DIN IEC 60235-4-1981 Measurement of the electrical properties of microwave tubes part 4 magnetrons《微波管电性能测量 第4部分 磁控管》.pdf

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1、Messung der elektrischen E i g e nsc haf t e n von M i krow el I e n r h ren I Teil 4: Magnetrons I Teil 4 DIN IEC 235 DIN1 DIN IEC 235 TEIL 4 81 2794442 0150009 8b3 b Measurement of the electrical properties of microwave tubes; Part 4: Magnetrons Mesure des caractristiques lectriques des tubes pour

2、 hyperfrquences; Quatrime partie: Magntrons Die Internationale Norm IEC 235-4, 1. Ausgabe 1972, und der Nachtrag IEC 235-4A, 1. Ausgabe 1975, sind unverndert in diese Norm ber- nommen worden. Nationales Vorwort Diese Norm ist ein Teil der IEC-Publikation 235 ,Messungen der elektrischen Eigen- schaft

3、en von Mikrowellenrhren”. Sie wurde erarbeitet vom SC 39A ,Microwave Tubes” des TC39 ,Electronic Tubes”. Sie wurde bersetzt vom K641 ,Elektronen- rhren” der Deutschen Elektrotechnischen Kommission im DIN und VDE (DKE). Unter der DIN-Hauptnummer DIN 44402 und DIN IEC 151 sind Normen ber Mes- sungen e

4、lektrischer Eigenschaften von Elektronenrhren verffentlicht, die aus der IEC-Publikation 151 entstanden sind. Diese Meverfahren gelten im Prinzip fr alle Elektronenrhren. Diese Norm ergnzt diese Meverfahrensreihe besonders fr die Belange der Mikrowellenrhren. Den im Text zitierten I EC-Publikationen

5、 entsprechen folgende Deutsche Normen: - IEC 235-1, 2. Ausgabe 1972, und IEC 235-IA, Ausgabe 1975, entsprechend - IEC 235-2, 1. Ausgabe 1972, entspricht DIN IEC 235 Teil 2 (z.Z. noch Entwurf) DIN IEC 235 Teil 1 Fortsetzung Seite 2 bis 8 Deutsche Elektrotechnische Kommission im DIN und VDE (DKE) lein

6、verkaut der Normen durch Beuth Verlag GmbH. Berlin 30 DIN If C 235 Teil 4 Jul 1981 Preisgr. 8 0781 Vertr.-Nr. 2808 DINI DIN IEC 235 TEIL 4 BL m 2794442 OL50OLO 585 m Seite 2 DIN IEC 235 Teil 4 Deutsche bersetzung Falls bei Verhandlungen mit englisch- oder franzsischsprechenden Partnern Zweifels- fll

7、e auftreten. ist die entsprechende Original-Fassung der internationalen Norm heran- zuziehen . Internationale Elektrotechnische Kommission Messung der elektrischen Eigenschaften von Mi krowellenrhren Teil 4: Magnetrons Inhalt Seite Vorwort . 3 Einfhrung . 3 1 Allgemeine Grundlagen 4 2 Allgemeine Hin

8、weise und VorsichtsmaBnahmen . 4 2.1 Magnetfeld 4 2.2 Temperaturbedingungen . 5 2.3 berdruck 5 2.4 Strahlungsgefahren . 5 2.5 Meeinrichtung . 5 2.6 Heizspannungsversorgung 5 2.7 Hochspannungsversorgung 5 3 MeBverfahren . 5 3.1 Allgemeine Messungen 5 3.2 Messungen an Pulsmagnetrons . 7 3.3 Messungen

9、an Dauerstrichmagnetrons 7 4 Magnetron mit Spannungsdurchstimmung . 8 4.1 Grundlagen 8 4.2 Messungen 8 Bilder . 7 DIN1 DIN IEC 235 TEIL 4 81 = 2794442 0150011 411 m DIN IEC 235 Teil 4 Seite 3 Vorwort I. Die offiziellen Entscheidungen ber bereinstimmung der IEC in technischen Fragen, die durch die Te

