JP2000277249A - Impedance varying unit - Google Patents

Impedance varying unit

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JP2000277249A
JP2000277249A JP11085814A JP8581499A JP2000277249A JP 2000277249 A JP2000277249 A JP 2000277249A JP 11085814 A JP11085814 A JP 11085814A JP 8581499 A JP8581499 A JP 8581499A JP 2000277249 A JP2000277249 A JP 2000277249A
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variable impedance
variable
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等隆 信江
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浩二 吉野
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明美 福本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an impedance varying unit of a new configuration to allow setting off a large width of impedance variation, with a simple configuration. SOLUTION: A wave guide tube 10 is provided in the inside of a microwave propagating space 11 at the metal boundary made of a metallic material, wherein the termination 12 of the propagation space 11 is closed as the metal boundary, while the other end 13 is left as open end 14. A dielectric substance plate 14 in a flat shape is arranged in the space 11, and support parts 15 and 16 in cylindrical shape are inserted in holes provided in an E-surface of the wave guide tube 10 at the two ends and assembled and the rotation is supported by these holes. The impedance of the open end can be easily varied over a wide range, by changing the rotation supporting angle of the dielectric substance plate 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波伝送路
やマイクロ波空胴共振器に組込まれて使用されるインピ
ーダンス可変ユニットに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable impedance unit incorporated in a microwave transmission line or a microwave cavity resonator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種のユニットは、マイクロ波
伝送路が導波管の場合にはたとえば導波管のH面から円
筒状金属を挿入する構成が採られ円筒状金属のH面から
の挿入深さを可変して導波管内の容量性成分を可変して
インピーダンスを可変させるものがある。
2. Description of the Related Art When a microwave transmission path is a waveguide, a conventional unit of this type adopts a configuration in which a cylindrical metal is inserted from the H-plane of the waveguide, for example. In some cases, the insertion depth is varied to vary the capacitive component in the waveguide to vary the impedance.

【0003】また、導波管どおしを接続する際のそれぞ
れの導波管の接続フランジの組み立てにおいて接続部で
の隙間を皆無にすることが困難なため接続領域にチョー
ク溝を設ける技術がある。このチョーク溝は溝の深さが
使用する周波数に対してその波長寸法の1/2の深さで
構成され導波管管壁に望むチョーク溝の開口のインピー
ダンスを理想的には零にさせる技術である。この技術を
応用するとチョーク溝の深さを可変させることでチョー
ク溝の開口部のインピーダンスを可変させることができ
る。
Further, it is difficult to eliminate a gap at a connection portion when assembling connection flanges of the respective waveguides when connecting the waveguides. Therefore, a technique of providing a choke groove in a connection region has been proposed. is there. This choke groove has a depth which is の of the wavelength dimension of the frequency used with respect to the frequency to be used, and ideally makes the impedance of the opening of the choke groove desired in the waveguide wall zero. It is. When this technique is applied, the impedance of the opening of the choke groove can be varied by varying the depth of the choke groove.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
インピーダンス可変の構成は可変部材を上下あるいは左
右方向に構造物を機械的に移動させる必要があり、イン
ピーダンス可変の駆動系の構成が複雑であり、また可変
部材と導波管本体との摺動に伴う磨耗対策あるいはスパ
ーク発生の解消など様々な課題を有していた。
However, in the conventional variable impedance configuration, it is necessary to mechanically move the structure vertically or horizontally to move the variable member, and the configuration of the variable impedance drive system is complicated. Also, there are various problems such as measures against abrasion caused by sliding between the variable member and the waveguide main body or elimination of spark generation.

【0005】本発明は、インピーダンスの可変構成が簡
易で、インピーダンス可変幅が大きく採れる新規な構成
のインピーダンス可変ユニットを提供するものである。
An object of the present invention is to provide an impedance variable unit having a novel configuration that has a simple impedance variable configuration and a large impedance variable width.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明のインピーダンス
可変ユニットは上記課題を解決するために、一端が終端
された導波管と、前記導波管内に設け回転駆動される誘
電体板とを備え、誘電体板を回転させることで前記導波
管の他端の開放端のインピーダンスを可変させている。
In order to solve the above problems, the variable impedance unit according to the present invention comprises a waveguide terminated at one end, and a dielectric plate provided in the waveguide and driven to rotate. The impedance at the open end at the other end of the waveguide is varied by rotating the dielectric plate.

【0007】上記発明によれば、誘電体板が終端面に垂
直の場合に導波管を伝搬するマイクロ波に対する導波管
の実効長(以下電気長と記す)を最大にし終端面に平行
の場合に電気長を最小にできる。これにより、誘電体板
を回転させることで開放端のインピーダンスを容易に可
変させることができる。
According to the above invention, when the dielectric plate is perpendicular to the termination surface, the effective length (hereinafter referred to as the electrical length) of the waveguide for microwaves propagating through the waveguide is maximized to make the waveguide parallel to the termination surface. In this case, the electrical length can be minimized. Thus, the impedance at the open end can be easily varied by rotating the dielectric plate.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1のインピーダン
ス可変ユニットは、一端が終端された導波管と、前記導
波管内に設け回転駆動される誘電体板とを備え、誘電体
板を回転させることで前記導波管の他端の開放端のイン
ピーダンスを可変させている。このように誘電体板を回
転駆動させる構成は、誘電体板が終端面に垂直の場合に
導波管の電気長を最大にし終端面に平行の場合に電気長
を最小にできる。これにより、誘電体板を回転させるこ
とで開放端のインピーダンスを容易に可変させることが
できる。
A variable impedance unit according to a first aspect of the present invention includes a waveguide having one end terminated, and a dielectric plate provided in the waveguide and driven to rotate. By rotating, the impedance of the open end at the other end of the waveguide is varied. In this way, the configuration in which the dielectric plate is rotationally driven can maximize the electrical length of the waveguide when the dielectric plate is perpendicular to the termination surface and minimize the electrical length when the dielectric plate is parallel to the termination surface. Thus, the impedance at the open end can be easily varied by rotating the dielectric plate.

【0009】本発明の請求項2のインピーダンス可変ユ
ニットは、一端が終端された導波管と、前記導波管内に
設けた複数の誘電体板の少なくとも1つを回転駆動する
ことで前記導波管の他端の開放端のインピーダンスを可
変させている。このように複数の誘電体板を設けた構成
は、各誘電体板の回転位置を組み合わせることで開放端
のインピーダンスを広範囲に可変できる。
According to a second aspect of the present invention, in the variable impedance unit, the waveguide is driven by rotating at least one of a waveguide terminated at one end and a plurality of dielectric plates provided in the waveguide. The impedance of the open end at the other end of the tube is varied. In such a configuration in which a plurality of dielectric plates are provided, the impedance at the open end can be varied over a wide range by combining the rotational positions of the dielectric plates.

