マイクロ波とマイクロ波の生成|それらはどのように機能しますか？
マイクロ波通信
マイクロ波とは、300 MHz未満の高周波を意味し、1m未満の短波長で構成されます。そのため、高周波で波長が短い電磁波をマイクロ波と呼びます。マイクロ波を介して行われる通信は、マイクロ波通信と呼ばれます。つまり、マイクロ波を伝送媒体とする通信をマイクロ波通信といいます。
マイクロ波通信におけるEM波とアンテナの役割
マイクロ波通信では、変調信号は大気中のアンテナを介して放射され、受信アンテナはこれらの情報信号を受信します。マイクロ波は主に、マイクロ波が生成および送信される共振空洞と導波路に依存します（特定の周波数で調整された導電性材料に存在する金属空洞または空の空洞は空洞共振器と呼ばれます）。マイクロ波の伝送は、通信の光と呼ばれる電磁波を介して行われます。見通し内通信は、一般に、情報信号が物理的な媒体なしで大気中で送信され、受信アンテナが信号を受信する通信です。見通し内通信では、両方のアンテナが送信タワーと受信タワーで向かい合っている必要があることに注意してください。
電子レンジ（0.3〜300Ghz）は、バンドに応じて3つのグループに分類されます。
極超短波帯（UHF）
この周波数帯域は（0.3 GHz〜3 GHz）の範囲です。
超高周波帯域（SHF）
この周波数帯域は（3 GHz〜30 GHz）の範囲です。
超高周波帯域（EHF）
この周波数帯域は（30 GHz〜300 GHz）の範囲です。
従来の管のいくつかの制限、すなわち電極間のインダクタンスと静電容量のバランス、ある電極から他の電極への電子の速度などのために、それらからマイクロ波を生成することはできません。マイクロ波を介していくつかの特別なチューブを使用する必要があります数ワットから最大百ワットで生成することができます。そのために、マイクロ波通信でマイクロ波発生器として頻繁に使用されているマイクロ波発生器と呼ばれるいくつかの特別なチューブがあります。つまりマグネトロン、クライストロン、進行波管。マイクロ波発振器とマイクロ波増幅器としても使用されているのはどれですか？ここでは、マイクロ波管マグネトロンについて詳しく説明します。
マグネトロンとは何ですか？
マイクロ波通信でマイクロ波発振器として使用される円筒形ダイオードはマグネトロンと呼ばれます。言い換えれば、マグネトロンはマイクロ波発生器としてマイクロ波通信に使用されます。英国の科学者RandallandBootがこのマグネトロンチューブを発明しました。
マグネトロンの構築
構造的にはマグネトロンは基本的に円筒形です。マグネトロンは、加熱されたタングステンカソードの周りにある8つの恒久的な銅アノードキャビティで構成されています。空洞の数はマグネトロン内にある必要があります。キャビティのサイズは、通常、発振周波数に応じて維持されます。すべてのキャビティは300または450で作られています。同軸ケーブルをキャビティの1つに接続して、目的の出力マイクロ波を取得します。高マイクロ波を生成している間、導波管は出力信号を取得するために使用されます。
キャビティマグネトロンの動作原理は進行波管と同じです。それによると、高いマイクロ波周波数は、半径方向の電界と軸方向の磁界の相互作用によって生成されます。したがって、マイクロ波周波数を忘れて、マグネトロン管の周りに電界を提供する必要があります。図に示すように。
電場はカソードとアノードの白黒の直線運動を生成し、磁場は円運動を生成します。そのため、熱陰極から放出された電子は、電界と磁界の相互作用のために直線になりません。
磁場の値がゼロの場合、放出された電子は周囲のアノードに直接行きます。 X線の図に示すように、そのときは電界の影響しかありません。しかし、磁場の強さが少し増加すると、電子経路は以前ほど真っ直ぐではなくなりますが、Y線の図に示すように少し湾曲します。
この技術は、放出された電子がアノード電極に近づくと速度が上がるため、高周波マイクロ波を生成するために非常に進歩的です。磁場の影響により増加します。しかし、磁場がさらに増加すると、放出された電子はアノードに到達できず、Z線の図に示すように、磁場の影響によりアノード電極に接触してカソードに戻ります。これは、フィールドのカットオフと呼ばれます。同様に、磁場を増加させ続けると、放出された電子が放射されて再びカソードに戻り、カソードが危険な温度値までさらに加熱されます。
したがって、マグネトロン管の周囲に特定の値の磁場を供給して維持すれば、マイクロ波の望ましい周波数を得ることができると結論付けました。マグネトロンは、900MHzから2.5GHzのマイクロ波周波数を300ワットから10kワットの電力で生成し、約70％の効率で動作します。
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