JP2004134228A

JP2004134228A - マグネトロン

Info

Publication number: JP2004134228A
Application number: JP2002297276A
Authority: JP
Inventors: Nagisa Kuwabara; 桑原　なぎさ; Masayuki Aiga; 相賀　正幸
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-10
Also published as: JP4684524B2

Abstract

【課題】マグネトロンの発振効率を高め省エネルギーに寄与するマグネトロンを提供すること。
【解決手段】板状ベイン３１に電気的に取付けられたマイクロ波放出用のアンテナ５を挟むように一部が切断された均圧環４１が配設され、均圧環４１の両端の切断部４４は、アンテナが取付けられたベイン３１の両隣に配設された他の板状ベイン３３に電気的に取付けられ、アンテナ５の出力部の結合度合いを強めることが可能となる。
その結果、発振効率が高い高性能のマグネトロンを得ることができる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子レンジやその他マイクロ波応用装置に用いられるベイン型共振器で構成されているマグネトロンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ベイン型共振器を有するマグネトロンは、例えば２，４５０ＭＨｚの基本周波数で動作するものがあり、マイクロ波加熱装置あるいはマイクロ波放電ランプなどのマイクロ波を用いた電気機器において高周波発生源として使用されている。このようなマグネトロンは一般に、図７および図８に示されるように、円筒状の陽極筒体１と同軸的に配置された陰極２および陽極筒体１の内部空間に中心軸の周りに放射状に配列された共振空洞を形成するための複数の板状ベイン３を備えている。さらに、マグネトロンには、板状ベイン３を電気的に交互に接続するための複数の均圧環４、および一端がいずれか一つの板状ベイン３に接続され、マイクロ波を取り出し放射するためのアンテナ５を備えている。これらはまた上下に設けられたフランジ部を有する金属筒体６、７およびセラミック（図示せず）等によって真空封止されている。
【０００３】
ところで、近年、マグネトロンを用いた機器の分野では、新たな応用機器の開発および新たな市場の拡大を進めるにあたって、省エネルギーという観点から発振効率が高いマグネトロンの開発が望まれている。
【０００４】
一般的に、マグネトロンの発振効率を高めるためには出力部の結合度合いを強めることが望ましいといわれている。即ち、板状ベインに取付けられたアンテナのベイン上の取出し位置を陰極側に接近させるにつれて結合度合いが強まることが分かっており、そのためにアンテナの取出し位置を陰極側に接近させ均圧環に最も近い位置に配設させている事例がある（例えば特許文献１）。
【０００５】
また、均圧環を板状ベインのアンテナが固着される面と反対の面にのみ配設し、均圧環が配設されない側にアンテナを配設させ、さらに結合度合いの調整幅を広げようとしている事例もある（例えば特許文献２）。
【０００６】
【特許文献１】
実開平５−５９７３９号公報
【特許文献２】
特開２００１−４３８０７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した出力部の結合度合いを強めるためにアンテナの取出し位置を陰極側に接近させる方法では、板状ベインには複数個の均圧環が配設されているので限界があった。また、アンテナと隣接するベイン間でコンダクタンス成分（Ｃ成分）が生じるため、アンテナが接続されているベインで構成される共振器は、アンテナが接続されないベインで構成される他の共振器よりもＣ成分が大きく、アンテナ位置を陰極側に接近させて結合度合いを強めるに従ってアンテナとベイン間距離が狭くなるため、さらにＣ成分が強くなり、ばらつきが大きくなるという問題がある。
【０００８】
また、アンテナ取出し側には均圧環を配設せずに反対側にだけ均圧環を配設させる方法では、均圧環が上下非対称の配置となるため、マグネトロンの発振が不安定であったり、不安定な発振のために不要なノイズが発生したりするという問題がある。
【０００９】
本発明は従来のマグネトロンに存在した課題を解決し、より高効率で発振の安定性が良いマグネトロンを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のマグネトロンは、陽極筒体と、前記陽極筒体の内周面に固着されるとともに中心軸の周りに放射状に配置された複数枚の板状ベインと、前記板状ベインを１枚おきに電気的に接続するための複数個の均圧環と、前記板状ベインの１枚に固着されたマイクロ波放出用のアンテナとを有し、前記均圧環の一部が切断されており当該均圧環の切断部近傍に位置する前記板状ベインに前記アンテナが固着されて構成されている。
【００１１】
このような構成によれば、従来の構成よりも陰極側に近い位置にアンテナを固着する事が可能となり、高効率で発振の安定性が良いマグネトロンを得ることができる。
【００１２】
また、本発明の第２のマグネトロンは、マイクロ波放出用のアンテナが、板状ベインに設けられた均圧環を配設させるための切欠き部に固着されて構成されている。
【００１３】
このような構成によれば、アンテナを板状ベインの切欠き部に固着することでマイクロ波結合の調整幅が広がり、アンテナ結合をさらに強めることが可能となる。
【００１４】
また、本発明の第３のマグネトロンは、切断された均圧環の両端部が、マイクロ波放出用のアンテナが固着されている板状ベインの両隣に配設された他の板状ベインに電気的に接続されて構成されている。