【0010】本発明の請求項3のインピーダンス可変ユ
ニットは、導波管の伝送モードはTEn0モード(nは
正の整数)としている。このように導波管内の伝送モー
ドをTEn0とすることで、導波管内の電磁場分布を特定
化でき誘電体板の回転支持角度と開放端とのインピーダ
ンス値とを1対1に対応させることができる。また、n
の値を大きくすることで開放端の面積を拡大しインピー
ダンス可変が作用する領域を大きくすることができる。
In the variable impedance unit according to a third aspect of the present invention, the transmission mode of the waveguide is a TEn0 mode (n is a positive integer). By setting the transmission mode in the waveguide to TEn0 in this way, the electromagnetic field distribution in the waveguide can be specified, and the rotation support angle of the dielectric plate and the impedance value at the open end correspond one-to-one. it can. Also, n
Is increased, the area of the open end can be enlarged, and the region where the variable impedance acts can be increased.

【0011】本発明の請求項4のインピーダンス可変ユ
ニットは、導波管の開放端における反射係数は、反射係
数の位相値が少なくとも±180°の位相値を含むこと
を特徴としている。このように開放端の反射係数の位相
値を±180°にすることで、開放端は金属壁面と同様
の作用をさせることができインピーダンス可変ユニット
を使用しない場合との特性比較を容易にチェックするこ
とができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the variable impedance unit, the reflection coefficient at the open end of the waveguide includes a phase value of a reflection coefficient having a phase value of at least ± 180 °. By setting the phase value of the reflection coefficient of the open end to ± 180 ° in this manner, the open end can function in the same way as a metal wall surface, and the characteristics can be easily compared with the case where the variable impedance unit is not used. be able to.

【0012】本発明の請求項5のインピーダンス可変ユ
ニットは、導波管の開放端における反射係数は、反射係
数の位相値が少なくとも0°の位相値を含むことを特徴
としている。このように開放端の反射係数の位相値を0
°にすることでインピーダンス可変の作用を最大にする
ことができる。
The impedance variable unit according to claim 5 of the present invention is characterized in that the reflection coefficient at the open end of the waveguide includes a phase value at which the phase value of the reflection coefficient is at least 0 °. Thus, the phase value of the reflection coefficient at the open end is set to 0.
By setting the angle to °, the action of variable impedance can be maximized.

【0013】本発明の請求項6のインピーダンス可変ユ
ニットは、導波管の開放端における反射係数は、反射係
数の位相値が0°と±180°とを含むことを特徴とし
ている。このように開放端の反射係数の位相の可変幅を
最大にすることでインピーダンス可変に伴う作用全体を
容易に測定することができる。
The variable impedance unit according to claim 6 of the present invention is characterized in that the reflection coefficient at the open end of the waveguide includes the phase values of the reflection coefficient of 0 ° and ± 180 °. By maximizing the variable width of the phase of the reflection coefficient at the open end as described above, it is possible to easily measure the entire operation accompanying the variable impedance.

【0014】本発明の請求項7のインピーダンス可変ユ
ニットは、誘電体板の幅広面が導波管の終端に略平行な
状態の時に導波管の開放端における反射係数の位相値を
略±180°としている。このような構成において誘電
体板を回転させることで開放端の反射係数の位相範囲を
−180°から0°の範囲に限定して開放端に容量性成
分のみのインピーダンスを形成できる。また、開放端を
金属面と同様に作用させる場合の誘電体板の支持角度を
容易に確認でき利便性を高めることができる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the variable impedance unit, the phase value of the reflection coefficient at the open end of the waveguide is substantially ± 180 when the wide surface of the dielectric plate is substantially parallel to the end of the waveguide. °. By rotating the dielectric plate in such a configuration, the phase range of the reflection coefficient at the open end is limited to the range from -180 ° to 0 °, and impedance of only the capacitive component can be formed at the open end. In addition, when the open end acts in the same manner as a metal surface, the support angle of the dielectric plate can be easily confirmed, and convenience can be improved.

【0015】本発明の請求項8のインピーダンス可変ユ
ニットは、誘電体板の幅広面が導波管の終端に対して略
45°または略135°の状態の時に導波管の開放端に
おける反射係数の位相値を略±180°としている。こ
のような構成において誘電体板を回転させることで開放
端に誘導性成分と容量性成分とのインピーダンスを形成
させることができる。
According to the impedance variable unit of the present invention, the reflection coefficient at the open end of the waveguide is set when the wide surface of the dielectric plate is at approximately 45 ° or approximately 135 ° with respect to the end of the waveguide. Is approximately ± 180 °. By rotating the dielectric plate in such a configuration, the impedance between the inductive component and the capacitive component can be formed at the open end.

【0016】本発明の請求項9のインピーダンス可変ユ
ニットは、導波管の終端の面と開放端の面とは略90°
の関係に構成している。このように終端の面と開放端の
面とを構成することで導波管の長さが長い場合でもイン
ピーダンス可変ユニットを偏平形状として組み込むこと
ができる。
In the variable impedance unit according to a ninth aspect of the present invention, the plane at the end of the waveguide and the plane at the open end are approximately 90 °.
Make up the relationship. By configuring the end surface and the open end surface in this way, the variable impedance unit can be incorporated as a flat shape even when the length of the waveguide is long.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】(実施例1)図1は本発明の実施例1を示
すインピーダンス可変ユニットの構成図、図2は図1の
要部断面構成図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a configuration diagram of an impedance variable unit showing Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of a main part of FIG.

【0019】図1および図2において、インピーダンス
可変ユニットの導波管10は金属材料から構成された金
属境界部を有しその内部にマイクロ波の伝搬空間11を
形成している。この伝搬空間11の終端12は金属境界
として閉じている。また導波管の他端13は開放端とし
ている。伝搬空間11内には平板形状の誘電体板14を
配置している。この誘電体板14の両端には円筒状の支
持部15,16を構成し、この支持部15,16は導波
管10のE面に設けた孔に挿入組立てておりこの孔によ
って回転支持させている。また、17は誘電体板14を
回転駆動する駆動手段であるステッピングモータ、18
は誘電体板14の支持部15とステッピングモータ17
の駆動軸とを連結させる連結部を内蔵させたケースであ
る。誘電体板14は、導波管10の開放端13および終
端12との間隔をそれぞれLi、Lbとして配置してい
る。19はインピーダンス可変ユニットを組み込む時に
用いられる接続フランジ(図示していないが取付け孔を
設けてもよい)である。
In FIGS. 1 and 2, the waveguide 10 of the variable impedance unit has a metal boundary portion made of a metal material and has a microwave propagation space 11 formed therein. The end 12 of the propagation space 11 is closed as a metal boundary. The other end 13 of the waveguide is an open end. In the propagation space 11, a flat dielectric plate 14 is arranged. At both ends of the dielectric plate 14, cylindrical support portions 15 and 16 are formed. The support portions 15 and 16 are inserted and assembled into holes provided on the E surface of the waveguide 10, and are rotated and supported by the holes. ing. Reference numeral 17 denotes a stepping motor which is a driving unit for driving the dielectric plate 14 to rotate;
Denotes a support 15 of the dielectric plate 14 and a stepping motor 17
This is a case in which a connecting portion for connecting to the drive shaft is incorporated. The dielectric plate 14 is arranged such that the gap between the open end 13 and the end 12 of the waveguide 10 is Li and Lb, respectively. Reference numeral 19 denotes a connection flange (not shown, but may be provided with a mounting hole) used when incorporating the variable impedance unit.

