JP2008034166A - Microwave generation device - Google Patents

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JP2008034166A JP2006204358A JP2006204358A JP2008034166A JP 2008034166 A JP2008034166 A JP 2008034166A JP 2006204358 A JP2006204358 A JP 2006204358A JP 2006204358 A JP2006204358 A JP 2006204358A JP 2008034166 A JP2008034166 A JP 2008034166A
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Tomotaka Nobue
等隆 信江
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a microwave generating device in which a charging point of the microwave generating device is insulated against the ground potential and is constituted to supply electric power for which commercial power supply is rectified or rectified and smoothed. <P>SOLUTION: In an outer conductor 19b of a coaxial line 19, in the case an inner face part which goes along the outer periphery of an insulating member 38 and the inner face part which is fitted to the outer peripheral face of a metal tube 36 are formed and the coaxial line 19 is connected to the input end of an amplification part 13, the outer conductor 19b formed on the tip of the coaxial line 19 goes along the outer periphery of the insulating member 38, the center conductor 19a is inserted in a state of fitting into the conductor 27, and furthermore, the outer conductor 19b is inserted in a fitting state with the metal tube 36 having the conductor part in which the outer conductor 19b is arranged with a slit, thereby coaxial line connection having a prescribed insulating performance is completed. By this, this is equipped with a simple and highly economical electric power supply system without necessity of a circuit for which complicated and advanced stabilization technology is required, and mounting characteristics and safety applied with electric shock preventing measures in use are provided in combination. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、誘電加熱を利用した加熱装置に用いられる半導体素子を用いて構成したマイクロ波発生装置に関するものである。   The present invention relates to a microwave generator configured using a semiconductor element used in a heating device using dielectric heating.

従来、このマイクロ波発生装置は半導体を用いた発振器と発振器の出力を増幅する複数段の電力増幅器をもち、発振器および複数段の電力増幅器にそれぞれ電力を供給する安定化電源回路が一般に設けられる。   Conventionally, this microwave generator has an oscillator using a semiconductor and a plurality of stages of power amplifiers that amplify the output of the oscillator, and generally includes a stabilized power supply circuit that supplies power to the oscillator and the plurality of stages of power amplifiers.

また、商用電源電圧を整流平滑した電圧を供給するものもある(特許文献1)。
特開昭53−1343号公報
Some supply a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial power supply voltage (Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 53-1343

しかしながら、前記従来の構成では加熱装置にマイクロ波発生装置を搭載すると被加熱物を収納する加熱室とマイクロ波発生装置とが電気的に導通することになり、安全性を確保するためになにがしかの絶縁構造が必要であった。   However, in the conventional configuration, when the microwave generator is mounted on the heating device, the heating chamber for storing the object to be heated and the microwave generator are electrically connected to each other. Insulation structure was required.

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、商用電源を整流または商用電源を整流平滑した電力を供給するように構成したマイクロ波発生装置の充電点を対地電位に対して絶縁した実用的構成を提示と、経済的でかつ実装容易なマイクロ波発生装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described conventional problems, and is practical in which a charging point of a microwave generator configured to supply electric power obtained by rectifying a commercial power source or rectifying and smoothing a commercial power source is insulated from a ground potential. An object of the present invention is to provide a microwave generator that presents a configuration and is economical and easy to mount.

前記従来の課題を解決するために、本発明のマイクロ波発生装置は、半導体素子を用いて構成した増幅部を有するマイクロ波発生手段と、前記増幅部に印加する電圧として商用電源を整流した電圧または商用電源を整流平滑した電圧を印加する構成とし、前記増幅部の充電部を対地電位に対して絶縁した構成としたものであり、これにより簡素な電力供給系を有し使用上の感電防止対策を施した実装性と安全性を兼ね備えたマイクロ波発生装置を提供できる。   In order to solve the above-described conventional problems, a microwave generation device of the present invention includes a microwave generation unit having an amplification unit configured using a semiconductor element, and a voltage obtained by rectifying a commercial power supply as a voltage applied to the amplification unit. Or, the commercial power supply is configured to apply a rectified and smoothed voltage, and the charging unit of the amplifying unit is insulated from the ground potential, thereby having a simple power supply system and preventing electric shock in use. It is possible to provide a microwave generator having both mountability and safety with countermeasures taken.

本発明のマイクロ波発生装置は、商用電源を整流または整流平滑した電圧を印加するとともにその電圧が印加される充電部を対地電位に対して絶縁させる構成を有することで、複雑で高度な安定化電源技術を要さず経済的でかつ実装容易なマイクロ波発生装置を提供することができる。   The microwave generator of the present invention has a configuration in which a commercial power supply is rectified or rectified and smoothed, and a charging unit to which the voltage is applied is insulated from a ground potential, so that the complex and advanced stabilization is achieved. It is possible to provide a microwave generator that is economical and easy to mount without requiring power supply technology.

