마이크로파관(microwave tube)

[요약] 마이크로파의 발진 및 증폭에 사용되는 전자관이다.

마이크로파의 발진 및 증폭에 사용되는 전자관. 약 100MHz 이상의 마이크로파 영역에서는 파장이 관구(管球)나 그 부속회로에 비해 같은 정도이거나 혹은 훨씬 짧으므로 파의 위상을 고려하지 않으면 정상적 작동을 기대할 수 없다. 크게 나누면 보통 전자관에서 고주파 특성을 개선한 것과, 전자빔을 마이크로파의 주기에 비해 장시간 주행시켜 마이크로파 에너지를 얻는 형이 있다.
전자에서는 전극간의 전자주행 시간을 단축시키고 고주파의 위상변화에 의한 빔과 파의 상호작용의 저하를 방지하며, 또한 외부에 공동공진기(특히 동축공진기)가 장치되기 쉽도록 전극구조를 개량한 판극관(板極管) 같은 것이 있다. 후자는 전자빔의 밀도를 변조시켜 그것이 마이크로파회로 중에 유기하는 고주파전력을 이용하는 것으로, BK관이나 클라이스트론(속도변조관)과 같이 한 개 또는 수개의 공동을 이용하는 것과, 진행파관이나 후진파관과 같이 빔속도와 전파의 위상속도를 일치시키기 위한 지연회로를 이용하여 빔과 파의 연속적 상호작용에 의해 고주파 에너지를 얻는 것이 있다. 또 직류자기장에서 전자를 원운동시켜 지연회로와의 상호작용으로 발진을 일으키는 마그네트론이나 증폭하는 앰플리트론이 있다.
최근 동향으로는 둥근 고리 모양의 공동을 이용하여 전자의 집군율(集群率)을 높여 고주파전환효율이 90% 가까이 되는 자이로콘, 원통도파관 중의 원편파(圓偏波)와 전자 사이클로트론 운동의 공명을 이용하여 수시 GHz의 강한 출력을 얻는 자이로트론 증폭관 등 오래 전부터 구상한 것이 실용화되어 성과를 올리고 있다. 그러나 출력 l00W 이하의 저전력 고주파용에는 모든 주파대에 걸쳐 전기장효과 트랜지스터 등의 고체소자로 대체 되었으며, 전자관은 거의 사용되지 않는다.