【0020】次に本発明のインピーダンス可変ユニット
の基本をなす誘電体板14について説明する。誘電体板
14は、その材料の比誘電率と板厚さを最適に選択する
必要がある。このことを理解していただくために極端な
例について以下に説明する。
Next, the dielectric plate 14 which forms the basis of the variable impedance unit of the present invention will be described. For the dielectric plate 14, it is necessary to optimally select the relative permittivity and the plate thickness of the material. To understand this, an extreme example will be described below.

【0021】まず比誘電率が1とした場合、導波管10
の電気長は(Li+Lb)で一義的に決まる。この場合
誘電体板14を回転させても導波管の電気長は変化しな
い。したがってインピーダンス可変はできない。
First, when the relative dielectric constant is set to 1, the waveguide 10
Is uniquely determined by (Li + Lb). In this case, even if the dielectric plate 14 is rotated, the electrical length of the waveguide does not change. Therefore, the impedance cannot be changed.

【0022】一方、比誘電率が非常に大きい値とした場
合、誘電体板14が図2(a)の状態では開放端13か
ら入射したマイクロ波は誘電体板14によってほぼ完全
に反射し誘電体板14を透過できない。この場合の電気
長は(Li−t/2)である。ここでtは誘電体板の板
厚さである。また誘電体板14が図2(b)の状態で
は、導波管10内の伝搬空間11を伝搬するマイクロ波
の伝搬波長が誘電体板14の存在により若干波長圧縮さ
れるので実質的な導波管10の電気長は(Li+Lb+
α)となる。したがって開放端13のインピーダンスは
電気長として(Lb−t/2+α)相当だけ可変する。
この時のαの大きさは比誘電率の値と誘電体板14の板
厚さに依存する。誘電体板14の板厚さを大きくすると
αは大きくなるが板厚さを厚くしすぎると誘電体板14
によってマイクロ波が反射するので板厚さには上限があ
る。理論上はαを相当大きくできるが、一例として比誘
電率を10000、板厚さtを導波管10の高さHの1
/3とした場合、空気と誘電体板14との直列接続であ
るから、誘電体板14が存在する伝搬空間11の実効比
誘電率は約1.5である。したがって、開放端13のイ
ンピーダンス可変に寄与する電気長は略Lbであり、L
bとして導波管10内のマイクロ波の伝搬波長寸法にす
ればインピーダンスの可変幅を最大にできる。しかし、
たとえばマイクロ波の周波数が2450MHz、導波管の
伝搬モードをTE10モードとし幅寸法を80mmとする
とLbは約190mmとなり、導波管10は大きな形状構
成になる課題を有する。
On the other hand, when the relative permittivity is set to a very large value, the microwave incident from the open end 13 is almost completely reflected by the dielectric plate 14 when the dielectric plate 14 is in the state shown in FIG. It cannot pass through the body plate 14. The electrical length in this case is (Li-t / 2). Here, t is the thickness of the dielectric plate. When the dielectric plate 14 is in the state shown in FIG. 2B, the propagation wavelength of the microwave propagating in the propagation space 11 in the waveguide 10 is slightly reduced by the presence of the dielectric plate 14, so that the substantial conduction is achieved. The electrical length of the waveguide 10 is (Li + Lb +
α). Therefore, the impedance of the open end 13 varies by an amount corresponding to (Lb−t / 2 + α) as the electrical length.
The magnitude of α at this time depends on the value of the relative dielectric constant and the thickness of the dielectric plate 14. When the thickness of the dielectric plate 14 is increased, α increases, but when the thickness is too large, the dielectric plate 14 increases.
The microwaves are reflected by this, so the plate thickness has an upper limit. Theoretically, α can be considerably increased, but as an example, the relative dielectric constant is set to 10000, and the plate thickness t is set to 1 which is the height H of the waveguide 10.
In the case of / 3, since the air and the dielectric plate 14 are connected in series, the effective relative permittivity of the propagation space 11 in which the dielectric plate 14 exists is about 1.5. Therefore, the electrical length that contributes to the variable impedance of the open end 13 is substantially Lb, and L
If b is the size of the propagation wavelength of the microwave in the waveguide 10, the variable width of the impedance can be maximized. But,
For example, when the microwave frequency is 2450 MHz, the propagation mode of the waveguide is the TE10 mode, and the width is 80 mm, Lb is about 190 mm, and the waveguide 10 has a problem of having a large configuration.

【0023】以上の説明は本発明のインピーダンス可変
ユニットの誘電体板14の比誘電率の選択が重要である
ことを記述したものである。そして本発明のインピーダ
ンス可変ユニットの誘電体板14に使用する比誘電率の
範囲は実用性を考慮して大よそ5以上30以下であり、
望ましくは7以上15以下が好ましい。このような比誘
電率の誘電体板においては、誘電体板を透過するマイク
ロ波と誘電体板の表面で反射するマイクロ波のエネルギ
がそれぞれ無視できない程度の配分となるからである。
そして使用できる誘電体板14の材料としては、ガラス
系、セラミックス系あるいは樹脂系の中から用途に応じ
て選択できる。
The above description has described that the selection of the relative permittivity of the dielectric plate 14 of the variable impedance unit of the present invention is important. The range of the relative permittivity used for the dielectric plate 14 of the variable impedance unit of the present invention is approximately 5 to 30 in consideration of practicality,
Desirably, it is 7 or more and 15 or less. This is because in a dielectric plate having such a relative dielectric constant, the energy of the microwave transmitted through the dielectric plate and the energy of the microwave reflected on the surface of the dielectric plate are distributed to a degree that cannot be ignored.
The material of the dielectric plate 14 that can be used can be selected from glass, ceramic, or resin according to the application.

【0024】そして誘電体板が終端面に垂直の場合は導
波管の電気長を最大にし、終端面に平行の場合に電気長
を最小にする。これにより、誘電体板を回転させる簡易
構成によって開放端のインピーダンスを容易かつ広範囲
に可変させることができる。
When the dielectric plate is perpendicular to the termination surface, the electrical length of the waveguide is maximized, and when the dielectric plate is parallel to the termination surface, the electrical length is minimized. This makes it possible to easily and widely vary the impedance of the open end with a simple configuration for rotating the dielectric plate.

【0025】上記した構成のインピーダンス可変ユニッ
トの具体的な特性例とその応用例について以下に説明す
る。なお、以下の説明で使用する誘電体板14の回転支
持角度は図2(a)に示す角度表現としている。
A specific characteristic example of the variable impedance unit having the above-described configuration and an application example thereof will be described below. The rotation support angle of the dielectric plate 14 used in the following description is represented by an angle shown in FIG.

【0026】図3は、誘電体板14の比誘電率が12.
3、板厚さが6.2mm、導波管10の開放端の幅寸法と
高さ寸法がそれぞれ80mmと30mm、Lbが20mmとし
た場合の、Li寸法の変化に対する開放端12の反射係
数S11の位相値の特性を示す。θ=0degは誘電体板
14が図2(a)の状態であり、θ=90degは図2
(b)の状態である。
FIG. 3 shows that the relative permittivity of the dielectric plate 14 is 12.
3. When the plate thickness is 6.2 mm, the width and height dimensions of the open end of the waveguide 10 are 80 mm and 30 mm, and Lb is 20 mm, the reflection coefficient S11 of the open end 12 with respect to the change in Li size. 3 shows the characteristics of the phase value. When θ = 0 deg, the dielectric plate 14 is in the state shown in FIG.
This is the state shown in FIG.