第1の発明は、半導体素子を用いて構成した増幅部を有するマイクロ波発生手段と、前記増幅部に印加する電圧として商用電源を整流した電圧または商用電源を整流平滑した電圧を印加する構成とし、前記増幅部の充電部を対地電位に対して絶縁した構成としたものであり、これにより複雑で高度な安定化技術を要する回路を要さず簡素で経済性の高い電力供給系を有し使用上の感電防止対策を施した実装性と安全性を兼ね備えたマイクロ波発生装置を提供できる。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a configuration in which a microwave generating means having an amplifying unit configured using a semiconductor element and a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial power source are applied as a voltage applied to the amplifying unit. The charging unit of the amplifying unit is configured to be insulated from the ground potential, thereby having a simple and economical power supply system that does not require a complicated circuit requiring a high level of stabilization technology. It is possible to provide a microwave generator that has both mountability and safety that are provided with electric shock prevention measures in use.

第2の発明は、特に第1の発明の増幅部に入力するマイクロ波を発生させる発振部を有し、前記発振部と増幅部とを絶縁した構成としたものであり、これにより発振部の駆動用
に印加する電源には安定化電源を使用でき、発振周波数の安定化あるいは周波数の可変制御を容易に実行することができる。
The second invention has an oscillating unit for generating a microwave input to the amplifying unit of the first invention in particular, and the oscillating unit and the amplifying unit are insulated from each other. A stabilized power source can be used as the power source applied for driving, and the oscillation frequency can be stabilized or the frequency can be easily controlled.

第3の発明は、特に第1の発明のマイクロ波発生手段が発生したマイクロ波を放射するアンテナ部を有し、アンテナ部と増幅部とを絶縁した構成としたものであり、これによりアンテナ部のグランド部は充電部と絶縁されるのでアンテナ部を任意の場所に実装することができる。   The third invention has an antenna part that radiates the microwave generated by the microwave generating means of the first invention in particular, and the antenna part and the amplifying part are insulated from each other. Since the ground part is insulated from the charging part, the antenna part can be mounted at an arbitrary place.

第4の発明は、特に第1〜3のいずれか1つの発明の絶縁構成は、マイクロ波を伝送する同軸線路に配する構成としたものであり、発振部、増幅部およびアンテナ部は同軸線路を介してそれぞれ自由に実装配置できる。   According to a fourth aspect of the invention, in particular, the insulation configuration of any one of the first to third aspects of the invention is configured to be arranged on a coaxial line that transmits microwaves, and the oscillation unit, the amplification unit, and the antenna unit are coaxial lines. Each can be mounted and arranged freely.

第5の発明は、特に第4の発明の同軸線路に配する絶縁構成は、着脱自在な構成とし、双方の同軸線路の少なくとも外部導体を嵌合組立する構成としたものであり、これにより発振部、増幅部およびアンテナ部それぞれの組み立てが容易となる。   In the fifth aspect of the invention, in particular, the insulation configuration disposed on the coaxial line of the fourth aspect of the invention is a detachable configuration, and at least the outer conductors of both coaxial lines are fitted and assembled, thereby oscillating. Assembling of the unit, the amplifying unit, and the antenna unit is facilitated.

第6の発明は、特に第5の発明の勘合組立する外部導体にマイクロ波漏洩を抑制する手段を配する構成としたものであり、絶縁部からのマイクロ波の漏洩を確実に抑制できる。   According to the sixth aspect of the invention, in particular, the means for suppressing microwave leakage is arranged on the outer conductor to be fitted and assembled according to the fifth aspect of the invention, and microwave leakage from the insulating portion can be reliably suppressed.

第7の発明は、特に第6の発明のマイクロ波漏洩を抑制する構成は、チョーク構造体とし、その導体部には周期的にスリットを設けた構成としたものであり、スリットの周期配置により広い帯域に対してマイクロ波漏洩防止性能を維持させることができ発振部の周波数可変制御に対応したマイクロ波漏洩防止性能とすることができる。   In the seventh aspect of the invention, in particular, the structure for suppressing the microwave leakage of the sixth aspect is a choke structure, and the conductor portion is provided with a slit periodically. Microwave leakage prevention performance can be maintained over a wide band, and microwave leakage prevention performance corresponding to variable frequency control of the oscillation unit can be achieved.

第8の発明は、特に第7の発明の導体部の幅寸法を少なくとも2段階に変化させた構成としたものであり、これにより異なる特性インピーダンスの伝送路を形成しマイクロ波漏洩防止構造のコンパクト化を実現させることができる。   The eighth invention has a structure in which the width of the conductor portion of the seventh invention is changed in at least two stages, thereby forming transmission lines with different characteristic impedances and compacting the microwave leakage prevention structure. Can be realized.