10、chnischen Komitees vorbereitet werden, drcken soweit als mglich eine internationale bereinstimmung ber die behandelten Fragen aus. In diesen Technischen Komitees sind alle nationalen Komitees vertreten, die ein besonderes Interesse an den behandelten Fragen haben. 2. Die Entscheidungen stellen inter

11、nationale Normen dar und werden in diesem Sinn von den nationalen Komitees akzeptiert. 3. Um die internationale Vereinheitlichung zu frdern, uert die IEC den Wunsch, da alle nationalen Komitees den Text der IEC-Norm als nationale Norm bernehmen mgen, soweit dies die nationalen Bedingungen zulassen.

12、Jede Abweichung zwischen der IEC-Norm und der entsprechenden nationalen Norm soll im folgenden, soweit wie mg- I ich, deutlich hervorgehoben werden. Einfhrung Diese Norm wurde vorbereitet durch das Komitee 39 ,Electronic Tubes? und das Unterkomitee 39A ,Microwave Tubes? der IEC. Ein erster Entwurf w

13、urde auf der Sitzung des TC 39 in Nizza 1962 beraten. Weitere Entwrfe wurden auf den Sitzungen des TC39 in Aix-les-Bains 1964 und in Tokio 1965 beraten. Als ein Ergebnis der Beratungen wurde bereinkunft erzielt, einen Entwurf unter dem neu gegrndeten SC39A herauszubringen. Dieser Entwurf wurde auf d

14、en Sitzungen des SC39A in Florenz und Hamburg 1966 beraten. Als Ergebnis wurde 1967 ein Entwurf den nationalen Komitees zur Annahme nach der Sechsmonatsregel vorgelegt. Die folgenden Lnder stimmten ausdrcklich fr diese Norm: Austral en Niederlande Belgien Polen Dnemark Schweden Deutschland Schweiz F

15、rankreich Tschechoslowakei Israel Trkei Italien UdSSR Japan Vereinigtes Knigreich Kanada Vereinigte Staaten Zum Abschnitt 4 ,Magnetron mit Spannungsdurchstimmung? wurde ein erster Entwurf auf der Sitzung des SC39A in Warschau 1969 beraten. Ein weiterer Entwurf wurde auf der Sitzung des SC39A in Wash

16、ington 1969 beraten. Als Er- gebnis wurde im Oktober 1971 der Entwurf 39A(Central Office)38 den nationalen Komitees zur Annahme nach der Sechsmonatsregel vorgelegt. Die folgenden Lnder stimmten ausdrcklich fr diese Norm: Australien Niederlande Belgien Schweden Deutsch land Schweiz Frankreich Tschech

17、oslowa kei Israel Trkei Italien UdSSR Japan Vereinigtes Knigreich Kanada I Ve re in igte Staaten DIhL DIN IEC 235 TEIL 4 81 = 2794442 0150012 358 Seite 4 DIN IEC 235 Teil 4 Messung der elektrischen Eigenschaften von Mikrowellenrhren Teil 4: Magnetrons 1 Allgemeine Grundlagen Magnetrons bestehen im w

18、esentlichen aus einer zylindri- schen Kathode, aus koaxial dazu angeordneten sektor- frmigen Anoden (die Teile miteinander verkoppelter Resonanzstrukturen sind) und einem in Achsrichtung verlaufenden magnetischen Gleichfeld (das wenigstens zwischen diesen Elektroden besteht). Zusammen mit der Anoden

19、spannung verleiht es den Elektronen eine Tan- gentialgeschwindigkeit, die annhernd synchron mit der Phasengeschwindigkeit einer der Raumharmonischen der stehenden Welle der Anodenstruktur ist und damit zur Schwingungserzeugu ng fhrt. 2 Allgemeine Hinweise Zustzlich zu den allgemeinen Hinweisen und V