【0027】図3において、矢印20すなわちLi=2
0mmの構成とすることで導波管10の開放端12の反射
係数S11の位相を略±180°から略0°の範囲で可
変させることができることが認められる。また、矢印2
1すなわちLi=35mmの構成とすることでθ=45de
gの時に開放端13の反射係数S11の位相を略0°と
し、誘電体板14を回転させることで開放端13には誘
導性成分(位相範囲:+180°から略+150°)と
容量性成分(位相範囲:−180°から略−115°)
値を存在させることができることが認められる。
In FIG. 3, an arrow 20 (ie, Li = 2)
It is recognized that the phase of the reflection coefficient S11 of the open end 12 of the waveguide 10 can be varied in a range of approximately ± 180 ° to approximately 0 ° by adopting the configuration of 0 mm. Arrow 2
1 or Li = 35 mm, θ = 45 de
At the time of g, the phase of the reflection coefficient S11 of the open end 13 is set to approximately 0 °, and the dielectric plate 14 is rotated so that the open end 13 has an inductive component (phase range: from + 180 ° to approximately + 150 °) and a capacitive component. (Phase range: -180 ° to about -115 °)
It is recognized that values can be present.

【0028】そして矢印20で示す特性を備えたインピ
ーダンス可変ユニットを構成することにより、開放端の
反射係数の位相値を±180°とすることで開放端を金
属壁面と同様の作用にさせることができ、インピーダン
ス可変ユニットを使用しない場合との特性比較を容易に
チェックできる。また、開放端の反射係数の位相値とし
て0°と±180°とを含むように可変させるユニット
構成により、開放端の反射係数の位相の可変幅を最大化
しインピーダンス可変に伴う作用全体を容易に確認でき
るとともに有効かつ広範囲の作用をさせることができ
る。
By configuring the variable impedance unit having the characteristic indicated by the arrow 20, the phase of the reflection coefficient at the open end is set to ± 180 °, so that the open end has the same function as the metal wall surface. It is possible to easily check the characteristic comparison with the case where the variable impedance unit is not used. In addition, the unit configuration that allows the open end reflection coefficient to include 0 ° and ± 180 ° as the phase value of the reflection coefficient at the open end maximizes the variable width of the phase of the reflection coefficient at the open end, thereby facilitating the entire operation associated with the variable impedance. It can be confirmed and can have an effective and wide-ranging effect.

【0029】一方矢印21で示す特性を備えたインピー
ダンス可変ユニットを構成することにより、誘電体板を
回転させることで開放端に誘導性成分と容量性成分との
インピーダンスを形成させることができる。
On the other hand, by configuring the variable impedance unit having the characteristic indicated by the arrow 21, the impedance of the inductive component and the capacitive component can be formed at the open end by rotating the dielectric plate.

【0030】次に上記の構成の応用例を図4から図8を
用いて説明する。
Next, an application example of the above configuration will be described with reference to FIGS.

【0031】図4は図3の矢印20で示した構成のイン
ピーダンス可変ユニット22を高周波加熱装置に実装し
た場合を示す。図において、23は被加熱物が収納され
るマイクロ波空胴共振器であるマイクロ波空間であり、
右側壁面24、左側壁面25、奥壁面26、上部壁面2
7、底部壁面28及び被加熱物をマイクロ波空間23内
に出し入れする開閉壁面である前面開閉壁面(図示して
いない)とにより略直方体形状に構成され、給電された
マイクロ波をその内部に実質的に閉じ込めるように形成
している。29は左側壁面25に形成した開孔部であ
り、インビーダンス可変ユニット22の開放端に相当す
る。インピーダンス可変ユニット22は、その終端面2
2aと開放端面に相当する開孔部29とを略90°の関
係に構成している。これにより、インピーダンス可変ユ
ニット22搭載による高周波加熱装置の大型化を解消す
るとともに高周波加熱装置使用時の利便性を付与させて
いる。
FIG. 4 shows a case where the variable impedance unit 22 having the configuration shown by the arrow 20 in FIG. 3 is mounted on a high-frequency heating device. In the figure, reference numeral 23 denotes a microwave space which is a microwave cavity resonator in which an object to be heated is stored;
Right wall 24, Left wall 25, Back wall 26, Upper wall 2
7. A substantially rectangular parallelepiped shape is formed by a bottom wall surface 28 and a front opening / closing wall surface (not shown) which is an opening / closing wall surface through which the object to be heated is put in and out of the microwave space 23, and the supplied microwave is substantially contained therein. It is formed so as to be confined. Reference numeral 29 denotes an opening formed in the left side wall surface 25 and corresponds to an open end of the variable impedance unit 22. The variable impedance unit 22 has its terminal surface 2
The opening 2a and the opening 29 corresponding to the open end face are formed in a relationship of about 90 °. This eliminates an increase in the size of the high-frequency heating device provided with the variable impedance unit 22, and provides convenience when using the high-frequency heating device.

【0032】30はマイクロ波空間23内に給電するマ
イクロ波を発生させるマグネトロン、31はマグネトロ
ン30を一端側に装着し、マグネトロン30が発生する
マイクロ波を伝送する導波管、32は導波管31を伝送
したマイクロ波をマイクロ波空間23内に放射する給電
部であり、マイクロ波空間23の右側壁面24に配設し
ている。また33は被加熱物が載置される載置皿であ
る。
Reference numeral 30 denotes a magnetron that generates a microwave to be fed into the microwave space 23, 31 denotes a waveguide having the magnetron 30 mounted on one end side, and a waveguide that transmits the microwave generated by the magnetron 30, and 32 denotes a waveguide. The power supply unit radiates the microwave transmitted through the microwave 31 into the microwave space 23, and is disposed on the right wall surface 24 of the microwave space 23. Reference numeral 33 denotes a mounting plate on which an object to be heated is mounted.

【0033】次に図4の高周波加熱装置においてインピ
ーダンス可変ユニット22を動作させた時の加熱分布特
性を図5に示す。図5は、誘電体板の回転角度に対する
積水樹脂(株)製のアドヘア糊(登録商標)200gを
用いた加熱分布を示している。マイクロ波空間23は、
幅310mm奥行310mm高さ215mm、アドヘア糊(登
録商標)を入れた容器の底面積は100平方mmである。
Next, FIG. 5 shows a heating distribution characteristic when the variable impedance unit 22 is operated in the high-frequency heating apparatus of FIG. FIG. 5 shows a heating distribution using 200 g of Adhair Glue (registered trademark) manufactured by Sekisui Jushi Corporation with respect to the rotation angle of the dielectric plate. The microwave space 23 is
The bottom area of a container having a width of 310 mm, a depth of 310 mm and a height of 215 mm and containing Adhair Glue (registered trademark) is 100 mm 2.

【0034】なお、アドヘア合成糊(登録商標)はポリ
ビニールアルコール水溶液で通常の温度では透明である
が45℃以上になると白濁する性質を有する。
Adhair Synthetic Glue (registered trademark) is a polyvinyl alcohol aqueous solution, which is transparent at ordinary temperature but has a property of becoming cloudy at 45 ° C. or higher.

