多腔磁控管是产生大功率超高频振荡的一种高效率微波电子管。主要用于雷达发射机、微波炉和其他大功率超高频振荡器。

多腔磁控管是产生大功率超高频振荡的一种高效率微波电子管。

它的阴极一般是由整块金属制成的圆柱体，在阳极上开有很多个谐振腔；由圆柱形热阴极发射的电子流受到阳极与阴极间的电场和外加轴向恒定磁场的作用，形成复杂的运动轨迹，激励谐振腔产生超高频振荡；其振荡的能量一般用置于谐振腔内部的耦合环经过同轴线引出；磁控管发生的脉冲功率可以高达10Mw。主要用于雷达发射机、微波炉和其他大功率超高频振荡器。

图1为约翰·蓝道尔和哈利·布特在伯明翰大学研发的多腔磁控管原件内的微波谐振腔。

1935年A.L.Samuel最早研制出多腔磁控管的模型。同年法国Gutton用磁控管产生16厘米波长，十一月29日德国人H.E.Hollmann注册了一项更为出色的多腔磁控管专利。1939年哈利·布特和约翰·蓝道尔制成了完全达到实用标准的多腔磁控管，从而使得大战中美国的分米级别雷达技术突飞猛进。而苏联却于40年代出版的刊物上声称两名苏联学者先于36年制成了多腔磁控管，以将它的发明归功于自己名下（其类似的声称在飞机，无线电等多项荣誉中屡见不鲜），却无法掩盖大战中苏联雷达与无线电技术落后，成为各交战国中唯一在二战时往夜间战斗机上装米波雷达国家以及其战列舰还要装英国的舰载雷达的事实。

借由相互垂直的磁场和电场形成的高频电磁场，电子与高频电磁场发生相互作用，产生微波能。电子从位于中心的阴极射出，被劳伦兹力诱导呈现螺旋运动，在其运动路径被施加电场做震荡，产生高频辐射。

在雷达组中，磁控管的波导连接到天线。磁控管以非常短的施加电压脉冲运行，从而产生辐射高功率微波能量的短脉冲。与所有主要雷达系统一样，分析从目标反射的辐射，在屏幕上产生雷达图。

磁控管输出的几个特征使雷达使用该装置有些问题。这些因素中的第一个是磁控管的发射器频率固有的不稳定性。这种不稳定性不仅导致从一个脉冲到下一个脉冲的频率偏移，而且还导致单个发射脉冲内的频移。第二个因素是发射脉冲的能量分布在相对较宽的频谱上，这就要求接收机具有相应的宽带宽。这种宽带宽允许环境电噪声被接收器接收，因此稍微模糊了雷达回波，从而降低了整个接收器的信噪比从而表现。第三个因素取决于应用，是使用高功率电磁辐射造成的辐射危害。在一些应用中，例如安装在休闲船上的船用雷达，经常发现具有2至4千瓦的磁控管输出的雷达安装在乘员或乘客占据的区域附近。在实际使用中，这些因素已经被克服，或者仅仅被接受，现在有数以千计的磁控管航空和海上雷达装置正在服役。航空气象避雷雷达和船用雷达的最新进展已经成功地取代了半导体磁控管微波振荡器，具有较窄的输出频率范围。这些允许使用更窄的接收机带宽，并且更高的信噪比反过来允许更低的发射机功率，减少对EMR的暴露。

在安装盒中装有磁铁的微波炉的磁控管。水平板形成散热器，由风扇的气流冷却。磁场是由两个强大的环形磁铁产生的，其中较低的只是可见的。几乎所有的现代烘箱磁控管都具有相似的布局和外观。

在微波炉中，波导通向无线电频率透明端口进入烹饪室。由于腔室的固定尺寸及其与磁控管的物理接近性通常会在腔室中产生驻波图案，所以在波导中放置电动扇形搅拌器以随机化图案。这对室内较大的物体并不总是有效的，大多数现代微波炉还包括一个供食物坐在的旋转台，称为转台。

在诸如硫灯的微波激励照明系统中，磁控管将通过波导的微波场提供给包含发光物质（例如，硫，金属卤化物等）的照明腔。虽然效率高，但这些灯比其他照明方法复杂得多，因此不常用。更现代的变体使用HEMT或GaN-on-SiC功率半导体来生成微波，这些微波实质上不太复杂，并且可以通过使用PID系统来调整以最大化光输出。