20、orsichts- manahmen in der IEC-Publikation 235 -2 ber allge- meine Messungen an Mikrowellenrhren und den Vor- schriften der Hersteller ist speziell fr Magnetrons fol- gendes zu beachten: und Vorsichtsmanahmen 2.1 Magnetfeld 2.1.1 Magnetrons mit angebaitem Permanentmagneten Es ist notwendig, durch gee

21、igneten Aufbau und Behand- lung ein Abschwchen oder ein Verzerren des Magnet- feldes zu verhindern. Da die Rhre oft eine mglichst geringe Gre und ein mglichst geringes Gewicht haben mu, ist der Magnet normalerweise fast bis zur Sttigung magnetisiert und kann deshalb leicht abgeschwcht wer- den. Star

22、ke Ste oder das Annhern von ferromagneti- schen Materialien knnen die Magnetisierung betrcht- lich herabsetzen und damit die Eigenschaften der Rhre verschlechtern. Beim Lagern von Magnetrons soll wenigstens der gering- ste zulssige Sicherheitsabstand zwischen den Rhren eingehalten werden, um eine ge

23、genseitige Beeinflussung zu vermeiden. Der geringste Sicherheitsabstand ist nor- malerweise auf den Rhren angegeben oder in den Daten vermerkt. Ist er nicht angegeben, so sollte die grte Abmessung des Magneten als Sicherheitsabstand genom- men werden. Magnetrons sollten auf nichtferromagne- tischen

24、Unterlagen gelagert werden. Mssen ferromagne- tische Unterlagen benutzt werden, so soll zwischen dem Magnetron und dem ferromagnetischen Material wenig- stens der geringste zulssige Sicherheitsabstand einge- halten werden. Jedes ferromagnetische Material in der Nhe des Magne- trons kann das Magnetfe

25、ld verzerren. Wenn mglich, soll solches Material vom Magnetron gnzlich ferngehalten werden. Z. B. soll die Montageplatte fr das Magnetron aus einem nichtferromagnetischen Material bestehen. Auerdem wird empfohlen, zur Montage des Magnetrons und fr Arbeiten in der Nhe des Magneten nur Werkzeug aus ni

26、chtferromagnetischem Material zu verwenden. packaged magnetrons Hinweis: Es ist auch wichtig, Magnetrons nicht so nahe an Megerte heranzubringen, da deren Megenau- igkeit darunter leidet. 2.1.2 Magnetrons ohne angebauten Magneten Das Magnetfeld zwischen den Polschuhen soll homogen sein. Im allgemein

27、en weisen die fr Permanentmagnete gebruchlichen Legierungen Ungleichmigkeiten auf, die das Feld zwischen den Polen verzerren knnen, des- halb sollen Polschuhe aus weichmagnetischem Material benutzt werden. Das Magnetron soll so im Magneten angebracht werden, da der Anodenblock zentrisch zu den Polsc

28、huhen sitzt. Beim Einbau der Rhre soll der Magnet 50 orientiert sein, da3 sein Nordpol mglichst nahe am Kathoden- anschlu liegt, sofern der Hersteller nichts anderes vor- sc h re i b t. Die Polschuhe sollen die festgelegten Abmessungen und den festgelegten Luftspalt haben, die Parallelitatsabwei- ch

29、ung ihrer Stirnseite zueinander soll kleiner 1 sein bzw. den Angaben des Rhrenherstellers entsprechen. Die Zentrizittsabweichung sollte weniger als 3% des Luftspaltes betragen. Die magnetische Fludichte soll ber eine kleine Flche in der Mitte des Luftspaltes auf der Achse der Polschuhe mit Hilfe ein