【0035】マイクロ波出力は500Wとし40秒間加
熱後の加熱分布を示し、白い領域が加熱された領域であ
る。この応用例で用いたインピーダンス可変ユニットは
開放端すなわち開孔部29の反射係数S11の位相を略
−180°から略0°の容量性成分として変化させるも
のであり、開孔部29に入射したマイクロ波と開孔部2
9から再びマイクロ波空間23内に反射するマイクロ波
との位相差を最大で略180°可変することができる。
これにより、マイクロ波空間23内に生じる定在波分布
は開孔部29の反射係数S11の位相に応じて移動させ
ることができる。そして誘電体板の支持角度を可変する
ことによりマイクロ波空間内の電界が大きい領域すなわ
ち被加熱物の加熱においては温度上昇が大きい領域(す
なわち、白い領域)を移動させることができる。
The microwave output was 500 W, and the heating distribution after heating for 40 seconds was shown. The white area is the heated area. The variable impedance unit used in this application example changes the phase of the reflection coefficient S11 of the open end, that is, the opening portion 29 as a capacitive component from approximately −180 ° to approximately 0 °, and is incident on the opening portion 29. Microwave and aperture 2
9, the phase difference from the microwave reflected back into the microwave space 23 can be changed by approximately 180 ° at the maximum.
Thereby, the standing wave distribution generated in the microwave space 23 can be moved according to the phase of the reflection coefficient S11 of the aperture 29. By varying the support angle of the dielectric plate, it is possible to move a region in the microwave space where the electric field is large, that is, a region where the temperature rise is large (that is, a white region) in heating the object to be heated.

【0036】したがって、高周波加熱装置に本発明のイ
ンピーダンス可変ユニットを搭載することにより、被加
熱物の中央部あるいは周辺部などのユーザが加熱したい
領域を加熱させることを可能にし被加熱物に応じた最適
あるいはユーザお好みの加熱を実行できる装置を提供で
きる。
Therefore, by mounting the variable impedance unit of the present invention on the high-frequency heating device, it is possible to heat a region to be heated by the user, such as the central portion or the peripheral portion of the object to be heated, and to adapt to the object to be heated. It is possible to provide a device capable of performing optimal or user-desired heating.

【0037】図6は、インピーダンス可変ユニットの開
放端の面積を拡大させる手段を提供するものである。す
なわち、図6(a)は上述してきたインピーダンス可変
ユニットであり、導波管10内のマイクロ波の伝搬空間
11および開放胆13の形状が伝搬対象となるマイクロ
波の周波数に対してTE10モードを伝送させる形状と
している。一方、図6(b)は一実施形態として導波管
34内のマイクロ波の伝搬空間35にはTE20モード
にてマイクロ波を伝搬させるように導波管34を形成し
ている。すなわち、導波管34の開放端36の形状は、
TE10モード対応の開放端13の幅寸法W1に対して
その幅寸法W2を2倍としている。なお、図6中の開放
端面には各伝搬モードに対応させた電界分布を電気力線
37〜39にて示している。
FIG. 6 provides a means for enlarging the area of the open end of the variable impedance unit. That is, FIG. 6A shows the impedance variable unit described above. The shape of the microwave propagation space 11 and the open bile 13 in the waveguide 10 changes the TE10 mode with respect to the frequency of the microwave to be propagated. It is shaped to be transmitted. On the other hand, FIG. 6B shows an embodiment in which the waveguide 34 is formed in the microwave propagation space 35 in the waveguide 34 so as to propagate the microwave in the TE20 mode. That is, the shape of the open end 36 of the waveguide 34 is
The width W2 of the open end 13 corresponding to the TE10 mode is twice as large as the width W1. In addition, the electric field distribution corresponding to each propagation mode is shown on the open end face in FIG.

【0038】このようにその開放端の形状を大きくした
ことで本発明のインピーダンス可変ユニットが作用でき
る領域を拡大させることができ、たとえば上述した高周
波加熱装置に搭載することで被加熱物の形状や量に対し
てより幅広い形状や量に対して加熱分布を可変させるこ
とができる。
By increasing the shape of the open end in this way, the area in which the variable impedance unit of the present invention can operate can be enlarged. The heating distribution can be varied over a wider range of shapes and quantities.

【0039】なお、伝搬空間内に伝搬させるモードとし
てはTEn0モード(nは正の整数)が実用上最も効果
的である。すなわち、このモードを利用すれば誘電体板
の板厚さはいずれのモードでも同一とすることができる
とともに誘電体板の回転支持角度に基づいて開放端のイ
ンピーダンスを所定の値に制御性よく可変させることが
できる。
The TEn0 mode (n is a positive integer) is the most effective practically as a mode for propagating in the propagation space. In other words, if this mode is used, the thickness of the dielectric plate can be the same in any mode, and the impedance of the open end can be varied to a predetermined value with good controllability based on the rotation support angle of the dielectric plate. Can be done.

【0040】次に図3の矢印21で示す構成のインピー
ダンス可変ユニット40を高周波加熱装置に搭載した応
用例を図7に示す。図7において図4と同一または同一
機能相当の部材は同一番号で示す。
Next, FIG. 7 shows an application example in which the variable impedance unit 40 having the configuration shown by the arrow 21 in FIG. 3 is mounted on a high-frequency heating device. 7, members having the same or equivalent functions as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.

【0041】図7のインピーダンス可変ユニット40
は、誘電体板41の支持角度を終端40aに対して略4
5°(略135°も同様)の時にマイクロ波空間23上
側壁面27に設けた開孔部29における反射係数S11
の位相を略±180°としている。このような作用およ
び構成からなるインピーダンス可変ユニット40の実用
上の効用を図8を用いて説明する。
The variable impedance unit 40 shown in FIG.
Indicates that the support angle of the dielectric plate 41 is substantially four
The reflection coefficient S11 at the aperture 29 provided on the upper wall surface 27 of the microwave space 23 at 5 ° (similarly at 135 °)
Is approximately ± 180 °. The practical utility of the impedance variable unit 40 having such an operation and configuration will be described with reference to FIG.

【0042】図8は、図7のマグネトロン30からマイ
クロ波空間23側を見たときの負荷特性であり、たとえ
ば点Aは牛乳200ccを入れたマグカップ1個をマイ
クロ波空間23の中央に載置した場合の負荷特性であ
り、点Bは上述のマグカップを2個並べてマイクロ波空
間23内に載置した場合の負荷特性を示す。また、領域
Cはマグネトロン30から供給されたマイクロ波を負荷
である被加熱物が効率よく吸収する領域を示す。なお、
上記の負荷特性は開孔部29がない場合の特性である。
FIG. 8 shows load characteristics when the microwave space 23 side is viewed from the magnetron 30 shown in FIG. 7. For example, a point A indicates that one mug containing 200 cc of milk is placed in the center of the microwave space 23. The point B shows the load characteristics when two mugs are placed side by side and placed in the microwave space 23. A region C is a region where the microwave supplied from the magnetron 30 is efficiently absorbed by the object to be heated, which is a load. In addition,
The above-mentioned load characteristics are characteristics in the case where there is no opening 29.