第9の発明は、特に第4の発明の同軸線路に配する絶縁構成における双方の同軸線路の中心導体は、勘合接合する構成としたものであり、嵌合構成の外部導体と一体となって絶縁構成を着実に構成でき絶縁性能を保証するとともにマイクロ波の伝送損失を抑制できる。   In the ninth aspect of the invention, the central conductors of both the coaxial lines in the insulating configuration particularly arranged in the coaxial line of the fourth aspect of the invention are configured to be fitted and joined together with the external conductor of the fitting configuration. It is possible to steadily configure the insulation configuration, assuring insulation performance and suppressing microwave transmission loss.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態におけるマイクロ波発生装置の回路図、図2は、図1のマイクロ波発生装置の増幅部の構成図、図3は図2の同軸線路における絶縁構造の拡大構成図、図4は図3のスリットを配した金属管の構成図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of a microwave generator according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram of an amplification unit of the microwave generator of FIG. 1, and FIG. 3 is an insulation in the coaxial line of FIG. FIG. 4 is an enlarged configuration diagram of the structure, and FIG. 4 is a configuration diagram of a metal tube provided with the slits of FIG.

図1〜4において、マイクロ波発生装置10は半導体素子を用いて構成した発振部11、発振部11の出力信号を一段増幅する初段増幅器12、初段増幅器12の出力信号をさらに増幅する複数段からなる増幅部13、増幅部13の出力に接続されたマイクロ波を放射するアンテナ部14から構成されている。増幅部13は、本実施例では、2段増幅構成からなる増幅器13a、13bで構成している。   1-4, the microwave generator 10 includes an oscillating unit 11 configured using semiconductor elements, a first stage amplifier 12 that amplifies the output signal of the oscillating unit 11 by one stage, and a plurality of stages that further amplifies the output signal of the first stage amplifier 12. And an antenna unit 14 that radiates microwaves connected to the output of the amplifier unit 13. In this embodiment, the amplifying unit 13 includes amplifiers 13a and 13b having a two-stage amplification configuration.

またマイクロ波発生装置10の電力供給系として、商用電源15を全波整流器16で全波整流した電圧を増幅部13の各増幅器に供給している。また、商用電源15は安定化電源17を経て複数の直流電圧を出力し、その出力電圧を発振部11および初段増幅器12
に供給している。
Further, as a power supply system of the microwave generator 10, a voltage obtained by full-wave rectifying the commercial power supply 15 with the full-wave rectifier 16 is supplied to each amplifier of the amplifying unit 13. The commercial power supply 15 outputs a plurality of DC voltages via the stabilizing power supply 17 and outputs the output voltages to the oscillation unit 11 and the first stage amplifier 12.
To supply.

増幅部13の各増幅器13a、13bに供給する電圧は、スイッチ18を介在させることで個別に供給タイミングを制御させている。   The voltages supplied to the amplifiers 13a and 13b of the amplifying unit 13 are individually controlled in supply timing by interposing a switch 18.

初段増幅器12の出力と増幅部13の入力とは同軸線路19にて接続し、増幅部13の出力とアンテナ部14とは同軸線路20にて接続している。   The output of the first stage amplifier 12 and the input of the amplification unit 13 are connected by a coaxial line 19, and the output of the amplification unit 13 and the antenna unit 14 are connected by a coaxial line 20.

そして、増幅部13の入力端と出力端のそれぞれに同軸線路構造の絶縁部21、22を設けている。   And the insulation parts 21 and 22 of a coaxial line structure are provided in the input end and output end of the amplification part 13, respectively.

増幅部13は、低誘電損失材料から構成したプリント基板23の片面に構成した平面回路24を有し、各増幅器13a、13bの増幅素子である半導体素子131a、131bを良好に動作させるべく各半導体素子に対して平面回路から構成した入力整合回路と出力整合回路を配している。プリント基板23および半導体素子131a、131bは高熱伝導性を有する銅板25を介して放熱手段26に接合取り付けしている。   The amplifying unit 13 includes a planar circuit 24 formed on one side of a printed circuit board 23 made of a low dielectric loss material, and each semiconductor device 131a, 131b, which is an amplifying element of each amplifier 13a, 13b, operates properly. An input matching circuit and an output matching circuit composed of planar circuits are arranged for the elements. The printed circuit board 23 and the semiconductor elements 131a and 131b are joined and attached to the heat radiation means 26 via a copper plate 25 having high thermal conductivity.

