微波炉阻抗匹配调整探讨
本文从磁控管工作特性角度出发，结合在实践中摸索的经验，介绍了磁控管应用过程中阻抗匹配调整的必要性，阐述了几种在应用中的阻抗匹配调整方法及机理。
近几年来，磁控管的市场需求量不断增加，微波加热行业容量不断增长，在微波加热行业很多新加入的设计人员，对磁控管并不十分了解，出现过很多关于磁控管在应用过程中失配引起的阳极温度过高、天线帽打火及阴极发射层蒸发寿命终止等现象，本文从磁控管工作特性角度出发，结合在实践中摸索的经验，介绍了磁控管在应用过程中阻抗匹配的重要性，阐述了几种在应用中的阻抗匹配调整方法及机理。
1、磁控管工作特殊特性
磁控管是一种特殊的微波发生器，其特殊性表现在工作特性上，在工作过程中受负载直接影响，在不同的负载条件下其输出功率、频率及效率有明显差异，这是磁控管本身的固有特性，因此在应用过程中调整磁控管与负载的阻抗匹配显得尤为重要;不同型号的磁控管其工作点不同，具体可参考对应型号规格书中雷基图(图1)。
图1 威特2M319雷基图
2、阻抗匹配调整目的
一个高效的加热系统中，从发生器到工作负载的能量转移必须以最小的损耗方式获得，而负载阻抗的失配是能量损耗的最大可能因素，功率会被负载所反射，在发生器传输线中某处电场会过于集中，形成电场强度过强。对于从功率源到负载的最大功率传输是在负载阻抗ZL等于发生器阻抗ZG时出现，即功率源与负载两个阻抗的有功部分(即电阻部分)相同而无功部分(即电抗部分)数值相等符号相反，也即：
这里ZL* 表示ZL的共轭复数。若能达到磁控管最大的功率输出到微波炉腔体中，那么匹配就达到了目的。这种匹配形式通常称之为“共轭匹配”，但若ZLZG时，流过负载的电流减小，因此在负载上耗散的功率也下降，只有在ZG=ZL* 时才能得到最佳的功率传输。要想达到全匹配状态(即ZG=ZL)，对输出波导和微波炉腔体来说是不可能的，达到最大的功率传输即输出波导和炉腔的共轭匹配，这是炉腔和输出波导调配的目的，另一种理解方式认为炉腔和功率输出波导相互间是一种强耦合方式，等效于变压器的初次级的耦合，在电压比适当的时候得到了最佳的功率输出。
结论
以上所述的是微波炉的几种匹配机理及方法，也可应用在其他使用磁控管的微波设备的匹配调试中;当然，针对微波炉来说还有很多调整的方法，如改变腔体某部位来改变反射路径、微波炉转盘的质量及尺寸规格等，这些都对匹配结果有明显的影响，具体选用那种方法进行匹配需依据实际情况选择，没有好坏之分，只要最终阻抗匹配结果符合磁控管工作特性要求，这样不仅能提高产品性能，减少异常的风险，还能延长磁控管的使用寿命;因此，磁控管的应用应按要求进行，不能简单的把它当一个恒功率源进行使用。