【0043】このような負荷特性の高周波加熱装置に対
して本発明のインピーダンス可変ユニット40を装着す
ると以下のような効用が得られる。すなわち、点Aの負
荷特性に対しては、インピーダンス可変ユニット40の
誘電体板の支持角度を0°に設定することで負荷特性点
Aを点A‘に移動させることができ、牛乳へのマイクロ
波吸収を促進し加熱時間を短縮化することができ省エネ
ルギ化を図ることができる。一方、負荷特性点Bに対し
ては誘電体板の支持角度を90°側に制御することで負
荷特性の点Bを点B’に移動させることができる。これ
により、上述と同様の加熱時間短縮および省エネルギ化
を図ることができる。
When the variable impedance unit 40 of the present invention is mounted on the high-frequency heating device having such load characteristics, the following effects can be obtained. That is, with respect to the load characteristic at the point A, the load characteristic point A can be moved to the point A ′ by setting the support angle of the dielectric plate of the variable impedance unit 40 to 0 °. Wave absorption can be promoted, the heating time can be shortened, and energy can be saved. On the other hand, with respect to the load characteristic point B, the point B of the load characteristic can be moved to the point B ′ by controlling the support angle of the dielectric plate to the 90 ° side. As a result, it is possible to shorten the heating time and save energy as described above.

【0044】(実施例2)次に本発明の実施例2を図9
から図13を用いて説明する。実施例2が実施例1と相
違する構成は、誘電体板を複数個備えたことである。
(Embodiment 2) Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. Embodiment 2 is different from Embodiment 1 in that a plurality of dielectric plates are provided.

【0045】このような形態の実施例2の一例を図9に
示す。図9において、42はマイクロ波を伝送させる汎
用の導波管であり、その導波管42のH面には所定形状
の開孔部43が設けられている。この開孔部43を開放
端とした本発明のインピーダンス可変ユニット44が配
設されている。インピーダンス可変ユニット44は同一
形状からなる誘電体板45,46を所定間隔にて配置し
ている。そしてこれらの誘電体板はそれぞれ独立に回転
制御できるようにしている。なお、以下の説明で使用し
ている誘電体板の支持角度θ1、θ2は図9に示す方向
の角度表現である。
FIG. 9 shows an example of the second embodiment having such a configuration. In FIG. 9, reference numeral 42 denotes a general-purpose waveguide for transmitting microwaves, and an opening 43 having a predetermined shape is provided on the H surface of the waveguide 42. The variable impedance unit 44 of the present invention having the opening 43 as an open end is provided. In the variable impedance unit 44, dielectric plates 45 and 46 having the same shape are arranged at predetermined intervals. The rotation of these dielectric plates can be controlled independently. Note that the support angles θ1 and θ2 of the dielectric plate used in the following description are angle expressions in the direction shown in FIG.

【0046】二つの誘電体板を備えた実施例2の具体的
構成寸法を図10をもとに示すと、誘電体板46と開孔
部43との間隔Liは20mm、各誘電体板45,46の
間隔LMは40mm、誘電体板45と終端面47との間隔
は20mm、開孔部形状は幅寸法および高さ寸法がそれぞ
れ80mmと30mm、そして各誘電体板の形状および仕様
は実施例1と同様のものを用いている。
Referring to FIG. 10, the specific dimensions of the second embodiment having two dielectric plates are as follows. The distance Li between the dielectric plate 46 and the opening 43 is 20 mm, and each dielectric plate 45 , 46 are 40 mm, the distance between the dielectric plate 45 and the termination surface 47 is 20 mm, the opening is 80 mm and 30 mm in width and height, respectively, and the shape and specifications of each dielectric plate are implemented. The same one as in Example 1 is used.

【0047】また図10は、二つの誘電体板の回転角度
制御の一例を示すものであり、図10(a)は、誘電体
板46は支持角度θ2=0°固定として誘電体板45を
回転制御させることを示し、図10(b)は誘電体板4
6を支持角度θ2=90°固定として誘電体板45を回
転制御させることを示している。
FIG. 10 shows an example of the rotation angle control of two dielectric plates. FIG. 10A shows that the dielectric plate 46 is fixed at a support angle θ2 = 0 ° and the dielectric plate 45 is fixed. FIG. 10B shows that the rotation of the dielectric plate 4 is controlled.
6 indicates that the rotation of the dielectric plate 45 is controlled with the support angle 6 being fixed at θ2 = 90 °.

【0048】図10(a)に示す制御に対する開放端で
ある開孔部43の反射係数S11の大きさMagを誘電
体板45の支持角度θ1をパラメータとして図11に示
す。
FIG. 11 shows the magnitude Mag of the reflection coefficient S11 of the opening 43, which is the open end, for the control shown in FIG. 10A, using the support angle θ1 of the dielectric plate 45 as a parameter.

【0049】図11の特性より、誘電体板45の支持角
度θ1を特定の角度、すなわち45°あるいは135°
にすることで二つの誘電体板を備えたインピーダンス可
変ユニット44を共振状態に設定できることが認められ
る。すなわち、図10(a)に示すような制御方法によ
れば、インピーダンス可変ユニットを共振素子あるいは
整合素子として利用できる。
From the characteristics shown in FIG. 11, the support angle θ1 of the dielectric plate 45 is set to a specific angle, that is, 45 ° or 135 °.
Thus, it is recognized that the impedance variable unit 44 including the two dielectric plates can be set to a resonance state. That is, according to the control method shown in FIG. 10A, the variable impedance unit can be used as a resonance element or a matching element.

【0050】また、図10(b)に示す制御に対し誘電
体板45の支持角度θ1をパラメータとした時の開放端
である開孔部43の反射係数S11の大きさMagおよ
び図9に示した導波管42の伝送特性S21の位相をそ
れぞれ図12および図13に示す。
Also, the magnitude Mag of the reflection coefficient S11 of the opening 43, which is the open end, when the support angle θ1 of the dielectric plate 45 is used as a parameter for the control shown in FIG. The phase of the transmission characteristic S21 of the waveguide 42 is shown in FIGS. 12 and 13, respectively.

【0051】図13の特性より、インピーダンス可変ユ
ニットは誘電体板45の支持角度θ1を特定の角度、す
なわち45°あるいは135°にすることで導波管42
を伝送するマイクロ波の伝送量を可変制御できることが
認められる。一方、図12の特性より、伝送量を大きく
低減できる誘電体板45の支持角度θ1の反射特性S1
1の大きさMagは0.7以上の大きさであり、インピ
ーダンス可変ユニット内でのマイクロ波の蓄積は少ない
ことから導波管42を伝送するマイクロ波の電力が10
0W以上の大きな電力伝送系にも適用でき、その伝送量
を可変制御することができる。
According to the characteristics shown in FIG. 13, the impedance variable unit sets the support angle θ1 of the dielectric plate 45 to a specific angle, that is, 45 ° or 135 °, thereby setting the waveguide 42
It can be recognized that the transmission amount of the microwave transmitting the signal can be variably controlled. On the other hand, from the characteristic shown in FIG. 12, the reflection characteristic S1 of the support angle θ1 of the dielectric plate 45, which can greatly reduce the amount of transmission.
The magnitude Mag of 1 is 0.7 or more, and since the accumulation of microwaves in the variable impedance unit is small, the power of the microwaves transmitted through the waveguide 42 is 10
The present invention can be applied to a large power transmission system of 0 W or more, and the transmission amount can be variably controlled.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように本発明によれば以下の効果
を有する。
As described above, the present invention has the following effects.

