1. 진공관 (Vacuum Tube) 또는 전자관 (Electron Tube)
ㅇ 가열된 음극에서 전자 방출(열전자)하는 원리를 이용
ㅇ 단점
- 가열 회로 필요
- 고 전류,고 전압 전원장치 필요 등
ㅇ 역사
- 최초 2극 진공관 발명 : 1904년 영국의 John Fleming이 개발
. 이로부터 3극(1906년),4극,5극 진공관이 차례로 발명되어 여러 목적으로 응용되어짐
ㅇ 방출된 전자의 운동 제어
- 진공 내 방출된 전자의 운동을 전기장,자기장으로 제어하여 증폭,발진,정류 등에 응용됨
2. 진공관(전자관)의 주요 응용
ㅇ 디스플레이 용 : 음극선관(CRT) 등
ㅇ X선 방출 : X선 발생 장치 등
ㅇ 발진관 용 : 클라이스트론(Klystron), 마그네트론(Magnetron) 등
3. 고출력 마이크로파 이상의 전자관 (발진관)
※ 공통적인 특징
- 초고주파 이상의 고출력(1~10 kW 이상) 신호의 생성(발진)과 증폭에 활용
- 내부 진공관에서 전자기장과 상호작용하는 전자 빔(Electron Beam)이 있음
- 내부 진공 RF 에너지가 외부와의 결합을 위한 통로(결합 포트)가 있게됨
ㅇ 클라이스트론 (Klystron)
- 선형 빔 튜브
- 특징 : 크고 무거우며, 고가, 협대역 가능
- 용도 : 고출력 CW 초고주파 레이더, UHF 방송 송신기 등
- 발명 : 1939년 미국 바이런 형제
ㅇ 마그네트론 (Magnetron)
- 음극,양극 간에 수직하는 dc 전계,dc 자계와 전자빔이 상호작용하는 진공관
- 특징 : 매우 높은 전압에서 작동, 경량 고효율 고출력이 가능하지만, 잡음이 많이 발생
- 용도 : 전자레인지(Microwave Oven) (500~1500 W), 레이더 (1~10 kW) 등
- 발명 : 1921년 Hull 최초 실험용 소자로 발명,
1940년 영국 Randell 및 Boot가 공동형 마그네트론 개발하여
레이더 응용 (10 ㎝ 파장, 1 kW 출력)
ㅇ TWTA (Travelling Wave Tube Amplifier)
- 특징 : 광대역 가능, 고효율, 저출력
- 용도 : 통신위성 등