次に増幅部13の入力端と出力端に形成した同軸線路との絶縁接続に関する構成について以下に説明する。   Next, a configuration related to the insulation connection between the coaxial line formed at the input end and the output end of the amplifying unit 13 will be described below.

まず増幅部13の入力端と出力端に配した同軸線路の構成について説明する。   First, the configuration of the coaxial line arranged at the input end and the output end of the amplifying unit 13 will be described.

増幅部13を形成する平面回路の入力端と出力端にそれぞれ接続された導体27、28は、低誘電損失材料からなるスペーサ29、30を介して円筒状の金属管31、32の略中心部に支持されている。そして導体27、28をそれぞれ中心導体とし円筒状の金属管31、32をそれぞれ外部導体としてそれぞれ同軸線路を形成している。   The conductors 27 and 28 respectively connected to the input end and the output end of the planar circuit forming the amplifying unit 13 are substantially central portions of the cylindrical metal tubes 31 and 32 through spacers 29 and 30 made of a low dielectric loss material. It is supported by. Coaxial lines are formed using the conductors 27 and 28 as the central conductors and the cylindrical metal tubes 31 and 32 as the outer conductors, respectively.

円筒状の金属管31、32の外周には低誘電損失で所定の比誘電率を有する絶縁部材33、34を配し、これら絶縁部材33、34は金属管31、32にロウ接合させている。また、絶縁部材33、34の外周には、周期的にスリット(図3および図4において35)を配した導体部を有する金属管36、37を配し、この金属管36、37と絶縁部材33、34とはそれぞれロウ接合させている。さらにスリットを配した導体部を有する金属管36、37の外周には低誘電損失で所定の比誘電率を有する絶縁部材38、39を配し、これら絶縁部材38、39は金属管36、37にロウ接合させている。   Insulating members 33 and 34 having a low dielectric loss and a predetermined dielectric constant are disposed on the outer circumferences of the cylindrical metal tubes 31 and 32, and these insulating members 33 and 34 are brazed to the metal tubes 31 and 32. . Further, metal pipes 36 and 37 having conductor portions with periodic slits (35 in FIGS. 3 and 4) are arranged on the outer periphery of the insulating members 33 and 34, and the metal pipes 36 and 37 and the insulating member are arranged. 33 and 34 are soldered to each other. Furthermore, insulating members 38 and 39 having a low dielectric loss and a predetermined relative dielectric constant are arranged on the outer circumferences of the metal tubes 36 and 37 having the conductor portions provided with slits, and these insulating members 38 and 39 are the metal tubes 36 and 37. Is joined to the solder.

次に増幅部13の入力端と出力端に配した同軸線路に接続する同軸線路19、20の構成および接続形態について説明する。なお、同軸線路19、20の構成は同じであるので、以下の説明では増幅部13の入力端の同軸線路に接続される初段増幅器12の出力から延びる同軸線路19を代表させて説明する。   Next, configurations and connection forms of the coaxial lines 19 and 20 connected to the coaxial lines arranged at the input end and the output end of the amplifying unit 13 will be described. Since the coaxial lines 19 and 20 have the same configuration, in the following description, the coaxial line 19 extending from the output of the first stage amplifier 12 connected to the coaxial line at the input end of the amplifying unit 13 will be described as a representative.

初段増幅器12の出力から延びる同軸線路19は、その中心導体19a、外部導体19bおよび中心導体19aを支持する低誘電損失材料からなるスペーサ19cで構成している。そして、同軸線路19の外部導体19bは、同軸線路の一端にて絶縁部材38の外周に沿う内面部と金属管36の外周面に嵌合する内面部とを形成した構成としている。これにより、同軸線路19を増幅部13の入力端に接続する場合、同軸線路19の先端に形成した外部導体19bが絶縁部材38の外周に沿うとともに中心導体19aが導体27に嵌合する状態で挿入され、さらには外部導体19bがスリットを配した導体部を有する金属管36と嵌合状態にて挿入されることで所定の絶縁性能を有する同軸線路接続を完成させている。   The coaxial line 19 extending from the output of the first stage amplifier 12 is constituted by a central conductor 19a, an outer conductor 19b, and a spacer 19c made of a low dielectric loss material that supports the central conductor 19a. The outer conductor 19b of the coaxial line 19 has a configuration in which an inner surface portion along the outer periphery of the insulating member 38 and an inner surface portion fitted to the outer peripheral surface of the metal tube 36 are formed at one end of the coaxial line. Thereby, when connecting the coaxial line 19 to the input end of the amplifying unit 13, the outer conductor 19 b formed at the tip of the coaxial line 19 is along the outer periphery of the insulating member 38 and the center conductor 19 a is fitted to the conductor 27. The coaxial line connection having a predetermined insulation performance is completed by inserting the outer conductor 19b in a fitted state with the metal pipe 36 having a conductor portion with slits.