【0053】(1)請求項1のインピーダンス可変ユニ
ットによれば、一端が終端された導波管と、前記導波管
内に設け回転駆動される誘電体板とを備え、誘電体板を
回転させることで前記導波管の他端の開放端のインピー
ダンスを可変させたことにより、誘電体板が終端面に平
行の場合に導波管の電気長を最大にし終端面に垂直の場
合に電気長を最小にできる。これにより、誘電体板を回
転させることで開放端のインピーダンスを容易に可変さ
せることができる。
(1) According to the impedance variable unit of the first aspect, the variable impedance unit includes the waveguide terminated at one end, and the dielectric plate provided in the waveguide and driven to rotate, and the dielectric plate is rotated. By varying the impedance at the open end at the other end of the waveguide, the electrical length of the waveguide is maximized when the dielectric plate is parallel to the termination surface, and the electrical length when the dielectric plate is perpendicular to the termination surface. Can be minimized. Thus, the impedance at the open end can be easily varied by rotating the dielectric plate.

【0054】(2)請求項2のインピーダンス可変ユニ
ットによれば、一端が終端された導波管と、前記導波管
内に設けた複数の誘電体板の少なくとも1つを回転駆動
することで前記導波管の他端の開放端のインピーダンス
を可変させたことにより、各誘電体板の回転位置を組み
合わせることで開放端のインピーダンスを広範囲に可変
できる。
(2) According to the variable impedance unit of the second aspect, the waveguide is driven by rotating at least one of the waveguide terminated at one end and a plurality of dielectric plates provided in the waveguide. By varying the impedance at the open end at the other end of the waveguide, the impedance at the open end can be varied over a wide range by combining the rotational positions of the dielectric plates.

【0055】(3)請求項3のインピーダンス可変ユニ
ットによれば、導波管の伝送モードはTEn0モード
(nは正の整数)としたことにより、導波管内の電磁場
分布を特定化でき誘電体板の回転支持角度と開放端との
インピーダンス値とを1対1に対応させることができ
る。また、nの値を大きくすることで開放端の面積を拡
大しインピーダンス可変が作用する領域を大きくするこ
とができる。
(3) According to the variable impedance unit of the third aspect, since the transmission mode of the waveguide is the TEn0 mode (n is a positive integer), the electromagnetic field distribution in the waveguide can be specified. The rotation support angle of the plate and the impedance value at the open end can be made to correspond one-to-one. Also, by increasing the value of n, the area of the open end can be enlarged, and the area where the variable impedance acts can be increased.

【0056】(4)請求項4のインピーダンス可変ユニ
ットによれば、導波管の開放端における反射係数は、反
射係数の位相値が少なくとも±180°の位相値を含む
ことにより、位相値が±180°の時には開放端を金属
壁面と同様に作用させることができインピーダンス可変
ユニットを使用しない場合との特性比較を容易にチェッ
クすることができる。
(4) According to the impedance variable unit of the fourth aspect, the reflection coefficient at the open end of the waveguide has a phase value of ± 180 ° because the phase value of the reflection coefficient includes at least ± 180 °. At 180 °, the open end can be made to act in the same way as a metal wall surface, and it is possible to easily check the characteristic comparison with the case where the variable impedance unit is not used.

【0057】(5)請求項5のインピーダンス可変ユニ
ットによれば、導波管の開放端における反射係数は、反
射係数の位相値が少なくとも0°の位相値を含むことに
より、位相値を0°にすることでインピーダンス可変の
作用を最大にすることができる。
(5) According to the variable impedance unit of the fifth aspect, the reflection coefficient at the open end of the waveguide has a phase value of 0 ° because the phase value of the reflection coefficient includes at least a phase value of 0 °. By doing so, the effect of varying the impedance can be maximized.

【0058】(6)請求項6のインピーダンス可変ユニ
ットによれば、導波管の開放端における反射係数は、反
射係数の位相値が0°と±180°とを含むことによ
り、開放端の反射係数の位相の可変幅を最大にすること
でインピーダンス可変に伴う作用全体を容易に測定する
ことができるとともに大きな作用幅とできる。
(6) According to the variable impedance unit of the sixth aspect, the reflection coefficient at the open end of the waveguide is such that the phase value of the reflection coefficient includes 0 ° and ± 180 °, so that the reflection at the open end is possible. By maximizing the variable width of the phase of the coefficient, it is possible to easily measure the entire operation associated with the variable impedance and to obtain a large operation width.

【0059】(7)請求項7のインピーダンス可変ユニ
ットによれば、誘電体板の幅広面が導波管の終端に略平
行な状態の時に導波管の開放端における反射係数の位相
値を略±180°としたことにより、誘電体板を回転さ
せることで開放端における反射係数の位相範囲を−18
0°から0°の範囲に限定して開放端に容量性成分のみ
のインピーダンスを形成できる。また、開放端を金属面
と同様に作用させる場合の誘電体板の支持角度を容易に
確認でき利便性を高めることができる。
(7) According to the variable impedance unit of the seventh aspect, the phase value of the reflection coefficient at the open end of the waveguide is substantially reduced when the wide surface of the dielectric plate is substantially parallel to the end of the waveguide. By rotating the dielectric plate by ± 180 °, the phase range of the reflection coefficient at the open end is −18.
The impedance of only the capacitive component can be formed at the open end within the range of 0 ° to 0 °. In addition, when the open end acts in the same manner as a metal surface, the support angle of the dielectric plate can be easily confirmed, and convenience can be improved.

【0060】(8)請求項8のインピーダンス可変ユニ
ットによれば、誘電体板の幅広面が導波管の終端に対し
て略45°の状態において導波管の開放端における反射
係数の位相値を略±180°としたことにより、誘電体
板を回転させることで開放端に誘導性成分と容量性成分
とのインピーダンスを形成させることができ、整合素子
として利用できる。
(8) According to the impedance variable unit of the eighth aspect, the phase value of the reflection coefficient at the open end of the waveguide when the wide surface of the dielectric plate is approximately 45 ° with respect to the end of the waveguide. Is set to about ± 180 °, the impedance of the inductive component and the capacitive component can be formed at the open end by rotating the dielectric plate, and can be used as a matching element.

【0061】(9)請求項9のインピーダンス可変ユニ
ットによれば、導波管の終端面と開放端面とは略90°
の関係に構成したことにより、導波管の長さが長い場合
でも組み込み状態を偏平にすることができ、本ユニット
の搭載性を高く確保することができる。
(9) According to the variable impedance unit of the ninth aspect, the end face and the open end face of the waveguide are substantially 90 °.
With this configuration, even when the length of the waveguide is long, the assembled state can be made flat, and the mountability of this unit can be ensured high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1を示すインピーダンス可変ユ
ニットの構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of a variable impedance unit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同図1のインピーダンス可変ユニットの回転制
御内容を示した断面構成図
FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram showing a rotation control content of the variable impedance unit of FIG. 1;

【図3】同インピーダンス可変手段の構成寸法に対する
開放端における反射係数の位相特性図
FIG. 3 is a phase characteristic diagram of a reflection coefficient at an open end with respect to a configuration size of the impedance variable unit.