【００１５】
このような構成によれば、アンテナと、隣接するベイン間とのＣ成分により個々の共振器間のばらつきが生じることがなくなり、従来の構成よりも陰極側に近い位置にアンテナを固着することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１の実施の形態であるマグネトロンの要部断面図、図２は、図１に示したマグネトロンをＡ矢視方向から見た図である。なお、従来と同一構成要素には同一記号を付し説明を省略する。
【００１８】
図において、マグネトロンは、陽極筒体１の中心軸の周りに放射状に配置された複数枚の板状ベイン３と、例えば大小対をなす均圧環４１、４２と、一端がいずれか１枚の板状ベインに接続されたアンテナ５とを具備した構成となっている。そして大径側の均圧環４１の一部４３が切断されており、切断された均圧環の両端部に最も近い位置にある板状ベイン３１にアンテナ５が配設され、板状ベイン３１と電気的に接続されて固着されている。
【００１９】
図３は、本発明の第２の実施の形態であるマグネトロンの要部断面図、図４は、図３に示したマグネトロンをＢ矢視方向から見た図である。
【００２０】
図において、板状ベイン３１には均圧環４１，４２を配設させるための切欠き部３２が設けられている。
【００２１】
そして、大径側の均圧環４１の一部４３が切断されており、切断された均圧環の両端部間に最も近い位置にある、板状ベイン３１の均圧環４１，４２を配設させるための切欠き部３２に、アンテナ５が配設され、板状ベイン３１と電気的に接続されて固着されている。
【００２２】
図５は、本発明の第３の実施の形態であるマグネトロンの要部断面図、図６は、図５に示したマグネトロンをＣ矢視方向から見た図である。
【００２３】
図において、大径側の均圧環４１の一部４３が切断されており、切断された均圧環４１の両端部４４が、アンテナ５が配設され固着されている板状ベイン３１の両隣に配設された他の板状ベイン３３に電気的に接続され固着されている。
【００２４】
以上に説明したように、大径側の均圧環の一部を切断させることによりアンテナが接続されているベインで構成される共振器と、アンテナが接続されないベインで構成される他の共振器との間のＣ成分のばらつきが大きくなるという問題も均圧環の切断によって解消され、アンテナの取出し位置を従来の取付け位置からさらに陰極側へ接近させることができるようになり、出力部の結合度合いが強まってマグネトロンの発振効率を高めることが可能となった。
【００２５】
また、第２の実施の形態で、均圧環を配設させるための切欠き部にアンテナを配設させることにより高周波電流の通路が長くなり、マイクロ波結合調整幅が広がるという効果もある。
【００２６】
また、第３の実施の形態で、切断された均圧環の両端部が、マイクロ波放出用のアンテナが固着されている板状ベインの両隣に配設された他の板状ベインに接続されているので、均圧環の切断個所を最小限にとどめることができ、アンテナと隣接するベイン間で生じるＣ成分のばらつきをより少なく抑えることができるという効果もある。
【００２７】
なお、本実施の形態では大小２種類による均圧環で大径側の均圧環を切断した構成を示したが、さらに複数個の均圧環を配置しても、また小径側の均圧環を切断してもよく、同等の効果が奏されることはいうまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、均圧環の一部を切断しその切断部近傍の位置にある板状ベインにマイクロ波放出用のアンテナを固着させることにより高効率で発振の安定性が良いマグネトロンを得ることができる。また、アンテナが、均圧環とコンダクタンスを確保するため設けられた板状ベインの切欠き部に固着されている構成とすることにより、高周波電流の通路が長くなり、マイクロ波結合調整幅が広がるばかりでなく、均圧環の主目的である板状ベインを電気的に交互に接続する機能が全く損なわれることがなく、かつ必要なマイクロ波結合が確保され、高効率で発振の安定性が良いマグネトロンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるマグネトロンの要部断面図
【図２】図１のマグネトロンをＡ矢視方向から見た平面図
【図３】本発明の第２の実施の形態によるマグネトロンの要部断面図
【図４】図３のマグネトロンをＢ矢視方向から見た平面図
【図５】本発明の第３の実施の形態によるマグネトロンの要部断面図
【図６】図５のマグネトロンをＣ矢視方向から見た平面図
【図７】従来のマグネトロンの要部断面図
【図８】図７のマグネトロンをＤ矢視方向から見た平面図
【符号の説明】
１　陽極筒体
３，３１，３３　板状ベイン
５　アンテナ
３２　切欠き部
４１，４２，４３，４４　均圧環

Claims

陽極筒体と、前記陽極筒体の内周面に固着されるとともに中心軸の周りに放射状に配置された複数枚の板状ベインと、前記板状ベインを１枚おきに電気的に接続するための複数個の均圧環と、前記板状ベインの１枚に固着されたマイクロ波放出用のアンテナとを有し、前記均圧環の一部が切断され当該均圧環の切断部近傍に位置する前記板状ベインに前記アンテナが固着されていることを特徴とするマグネトロン。
マイクロ波放出用のアンテナが、板状ベインに設けられた均圧環を配設させるための切欠き部に固着されていることを特徴とする請求項１記載のマグネトロン。
切断された均圧環の両端部が、マイクロ波放出用のアンテナが固着されている板状ベインの両隣に配設された他の板状ベインに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項２記載のマグネトロン。