JPH0159716B2 - - Google Patents
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- JPH0159716B2 JPH0159716B2 JP56112729A JP11272981A JPH0159716B2 JP H0159716 B2 JPH0159716 B2 JP H0159716B2 JP 56112729 A JP56112729 A JP 56112729A JP 11272981 A JP11272981 A JP 11272981A JP H0159716 B2 JPH0159716 B2 JP H0159716B2
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- Japan
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- microstrip line
- microwaves
- center conductor
- ladder pattern
- conventional example
- Prior art date
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- Expired
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Landscapes
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Waveguides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、マイクロストリツプ線路、およびこ
れを利用したマイクロ波加熱装置の改良に関する
ものである。
従来より、マイクロストリツプ線路の中心導体
にラダーパターンが形成されたものや、これを利
用したマイクロ波加熱装置は既に提案されている
(例えば特願昭55−163751、特願昭−55−
178332)。いましばらく、この従来例について第
1図に従い説明する。図において、1はマイクロ
ストリツプ線路で、アルミナセラミツク等の誘電
体基板2と、その上面に貼着された幅広の中心導
体3と、下面に貼着された接地導体4とにより構
成される。そして前記中心導体3には、マイクロ
波の伝播方向に沿つて複数個のスリツト5…が開
設され、ラダーパターン6が形成される。7は、
マイクロストリツプ線路1の一端にマイクロ波を
供給するための同軸線路で、図示せぬマグネトロ
ンに接続される。8は、マイクロストリツプ線路
1の他端に装着されたダミーロードでラダーパタ
ーン6にて消費し切れなかつたマイクロ波を、吸
収消費するものである。このようなマイクロスト
リツプ線路1上に、矢印A方向より薄い被加熱物
9を走査させると共に、矢印B方向よりマイクロ
波を供給すると、供給されたマイクロ波の一部
が、前記各スリツト5…から漏洩し被加熱物9は
マイクロ波にて加熱される。
このようなマイクロストリツプ線路1の特性イ
ンピーダンスは、近似的に次式()で与えられ
る。
Z0=104/3√εr{7+8.83(a/h)} …()
ここで、εrは誘電体基板2の比誘電率、hは誘
電体基板2の厚さ、αは中心導体3の幅すなわち
マイクロ波の伝播方向と交差する方向の長さを示
す。
そして前記従来例では、εr′=9、α=40mm、
h=2mmに設定されていたのでZ0=6となり、マ
イクロストリツプ線路の特性インピーダンスは6
Ω前後であつた。
一方、このマイクロストリツプ線路1へ、マイ
クロ波を供給する同軸線路7の特性インピーダン
スは、50Ω程度である。従つて、マイクロストリ
ツプ線路1と同軸線路7のインピーダンス整合を
とる必要があり、そのために中心導体3の、同軸
線路7との接続部分を図のように漸次幅狭にして
いた。それ故、マイクロストリツプ線路1を必要
以上に長くしなければならず、装置全体が大型化
していた。
また、中心導体3の幅が広いので、特性インピ
ーダンスが低く、従つてこの中心導体3を流れる
電流も多くなり、ジユール熱により高温になつて
いた。マイクロストリツプ線路1自体があまり高
温になると、熱膨張等と相俟つて、誘電体基板2
が歪んだり、破損する虞れがあつた。
本発明はかかる従来例の難点に鑑みてなされた
もので、以下その一実施例につき図面に従い説明
する。第2図は本実施例を斜め上方より見た斜視
図、第3図は斜め下方より見た斜視図である。
第2図、第3図において、10は、中心導体1
2が幅狭の、標準的なマイクロストリツプ線路で
ある。このマイクロストリツプ線路10は、アル
ミナセラミツク等で形成された誘電体基板11
と、その上面に焼付貼着された銀製の接地導体1
3と、下面に焼付貼着された、やはり銀製の中心
導体12とにより構成される。前記接地導体13
には、マイクロ波の伝播方向に沿つて、その方向
と直角方向に長いスリツト14…が複数個、分布
的に開設され、ラダーパターン15が形成され
る。この実施例においては中心導体12の幅αは
約3.5mmに設定され、他の値は従来例と同一に設
定される。16は、矢印B方向よりマイクロ波を
供給するための従来例と同様な同軸線路で、図示
せぬマイクロ波発振器に接続される。そして、こ
の同軸線路16の中心導体16Aと、マイクロス
トリツプ線路10の中心導体12が接続され、同
