласовать с отпиленной коаксиальной антенной магнетрона, зная внутренний и внешний диаметры проводников.
как лучше продумать конструктив согласования?
сосредоточенные элементы, наверное, не подойдут.
подумываю о трубке с плавно меняющимся диаметром, но это всё надо моделировать и потом изготавливать на станках.
нет ли каких -нибудь более простых идей реализации задуманного?

Такой генератор на магнетроне изготовил в свое время. Что то там простреливоло и искрило не подетски, на самом деле магнетрон вещь такая, что его надо раскочегаривоть на полную да и многое другое, иначе не имеет смысла, прибор то от функциональной электроники, поди не амплитрон или гиротрон какой. Там все плывет от нагрузки от напряжения питания. В РЛС на 1.5 МГВт стоял так называемый фазовый трансформатор ИМХО что то вроде вентиля ( помощь в согласовании ) чтобы спектр не рассыпался при перестройке частоты, пробои и все такое при модулирующем импульсе непотребном.

по п.3. Думаю, что при макетировании перехода следует использовать целый магнетрон, а не отпиленую ножку. Реальную внутенню нагрузку магагнетрона все равно не симитировать.
Следует попробовать провести так называемые "холодные измерения". Для начала следует изготовить коаксиальный контакт к антене магнетрона. По габаритам подходит 50 ом линия 35/15,2 мм. Жесткие линии этого сечения производят некотрые заводы, ну и соттветствено переходы на меньшие сечения. В нашем же случае придется сделать переход на меньшее сечение самотоятельно. Учитывая, что мощность стандартных магетронов ~ 700 Вт, то по мощности подходит только коаксиал 16/7 мм, надо только решить какой тип использовать ГОСТ или DIN. В данном применении 16/7 мм DIN предпочтительней, т.к. имеет более жесткую центральную цангу, обеспечивающуюю лучший контакт, да и доступней.
С магнетрона надо снять колпачек антенны и на его посадочное место изготовить цанговый контакт линии 35/15,2 из берилиевой бронзы БрБ-2. Поскольку цанга получится тонкой, то бронзу следует подвергнуть термоупрочнению. Переход с сечения 35/15 на 16/7 мм, можно сделать плавным, но для начала проще скачком, с компенсирующим сдвигом центральной жилы на ~3,5 мм.
Длину линии 35/15 следует сделать больше четверти волны, чтобы иметь запас по подстройке. В боках диаметра 35 сделать две продольные щели шириной 3,2 мм, через них можно будет двигать шайбы подстройки.
Далее подсоединяйте магнетрон с переходом к панорамному индикатору и добейтесь согласования. Критерием должна быть измереная добротность резонанса от 200-400.

4) Теперь о конечной цели (нагрузке) системы. Что будет делать полученая энергия СВЧ?

Или возбудить отрезок (~3/4 лямбды) прямоугольного 10-см волновода, а с него уйти на коаксиал. Посчитать в cst элементарно.
В такой системе будет возможность регулировать мощность - выдвигая штырь из волновода. Кстати, бытовой магнетрон не умеет давать непрерывную мощность - только импульсно-периодический режим. Соответсвенно, спектр у него грязный. И пробои промежутка катод-резонатор вполне штатный режим - для ограничения тока при КЗ применяется высоковольтный трансформатор со слабой связью. Почти такой же эффект как в сварочном трансформаторе: высокое напряжение до генерации или пробоя, потом стабилизация тока, потом срыв генерации в конце полупериода 50Гц. И по-новой.
Кабель РК50-17 в ПЭ изолятором при 800 Вт непрерыва ощутимо греется.
P.S. Уточнил у коллег - именно так на отрезке волновода делали, кабель был 75 Ом тефлоновый 9 мм, 1.5 м, вот он грелся, рука не терпела. Магнетроны М105-1.

Сообщение отредактировал tduty5 - Feb 29 2012, 11:27

Смотрим выше текст и рисунки. Решение не проходит.


