本文針對某CW磁控管在研發過程中出現暗電流偏大，效率偏低及有時會發生電流失控等現象進行了理論分析，采取了相應措施后，暗電流大大減小，工作效率大大提高。

　　在某型號CW 磁控管研發過程中，發現暗電流明顯偏大，工作效率偏低，熱測時還會出現電流突然失控的現象。經過一段時間的摸索，并從磁控管工作機理上進行分析，終于找到了產生上述現象的主要原因。在針對性措施下，徹底解決了上述問題，使效率得到了有效提高。后來發現另一波段的CW磁控管也存在類似現象，因此真空技術網(http://smsksx.com/)認為本文的分析具有普遍指導性。

1、暗電流對管子效率的影響

　　1.1、暗電流過大

　　暗電流通常指管子在截止狀態下，磁控管內出現的非正常電流，從圖1中可以看出，威特管與松下管之間存在著較大差別。當Va 時，陽極電流Ia=0，這是由截止磁場決定的，如圖2中曲線1所示。但實驗中發現這時管內并非處于截止狀態，而出現了隨陽極電壓Va增加而增大的陽極電流Ia，如圖2中曲線2所示的電流波形，實驗測得波形如圖3所示。

圖1 暗電流與陽極電壓關系曲線　圖2 Va 時的電流曲線　圖3 實測的電流波形

　　1.2、經糾偏后的暗電流

　　通過陰極裝配對中糾偏可以達到與松下管相近的暗電流水平，數據從略。

2、非工作電流占總電流的比重

　　從測試中得到，當陽極平均電流為100mA時峰值陽極電流為560mA，其中漏電流約為120mA，占總峰值陽極電流約為21%，這一比例是相當高的。由于管子已經起振，己不再是截止狀態，因此這一未形成電子輪輻，但已構成打上陽極的電流，稱其為非工作電流，以便與截止狀態下的暗電流相區別。

3、磁控管效率低與工作電流不穩定的初步分析

　　綜上所述，管子目前存在的兩個主要問題似乎可從上述實驗及結果中得到初步解釋：

　　(1)從式(10)可見，只有Ia1才是真正構成主模振蕩，并產生輸出功率的有效工作電流，而且Ia1 <Ia；

　　(2)從式(10)可見，除了Ia1在輸出功率中起貢獻外，其余幾項電流中，只有Ia3還能在輸出功率中起到一些貢獻，它還取決于高模耦合度的大小，其余幾項均無法在輸出功率中作出任何貢獻。

　　(3)由于主模與高模的同時存在，大大降低了電子效率。

　　(4)這些無貢獻項的陽極電流，一方面會使效率降低，另一方面這些打到陽極上的無用電流卻構成了陽極的溫升，溫升高低取決于電流的大小。

　　(5)此外，主模及高模振蕩時產生的高頻電流i1，i2同時使陽極產生功率耗散，最終導致陽極的溫升，這些溫升與陽極電流產生的溫升相互疊加，導致了陽塊溫度的急劇上升。

　　(6)效率降低與溫升提高是同時產生的，尤其是當管內材料真空性能不好或管內真空度不理想時，這種溫升會促使材料放氣，從而產生電流不斷增大的不穩定現象。

　　(7)在上述電流中，工作電流Ia1是由陽極電壓Va和工作磁場B 共同決定的，盡管工作特性中工作點的動態電阻很小，但仍受電壓與磁場所控制，屬可控電流，而其它非工作電流則為不可控電流，影響它們的因素很多，而且也比較復雜的，但歸根到底可歸結為：陽極的過度溫升，材料的放氣，真空度的不理想。

4、結論

　　從以上分析及實驗中可以看到，暗電流偏大及工作時的非工作電流偏大是由于下述原因造成的：

　　① 陰極裝配時的偏心或傾斜；

　　② 軸向磁場偏離軸線從而產生了徑向磁場分量；

　　③ 端帽的電子發射。

　　因此，只要針對上述幾個問題妥善解決，就能使暗電流及非工作電流大大減小，而使磁控管的工作效率大為提高。