なお、図2において商用電源の整流電圧または整流平滑電圧の充電点は、半導体素子131aに対してはP1とP3、半導体素子131bに対してはP2とP3である。   In FIG. 2, the charging points of the rectified voltage or rectified smoothing voltage of the commercial power supply are P1 and P3 for the semiconductor element 131a and P2 and P3 for the semiconductor element 131b.

また、増幅部13の外周は絶縁部材で構成した絶縁ケース39で覆っている。この絶縁ケース39には、放熱手段26に冷却風を配流する穴を設けている。   The outer periphery of the amplifying unit 13 is covered with an insulating case 39 made of an insulating member. The insulating case 39 is provided with holes for distributing cooling air to the heat radiating means 26.

以上のように構成されたマイクロ波発生装置について、以下その動作、作用を説明する。   About the microwave generator comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.

ここでも、絶縁部21、22のうち絶縁部21を代表して説明する。絶縁部21において、増幅部13の入力端に設けた同軸線路の外部導体である金属管31は、増幅部13の外ケース40と電気的に導通接続されている。そしてスリットを配した導体部を有する金属管36との間に形成されるギャップ(図3においてGで示す)は所定長さ、たとえば2mm、の絶縁部材33を配することで、商用電源電圧の充電部のひとつである増幅部13の外ケース40とスリットを配した導体部を有する金属管36との絶縁性を確保させている。これにより、スリットを配した導体部を有する金属管36に接合する同軸線路19の外部導体19bは商用電源からの充電部に対して絶縁され、同軸線路19の外部導体19bと電気的に導通する部材はすべて商用電源の充電部に対して絶縁性を確保できる。   Here, the insulating portion 21 of the insulating portions 21 and 22 will be described as a representative. In the insulating part 21, a metal tube 31 that is an outer conductor of a coaxial line provided at the input end of the amplifying part 13 is electrically connected to the outer case 40 of the amplifying part 13. A gap (indicated by G in FIG. 3) formed between the metal pipe 36 having the conductor portion provided with the slit is provided with an insulating member 33 having a predetermined length, for example, 2 mm. The insulation between the outer case 40 of the amplifying unit 13 which is one of the charging units and the metal tube 36 having the conductor portion provided with the slit is ensured. As a result, the outer conductor 19b of the coaxial line 19 joined to the metal pipe 36 having the conductor portion provided with the slit is insulated from the charging portion from the commercial power source and is electrically connected to the outer conductor 19b of the coaxial line 19. All the members can secure insulation against the charging part of the commercial power source.

また、絶縁部21における同軸線路の外部導体19bおよび29は、絶縁部材33の介在により電気的に導通しないが、外部導体29、絶縁部材33、スリット35を配した導体部を有する金属管36、絶縁部材38および外部導体19bによってマイクロ波漏洩を抑制する構造体を形成させることで、絶縁部材33の介在によるマイクロ波漏洩を抑制させている。このマイクロ波漏洩を抑制する構造体の作用は、以下の通りである。   Further, the outer conductors 19b and 29 of the coaxial line in the insulating portion 21 are not electrically connected by the interposition of the insulating member 33, but the metal pipe 36 having a conductor portion provided with the outer conductor 29, the insulating member 33, and the slit 35, By forming a structure that suppresses microwave leakage by the insulating member 38 and the external conductor 19b, microwave leakage due to the interposition of the insulating member 33 is suppressed. The function of the structure for suppressing the microwave leakage is as follows.

すなわち、外部導体19bとスリットを配した導体部を有する金属管36との接合点(図3においてC1で示す)に形成した金属短絡面(インピーダンスが零)を利用し、絶縁部材33が同軸線路の中心導体に臨む点(図3においてC3)のインピーダンスを実質的に零としている。これを達成させるために、金属管36のスリットを配した導体部の電気的長さをマイクロ波発生装置10が発生する周波数帯に対して実質的に略90°としている。   That is, a metal short-circuit surface (impedance is zero) formed at a junction point (indicated by C1 in FIG. 3) between the outer conductor 19b and the metal tube 36 having a conductor portion provided with a slit is used, and the insulating member 33 is a coaxial line. The impedance at the point facing the central conductor (C3 in FIG. 3) is substantially zero. In order to achieve this, the electrical length of the conductor portion provided with the slit of the metal tube 36 is substantially 90 ° with respect to the frequency band generated by the microwave generator 10.