【図4】同インピーダンス可変ユニットの搭載応用例1
を示す高周波加熱装置の構成図
FIG. 4 is an application example 1 of mounting the variable impedance unit.
Diagram of high-frequency heating device showing

【図5】同図4の高周波加熱装置においてインピーダン
ス可変ユニットの効用を示す加熱分布特性図
FIG. 5 is a heating distribution characteristic diagram showing the utility of the variable impedance unit in the high-frequency heating device of FIG. 4;

【図6】(a)本発明の実施例1の展開例を示すインピ
ーダンス可変ユニットの構成図 (b)図6(a)のインピーダンス可変ユニットの電界
分布を電気力線で示した図 (c)本発明の実施例1の他の展開例を示すインピーダ
ンス可変ユニットの構成図 (d)図6(c)のインピーダンス可変ユニットの電界
分布を電気力線で示した図
6A is a configuration diagram of a variable impedance unit showing a development example of the first embodiment of the present invention. FIG. 6B is a diagram showing an electric field distribution of the variable impedance unit of FIG. FIG. 6 is a configuration diagram of an impedance variable unit showing another development example of the first embodiment of the present invention. (D) A diagram showing the electric field distribution of the impedance variable unit in FIG.

【図7】本発明の実施例1のインピーダンス可変ユニッ
トの搭載応用例2を示す高周波加熱装置の構成図
FIG. 7 is a configuration diagram of a high-frequency heating apparatus showing a second application example of the variable impedance unit according to the first embodiment of the present invention.

【図8】同図7の高周波加熱装置においてインピーダン
ス可変ユニットの効用を示す負荷特性図
FIG. 8 is a load characteristic diagram showing the utility of the variable impedance unit in the high-frequency heating device of FIG. 7;

【図9】本発明の実施例2を示すインピーダンス可変ユ
ニットの搭載応用例を示す導波管の構成図
FIG. 9 is a configuration diagram of a waveguide showing an application example of a variable impedance unit according to a second embodiment of the present invention.

【図10】(a)同図9のインピーダンス可変ユニット
の回転制御内容を示した断面構成図 (b)同図9のインピーダンス可変ユニットの回転制御
内容を示した断面構成図
10A is a cross-sectional configuration diagram illustrating rotation control of the variable impedance unit of FIG. 9; FIG. 10B is a cross-sectional configuration diagram illustrating rotation control of the variable impedance unit of FIG. 9;

【図11】同図10(a)に示すインピーダンス可変ユ
ニットの開放端における反射係数の特性図
FIG. 11 is a characteristic diagram of a reflection coefficient at an open end of the variable impedance unit shown in FIG.

【図12】同図10(b)に示すインピーダンス可変ユ
ニットの開放端における反射係数の特性図
FIG. 12 is a characteristic diagram of a reflection coefficient at an open end of the variable impedance unit shown in FIG.

【図13】同図10(b)に示すインピーダンス可変ユ
ニットを用いた図9の導波管の伝送特性図
FIG. 13 is a transmission characteristic diagram of the waveguide of FIG. 9 using the variable impedance unit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、34 導波管 12、47 導波管の終端 13、36 導波管の開放端 14、41、45、46 誘電体板 22、40、44 インピーダンス可変ユニット 22a、40a インピーダンス可変ユニットの終端 29、43 開孔部(開放端) 37 TE10モード 38、39 TE20モード 10, 34 Waveguide 12, 47 End of waveguide 13, 36 Open end of waveguide 14, 41, 45, 46 Dielectric plate 22, 40, 44 Impedance variable unit 22a, 40a End of variable impedance unit 29 , 43 Opening (open end) 37 TE10 mode 38, 39 TE20 mode

フロントページの続き (72)発明者 福本 明美 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3K090 AA02 AA03 AB02 BA01 BB01 BB17 CA02 CA21 DA15 EB03 5J012 GA02 GA04 Continued on the front page (72) Inventor Akemi Fukumoto 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 3K090 AA02 AA03 AB02 BA01 BB01 BB17 CA02 CA21 DA15 EB03 5J012 GA02 GA04

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一端が終端された導波管と、前記導波管内
に設け回転駆動される誘電体板とを備え、誘電体板を回
転させることで前記導波管の他端の開放端のインピーダ
ンスを可変させたインピーダンス可変ユニット。
1. A waveguide having one end terminated, and a dielectric plate provided in the waveguide and driven to rotate, wherein the other end of the waveguide is opened by rotating the dielectric plate. Variable impedance unit with variable impedance.
【請求項2】一端が終端された導波管と、前記導波管内
に設けた複数の誘電体板の少なくとも1つを回転駆動す
ることで前記導波管の他端の開放端のインピーダンスを
可変させたインピーダンス可変ユニット。
2. The impedance of the open end at the other end of the waveguide by rotating and driving at least one of a waveguide terminated at one end and a plurality of dielectric plates provided in the waveguide. Variable impedance unit.
【請求項3】導波管の伝送モードはTEn0モード(n
は正の整数)とした請求項1または2記載のインピーダ
ンス可変ユニット。
3. The transmission mode of a waveguide is a TEn0 mode (n
The variable impedance unit according to claim 1 or 2, wherein (a) is a positive integer.
【請求項4】導波管の開放端における反射係数は、反射
係数の位相値が少なくとも±180°の位相値を含むこ
とを特徴とする請求項1または2記載のインピーダンス
可変ユニット。
4. The variable impedance unit according to claim 1, wherein the reflection coefficient at the open end of the waveguide includes a phase value of the reflection coefficient having a phase value of at least ± 180 °.
【請求項5】導波管の開放端における反射係数は、反射
係数の位相値が少なくとも0°の位相値を含むことを特
徴とする請求項1または2記載のインピーダンス可変ユ
ニット。
5. The variable impedance unit according to claim 1, wherein the reflection coefficient at the open end of the waveguide includes a phase value at which the phase value of the reflection coefficient is at least 0 °.
【請求項6】導波管の開放端における反射係数は、反射
係数の位相値が0°と±180°とを含むことを特徴と
する請求項1または2記載のインピーダンス可変ユニッ
ト。
6. The variable impedance unit according to claim 1, wherein the reflection coefficient at the open end of the waveguide includes a phase value of the reflection coefficient of 0 ° and ± 180 °.
【請求項7】誘電体板の幅広面が導波管の終端に略平行
な状態の時に導波管の開放端における反射係数の位相値
を略±180°とした請求項1または2記載のインピー
ダンス可変ユニット。
7. The method according to claim 1, wherein the phase value of the reflection coefficient at the open end of the waveguide is approximately ± 180 ° when the wide surface of the dielectric plate is substantially parallel to the end of the waveguide. Variable impedance unit.
【請求項8】誘電体板の幅広面が導波管の終端に対して
略45°または略135°の状態の時に導波管の開放端
における反射係数の位相値を略±180°とした請求項
1または2記載のインピーダンス可変ユニット。
8. The phase value of the reflection coefficient at the open end of the waveguide is approximately ± 180 ° when the wide surface of the dielectric plate is at approximately 45 ° or approximately 135 ° with respect to the end of the waveguide. The impedance variable unit according to claim 1.
【請求項9】導波管の終端の面と開放端の面とは略90
°の関係に構成した請求項1または2記載のインピーダ
ンス可変ユニット。
9. The end face and open end face of the waveguide are approximately 90
The impedance variable unit according to claim 1 or 2, wherein the variable impedance unit has a relationship of °.
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