Выбег антенны в волновод согласует волновод с магнетроном. Изменив этот размер вы в нагрузке безусловно измените мощность, но та часть, что не поступит в нагрузку вернется в магнетрон и рассеется в нем. Те это закончится пережогом перемычек или перегревом и перегоранием и без этого термонапряженного катода. В магнетроне мощность легко регулируется величиной тока анода, зависимость линейная с некотрым порогом на малых токах.
Такой режим задан специально для СВЧ печей и вызван необходимостью работы на резко меняющуюся нагрузку. При больших уровнях отражений магнетрон перескакивает на генерацию другого типа колебаний, что приводит к пережогу перемычек на резонаторе. Питание от однополупериодного выпрямителя позволяет магнетрону работать с КСВ до 4. А для непрерывной генерации следует ограничивать отражение нагрузки или снижать выходную мощность, применять циркулятор.
Это есть, особенно на малых значениях непрерывной мощности, регулируемой током анода. При такой регулировке меняетия и генерируемая частота. При 100% мощности спектр становится приемлемым тк частота генерации совпадает с частотой разогретых резонаторв. Для улучшения качества спектра (частоты) магнетрон включают на максимум, а регулировку мощности производят с помощью механического регулятора - двойного моста, в котором мощность перераспределяется между согласованой нагрузкой и нагрузкой потребителя. Что конечно все усложняет и удорожает. И наконец магнетрон грузят на внешний объемный резонатор, котрый стабилизирует частоту, а мощность регулируют величиной связи устройства вывода. Что не просто, выделение тепла требует интенсивного охлаждения.

Для этих мощностей следует использовать полужесткие кабели с воздушно-кордельной изоляцией или зарубежного производства с изоляцией из вспененного полиэтилена, соответствующих сечений. Или вообще жесткие коаксиальные линии. А так же обязательно следить за КСВ в кабеле.

Mr. Merkader, ну прям по стенке размазали

У ТС, как я понял, пока поисковая работа. Вариант с волноводом давно отработан, согнуть волновод можно хоть из белой жести. По размерам можно и не привязываться к гостированным. Хотя проще использовать готовые КВП.
Переход сразу на коаксиал, безусловно, достоин внимания. Как организовать настоечные элементы для согласования? Моделировать? "С листа" - вряд ли... ТС упомянул именно бытовой магнетрон, 99% что его включат стандартно. При этом рассогласование некритично. Связь менять на стороне КВП.Еще один плюс в пользу стандартного включения с источником тока.
Вот отрезок волновода и есть резонатор. Я не зря за него агитирую.Да, вы все верно пишете, согласен. Здесь важен отвод тепла при малом размере. (помнится, стандартно +40 град от окр. среды до верхней предельной темп. кабеля) Вспененные не пойдут - теплопроводность мала, перегрев у жилы. Проходили. Кордельные - очень хороши, используем для СШП. Но где взять кусочек, и где брать под них разъемы простому человеку? Тоже проходили. Пока наилучшими (с экономической точки зрения и "доставабельности" разъемов) вариантами являются РК50-7-22, у него на 2,5 ГГц по справочнику допустимо 0.8 кВт (ссыль), и РК50-11-21, там на 2,5ГГц больше коловатта можно (ссылка).

Вовсе не обиды для, а только для уточнения отдельных моментов. В особенности, когда конечная задача barr так и не озвучена. Для интереса фотки раскуроченного магнетрона, тут
Как видно, вывод мощности из резонатора сделан прямоугольной шиной и посчитать ее волновые параметры сразу, затруднительно.

Для простого человека это нужная вешь.

Уважаемые знатоки, очень сильно требуеться ваша помощь!!!

Срочно нужна информация касающаяся СВЧ генератора на основе магнетрона!

Буду признателен за любую информацию, особо интересует:
энергетические характеристики генератора при работе на согласованную водоохлаждаемую нагрузку.

Графики зависимости выходной мощности магнетрона от анодного тока.

Система стабилизации частоты резонаторной нагрузкой.

Моделирование, расчет и разработка волноводного узла ввода мощности магнетрона в прямоугольный волнов

Заранее спасибо!

А по конкретней. Слишком общие вопросы. Все они освещены в литературе. Интернет ?? "Боги помогают тем, кто сам себе помогает"


Сапунов Г.С. =Ремонт микроволновых печей.= (М. СОЛОН, 1998.) и тоже 2003 изд.
Окресс Э. (ред.) =СВЧ-Энергетика= т.1-3 (М. Мир, 1971)


Это мощность что ли? Так у всех разная. Зависит от частоты и скважности.


Зависимость линейная прямо пропроциональная, конкретно от марки зависит


Явление затягивания частоты, см литературу


"Все уже рассчитано до Вас" см пост №2 и используй, или все хочется самому?