また、この導体部の実質長さは、絶縁部材33、38の比誘電率による波長圧縮作用を利用してコンパクト化を図っている。これにより、金属管36と外部導体19bとでチョーク構造を形成し、図3において点C1の零のインピーダンスが点C2では無限大となる。また金属管36と外部導体31とでチョーク構造を形成し、点C2の無限大のインピーダンスを点C3では実質的に極めて小さい値としている。これにより、絶縁部材33を介してのマイクロ波漏洩を抑制させている。   Further, the substantial length of the conductor portion is made compact by utilizing the wavelength compression action by the relative dielectric constant of the insulating members 33 and 38. As a result, the metal tube 36 and the outer conductor 19b form a choke structure, and the zero impedance at the point C1 in FIG. 3 becomes infinite at the point C2. Further, the metal tube 36 and the outer conductor 31 form a choke structure, and the infinite impedance at the point C2 is set to an extremely small value at the point C3. Thereby, microwave leakage through the insulating member 33 is suppressed.

また、チョーク構造体の導体部には周期的にスリットを設けた構成としたことにより、ス広い周波数帯域に対してマイクロ波漏洩防止性能を維持させることができ発振部の周波数可変制御に対応したマイクロ波漏洩防止性能とすることができる。   In addition, since the choke structure has a structure in which slits are periodically provided, the microwave leakage prevention performance can be maintained over a wide frequency band, and the variable frequency control of the oscillation unit is supported. Microwave leakage prevention performance can be achieved.

また同軸線路に配する絶縁構成における双方の同軸線路の中心導体は、勘合接合する構成としたことにより、嵌合構成の外部導体と一体となって絶縁構成を着実に構成でき絶縁性能を保証するとともにマイクロ波の伝送損失を抑制できる。   In addition, the central conductor of both coaxial lines in the insulation configuration arranged on the coaxial line is configured to be mated and joined, so that the insulation configuration can be steadily configured integrally with the external conductor of the fitting configuration, and the insulation performance is guaranteed. At the same time, transmission loss of microwaves can be suppressed.

そして、このような構成と作用により、複雑で高度な安定化技術を要する回路を要さず簡素で経済性の高い電力供給系を有し使用上の感電防止対策を施した実装性と安全性を兼ね備えたマイクロ波発生装置を提供できる。   With such a configuration and operation, it is easy to mount and secure with a simple and economical power supply system that does not require complicated and high-level stabilization technology circuits, and with measures to prevent electric shock during use. Can be provided.

また発振部を増幅部13に対して絶縁した構成としたことで、発振部の駆動用に印加する電源には安定化電源を使用でき、発振周波数の安定化あるいは周波数の可変制御を容易に実行することができる。   Further, since the oscillation unit is insulated from the amplification unit 13, a stabilized power source can be used as a power source applied to drive the oscillation unit, and the oscillation frequency can be stabilized or the frequency can be easily controlled. can do.

またアンテナ部も増幅部13と絶縁した構成としたことで、アンテナ部のグランド部は充電部と絶縁されるのでアンテナ部を任意の場所に実装することができる。   Since the antenna unit is also insulated from the amplifier unit 13, the ground part of the antenna unit is insulated from the charging unit, so that the antenna unit can be mounted at an arbitrary place.

また絶縁構成は、マイクロ波を伝送する同軸線路に配する構成としたことにより、発振部、増幅部13およびアンテナ部は同軸線路を介してそれぞれ自由に実装配置できる。   In addition, since the insulating configuration is a configuration in which it is arranged on a coaxial line that transmits microwaves, the oscillating unit, the amplifying unit 13 and the antenna unit can be freely mounted and arranged via the coaxial line.

また同軸線路に配する絶縁構成は、着脱自在な構成とし、双方の同軸線路の少なくとも外部導体を嵌合組立する構成としたことにより、増幅部13に対して発振部およびアンテナ部それぞれの組み立てが容易となる。   In addition, the insulation configuration arranged on the coaxial line is a detachable configuration, and at least the outer conductors of both coaxial lines are fitted and assembled, so that the oscillation unit and the antenna unit can be assembled to the amplification unit 13. It becomes easy.

なお、第1の実施の形態において配置させた初段増幅器の駆動電源は、安定化電源から供給する構成としているが、これは商用電源を整流した電圧または商用電源を整流平滑した電圧を印加する増幅器から構成された増幅部13とは異なる駆動電源系であることを明示させるものであり、初段増幅器は無くてもよいし、安定化電源より電力供給を受ける複数段の増幅器で構成しても構わない。さらには、増幅部13は、並列動作する増幅器を配する構成でもよく、要は、商用電源を整流した電圧または商用電源を整流平滑した電圧を印加する増幅器であれば増幅部13内に実装させるものである。   Note that the drive power of the first-stage amplifier arranged in the first embodiment is supplied from a stabilized power supply. This is an amplifier that applies a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial power supply or a voltage obtained by rectifying and smoothing the commercial power supply. The amplifier unit 13 is configured to be different from the driving power source system, and the first stage amplifier may not be provided, or may be configured by a plurality of stages of amplifiers that receive power supply from the stabilized power source. Absent. Furthermore, the amplifying unit 13 may have a configuration in which an amplifier operating in parallel is arranged. In short, any amplifier that applies a voltage obtained by rectifying a commercial power supply or a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial power supply is mounted in the amplifying unit 13. Is.