30、es geeigneten Megertes gemessen werden. Wenn nicht anders angegeben, soll die magnetische Flu- dichte nicht mehr als um I3% vom festgelegten Nomi- nalwert abweichen. 2.1.3 Stromversorgung der Magnetspulen Ein Magnetron, das fr den Betrieb mit einem dafr ent- worfenen Elektromagneten vorgesehen ist,

31、wird norma- lerweise in einer der folgenden Arten betrieben: a) Betrieb mit festem Magnetfeld. Die Magnetspule wird von einer ueren Gleichspannungsquelle gespeist. b) Betrieb in Reihenschaltung. Die Magnetspule ist in Reihe mit dem Magnetron geschaltet und wird durch den Anodenstrom gespeist. c) Bet

32、rieb mit kombinierter Erregung. Die Magnetspule wird sowohl durch den Anodenstrom des Magnetrons als auch durch eine uere Gleichspannungsquelle gespeist. Da jede dieser Betriebsarten ihre Vorteile besitzt und die Eigenschaften des Magnetrons von der verwendeten Be- triebsart abhngen, soll ein Magnet

33、ron in der Schaltung gemessen werden, die vom Hersteller empfohlen wird. Fr den Betrieb mit festem Magnetfeld soll der Strom der Magnetspule auf einen festgelegten Wert eingestellt werden. Bei Betrieb mit kombinierter Erregung soll der Innenwiderstand undloder die Leerlaufspannung der ueren Gleichst

34、romversorgung so eingestellt werden, da sich ein vorgegebener Anodenstrom ergibt. Bei unpackaged magnetrons DIN1 DIN IEC 235 TEIL Betrieb in Reihenschaltung oder mit kombinierter Er- regung sollen die Empfehlungen des Herstellers fr den betreffenden Betrieb befolgt werden. Dazu gehrt die Verwendung

35、von Schutzschaltungen fr Rhre, Magnet- spule und/oder Stromversorgung, die notwendig sind, um die Rhre bei berschlgen an der Magnetspule zu schtzen. Anstelle einer Schutzschaltung knnen auch die Magnetspule und die Schaltung so ausgelegt werden, da keine berschlge bei berstromspitzen auftreten. 2.2

36、Temperaturbedingungen Siehe IEC-Publikation 235 -2, Abschnitt 2 2.3 berdruck Siehe IEC-Publikation 235 - 2, Abschnitt 3 2.4 Strahlungsgefahren Siehe IEC-Publikation 235 - 2, Abschnitt 4 2.5 MeBeinrichtung Siehe IEC-Publikation 235 -2, Abschnitt 1 An das Magnetron wird ein Lastwiderstand angeschlos-

37、sen, der die festgelegten Anforderungen erfllt. Hinweis: Weichen die festgelegten Bedingungen vom Zu- stand der Anpassung ab, so kann der Lastwider- stand die Messungen beeinflussen, insbesondere die Messungen der Ausgangsleistung und der I nsta bi I i t ten. In diesem Fall ist es notwendig, da entw

38、eder a) der Gtefaktor des Lastwiderstandes in einem vorgegebenen Frequenzband innerhalb festge- legter Grenzen liegt oder b) die Lnge der bertragungsleitung zwischen Magnetronbezugsebene und dem absorbieren- den Teil der Anschlulast innerhalb der Gren- zen liegt, die vom Rhrenhersteller vorgege- ben

39、 sind. 2.6 Heizspannungsvenorgung Sofort oder innerhalb einer festgelegten Zeitspanne soll die Heizspannung oder der Heizstrom in bereinstm- mung mit den Werten des Heizungs-Reduktionsschemas gebracht werden. Der Wert aus dem Heizungs-Redukti- onsschema soll fr die Spannung innerhalb von * 5% und fr

40、 den Strom innerhalb von f 3% fr alle Messun- gen eingehalten werden. A n m e r k u n g : In Magnetrons mit fadenfrmiger Kathode und in Magnetrons, bei denen die Ueizieistung sehr klein im Vergleich zur Eingangsleistung der Anode ist, kann eine automatische Kompensation notwendig sein, um die Temper