(実施の形態2)
図5は、本発明の第2の実施の形態におけるマイクロ波発生装置の絶縁接続する同軸線路における絶縁構造の拡大構成図、図6は図5の同軸線路のスリットを配した金属管の構成図を示すものである。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is an enlarged configuration diagram of an insulating structure in a coaxial line to be insulated and connected in the microwave generator according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a configuration diagram of a metal tube provided with a slit of the coaxial line in FIG. Is shown.

第1の実施の形態におけるスリットを配した金属管36に対して、第2の実施の形態のスリットを配した金属管50では、スリットを設けることで周期配列させた導体部51の幅寸法を2段階に変えた構成としている。導体部51において、先端側の幅寸法を大きくする。これにより、チョーク構造体における導体部51根元側の特性インピーダンスを大きくし、導体部51先端側の特性インピーダンスを小さくすることになり、C11からC22に至るチョーク構造体の全長を第1の実施の形態に示すような同一幅寸法と比べてさらにコンパクトにすることができる。   In the metal tube 50 with the slit according to the second embodiment, compared with the metal tube 36 with the slit according to the first embodiment, the width dimension of the conductor portions 51 arranged periodically by providing the slit is set. The configuration is changed to two stages. In the conductor portion 51, the width dimension on the front end side is increased. As a result, the characteristic impedance on the base side of the conductor part 51 in the choke structure is increased and the characteristic impedance on the tip side of the conductor part 51 is reduced, and the total length of the choke structure from C11 to C22 is reduced to the first embodiment. Compared to the same width dimension as shown in the form, it can be made more compact.

一方C22からC33に至るチョーク構造体に対してもスリットを配した金属管50は、伝送路として作用するので、このチョーク構造体に対しては全長を第1の実施の形態における構造よりも長くして、絶縁部G1におけるインピーダンスを極めて小さい値に形成している。   On the other hand, the metal tube 50 provided with slits also for the choke structure extending from C22 to C33 acts as a transmission line, so the overall length of the choke structure is longer than that of the structure in the first embodiment. Thus, the impedance in the insulating portion G1 is formed to an extremely small value.

これにより、同軸線路の外部導体191bは、第1の実施の形態に対して内径の異なる部分が一段増加し、スリットを配した金属管50の外面に異なる2つの円筒径にて挿入接合組立する構成とし、より確実に同軸接続を形成できる。そしてチョーク構造体内に異なる特性インピーダンスの伝送路を形成することで伝送抑制の周波数を広帯域にしたマイロ波漏洩防止構造を有するとともに絶縁性能を有した同軸線路構造を実現させることができる。   As a result, the outer conductor 191b of the coaxial line has a portion with a different inner diameter compared to the first embodiment, and is inserted and assembled with two different cylindrical diameters on the outer surface of the metal pipe 50 provided with the slit. It is possible to form a coaxial connection more reliably. By forming transmission lines with different characteristic impedances in the choke structure, it is possible to realize a coaxial line structure having a myo-wave leakage prevention structure with a wide transmission suppression frequency and having an insulation performance.

以上のように、本発明にかかるマイクロ波発生装置は商用電源を整流または商用電源を
整流平滑した電力を供給するように構成したマイクロ波発生装置の充電点を対地電位に対して絶縁した実用的構成を提示し、経済的でかつ実装容易なマイクロ波発生装置を提供ことが可能となるので、電子レンジで代表されるような誘電加熱を利用した加熱装置や生ゴミ処理機、あるいは半導体製造装置であるプラズマ電源のマイクロ波電源などの用途にも適用できる。
As described above, the microwave generator according to the present invention is practical in which the charging point of the microwave generator configured to supply the electric power obtained by rectifying or smoothing the commercial power supply is insulated from the ground potential. Since it is possible to provide a microwave generator that is economical and easy to mount by presenting the configuration, it is possible to provide a heating device, a garbage disposal machine, or a semiconductor manufacturing device that uses dielectric heating as represented by a microwave oven. It can also be applied to applications such as a microwave power source for a plasma power source.

本発明の実施の形態1におけるマイクロ波発生装置の回路図Circuit diagram of microwave generator according to Embodiment 1 of the present invention 図1のマイクロ波発生装置の増幅部の構成図Configuration diagram of the amplifying unit of the microwave generator of FIG. 図1の同軸線路における絶縁構造の拡大構成図1 is an enlarged configuration diagram of an insulating structure in the coaxial line of FIG. 図1の同軸線路のスリットを配した金属管の構成図Configuration diagram of a metal tube provided with slits of the coaxial line in FIG. 本発明の実施の形態2におけるマイクロ波発生装置の同軸線路における絶縁構造の拡大構成図The expanded block diagram of the insulation structure in the coaxial line of the microwave generator in Embodiment 2 of this invention 図5の同軸線路のスリットを配した金属管の構成図Configuration diagram of metal pipe with slits of coaxial line in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 マイクロ波発生装置
11 発振部
13 増幅部
14 アンテナ部
15 商用電源
16 全波整流器
19、20 同軸線路
19a 中心導体
19b、191b 外部導体
21、22 同軸線路構造の絶縁部
131a、131b 半導体素子
27、28 中心導体
31、32 金属管(外部導体)
33、34、38、39、331、381 絶縁部材
35 スリット
36、50 スリットを配した金属管
51 導体部(幅寸法2段階変化)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Microwave generator 11 Oscillating part 13 Amplifying part 14 Antenna part 15 Commercial power supply 16 Full wave rectifier 19, 20 Coaxial line 19a Center conductor 19b, 191b Outer conductor 21, 22 Insulating part 131a, 131b of coaxial line structure Semiconductor element 27, 28 Center conductor 31, 32 Metal tube (outer conductor)
33, 34, 38, 39, 331, 381 Insulating member 35 Slit 36, 50 Metal pipe with slit 51 Conductor part (change in width dimension in two steps)

Claims (9)

半導体素子を用いて構成した増幅部を有するマイクロ波発生手段と、前記増幅部に印加する電圧として商用電源を整流した電圧または商用電源を整流平滑した電圧を印加する構成とし、前記増幅部の充電部を対地電位に対して絶縁した構成としたマイクロ波発生装置。 A microwave generation unit having an amplification unit configured using a semiconductor element, and a configuration in which a voltage obtained by rectifying a commercial power supply or a voltage obtained by rectifying and smoothing a commercial power supply is applied as a voltage to be applied to the amplification unit, and charging of the amplification unit A microwave generator having a configuration in which a part is insulated from a ground potential. 増幅部に入力するマイクロ波を発生させる発振部を有し、前記発振部と増幅部とを絶縁した構成とした請求項1に記載のマイクロ波発生装置。 The microwave generator according to claim 1, further comprising an oscillating unit that generates a microwave input to the amplifying unit, wherein the oscillating unit and the amplifying unit are insulated from each other. マイクロ波発生手段が発生したマイクロ波を放射するアンテナ部を有し、アンテナ部と増幅部とを絶縁した構成とした請求項1に記載のマイクロ波発生装置。 The microwave generator according to claim 1, further comprising an antenna unit that radiates microwaves generated by the microwave generation unit, wherein the antenna unit and the amplification unit are insulated. 絶縁構成は、マイクロ波を伝送する同軸線路に配する構成とした請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のマイクロ波発生装置。 The microwave generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the insulating configuration is a configuration in which the insulating configuration is arranged on a coaxial line that transmits microwaves. 同軸線路に配する絶縁構成は、着脱自在な構成とし、双方の同軸線路の少なくとも外部導体を嵌合組立する構成とした請求項4に記載のマイクロ波発生装置。 The microwave generator according to claim 4, wherein the insulating configuration disposed on the coaxial line is a detachable configuration, and at least an external conductor of both the coaxial lines is fitted and assembled. 勘合組立する外部導体にマイクロ波漏洩を抑制する手段を配する構成とした請求項5に記載のマイクロ波発生装置。 6. The microwave generator according to claim 5, wherein means for suppressing microwave leakage is arranged on the external conductor to be fitted and assembled. マイクロ波漏洩を抑制する構成は、チョーク構造体とし、その導体部には周期的にスリットを設けた構成とした請求項6に記載のマイクロ波発生装置。 The microwave generator according to claim 6, wherein the structure for suppressing the microwave leakage is a choke structure, and the conductor portion is provided with slits periodically. 導体部の幅寸法を少なくとも2段階に変化させた構成とした請求項7に記載のマイクロ波発生装置。 The microwave generator according to claim 7, wherein the width of the conductor portion is changed in at least two stages. 同軸線路に配する絶縁構成における双方の同軸線路の中心導体は、勘合接合する構成とした請求項4に記載のマイクロ波発生装置。 The microwave generator according to claim 4, wherein the central conductors of both coaxial lines in the insulating configuration arranged on the coaxial line are configured to be fitted and joined.
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