41、atur des Fadens konstant zu halten. 2.7 Hochspannungsversorgung Nachdem die Heizung eingeschaltet und die vorgeschrie- bene Vorheizzeit abgelaufen ist, wird die Anodenspan- nung angelegt und so eingestellt, da der festgelegte Anodenstrom fliet. Bei Pulsmagnetrons mu der Anodenspannungspuls den festg

42、elegten Bedingungen gengen, die enthalten sollen: a) die Impulsdauer b) die Pulsfrequenz 4 81 m 2794442 OlI500L3 294 m DIN IEC 235 Teil 4 Seite 5 c) die Steilheit des Impulsanstiegs d) die Impulsabfallzeit e) die Impulsspitze Folgendes kann auch festgelegt sein: f) der Dachabfall und die Impulswelli

43、gkeit g) das Nachschwingen h) das Durchschwingen Bei Pulsmagnetrons mit indirekt geheizter Kathode wird der negative Pol der Hochspannungsversorgung mit dem gemeinsamen Heizer-Kathoden-Anschlu des Magnetrons verbunden, um eine Schdigung des Heizers zu vermei- den. Aus demselben Grunde ist es blich,

44、direkt an die Heizerklemmen parallel zum Heizer einen Kondensator groer Kapazitt anzuschlieen. Bei Dauerstrichmagnetrons, die mit Gleichspannung betrieben werden, soll der Innenwiderstand der Hoch- spannungsversorgung dem fr die Messung festgelegten Wert entsprechen und die Welligkeit der Spannung 3

45、% nicht berschreiten. Bei Dauerstrichmagnetrons, die mit Wechselspannung oder ungegltteter gleichgerichteter Spannung betrieben werden, sollen entweder die Kurvenform der Leerlaufspannung und der Innenwiderstand der Hochspannungsversorgung oder Spitzen- und Mittelwert des Anodenstromes vorgegebenen

46、Werten entsprechen. 3 Meverfahren 3.1 Allgemeine Messungen Diese Messungen knnen auf Puls- und Dauerstrch- magnetrons angewandt werden. 3.1 .I Ausgangsleistung Siehe IEC-Publikation 235 -2, Abschnitt 5.1 3.1.2 Frequenz Siehe IEC-Publikation 235 -2, Abschnitt 7 3.1.3 Abstimmung Siehe IEC-Publikation

47、235-2, Abschnitt 13 und Ab- schnitte 13.1 bis 13.6 Hinweis: Die Messungen der Abstimmung sollen mit einem angepaBten Lastwiderstand ausgefhrt werden. 3.1.4 Hysterese Siehe IEC-Publikation 235 - 2, Abschnitt 13.7 Hinweis: Die Messungen der Hysterese sollen mit einem angepaten Lastwiderstand ausgefhrt

48、 werden. 3.1.5 Heizermodulation Siehe IEC-Publikation 235 -2, Abschnitt 9 3.1.6 Frequenzziehwert Siehe IEC-Publikation 235 -2, Abschnitt 10.1 Hinweis: Mit nderungen der Phase des Reflexionsfaktors ndert sich die Impedanz des Magnetrons. Des- halb ist darauf zu achten, da der Anodenstrom whrend der M

49、essung annhernd konstant ge- halten wird. DIN1 DIN IEC 235 TEIL 4 Bl m 2794442 OL500l4 120 = Seite 6 DIN IEC 235 Teil 4 3.1.7 StromverstimmungsmaB Siehe IEC-Publikation 235 -2, Abschnitt 10.2 3.1.8 Stnnodenschwingungen Siehe IEC-Publikation 235-2, Abschnitt 11 3.1.9 Temperaturlcffuient der Frequenz Siehe IEC-Publikation 235 -2, Abschnitt 7.3 3.1.10 Hochlaufen Das Magnetron ist mit einem Lastwiderstand abge