軸線路16の外部導体16Bとマイクロストリツ
プ線路10の接地導体13が接続される。17も
従来例と同様なダミーロードで、ラダーパターン
15にて消費し切れなかつたマイクロ波を、反射
することなく吸収消費するものである。18,1
8は薄い被加熱物19を矢印B方向に移送する移
送ローラである。被加熱物19はこの移送ローラ
18,18により、前記ラダーパターン15上を
走査する。
本実施例における特性インピーダンスを前記
()式にて計算すると、Zo≒50となり、同軸線
路16の特性インピーダンスと一致することにな
る。
従来例においては、マイクロ波の伝播方向に対
し直角方向に長いスリツト5…を、中心導体3に
形設していたので、中心導体3の幅αは必然的に
広いものとなつており、どうしてもインピーダン
ス整合手段を必要としていた。
しかしながら、本発明によると、前述のように
接地導体13に、スリツト14…が形設されてい
るので、中心導体12の幅αは広くする必要がな
い。従がつて、従来例のようなインピーダンス整
合手段を必要とせず、マイクロストリツプ線路1
0を不必要に長くすることはない。また、マイク
ロストリツプ線路10の特性インピーダンスを高
くとることができるので、中心導体12を流れる
電流を少なくすることができ、発熱をおさえるこ
ができる。
本発明の目的に対応する効果は、叙上のとおり
であるが、本発明はそれだけに限られず、更に秀
でた注目すべき次のような効果をも有している。
それは、ラダーパターン15より漏洩するマイ
クロ波の電界強度が従来例に比して飛躍的に増大
することである。この理由は明確ではないが、次
のように推定できる。
マイクロストリツプ線路10の特性インピーダ
ンスは、次式のようにも表わすことができる。
Zo=Eo/Ho …()
ここで、Eoは電界強度、Hoは磁界強度を示
す。
この()式によると、特性インピーダンスが
高くなると、電界強度が相対的に大きくなること
が分る。本発明によると、前述のようにマイクロ
ストリツプ線路10の特性インピーダンスを高く
することができる。従つて、電界強度が大きくな
り、必然的にラダーパターン15からの漏洩電界
強度も大きくなるものと考えられる。
前記従来例と、本実施例の実験結果を対比して
みると、同一の被加熱物9,19を加熱するのに
要する時間は、本実施例の場合、従来例の1/3程
度になることが分つた。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a microstrip line and an improvement in a microwave heating device using the same. Hitherto, microstrip lines in which a ladder pattern is formed on the center conductor, and microwave heating devices using this have already been proposed (for example, Japanese Patent Application No. 163751/1986,
178332). For a moment, this conventional example will be explained with reference to FIG. In the figure, 1 is a microstrip line, which is composed of a dielectric substrate 2 made of alumina ceramic or the like, a wide center conductor 3 attached to its upper surface, and a ground conductor 4 attached to its lower surface. . A plurality of slits 5 are opened in the central conductor 3 along the propagation direction of the microwave, and a ladder pattern 6 is formed. 7 is
This is a coaxial line for supplying microwaves to one end of the microstrip line 1 , and is connected to a magnetron (not shown). 8 is a dummy load attached to the other end of the microstrip line 1, which absorbs and consumes the microwaves that have not been completely consumed by the ladder pattern 6. When a heated object 9 that is thinner than the direction of arrow A is scanned on such a microstrip line 1 and microwaves are supplied from the direction of arrow B, a part of the supplied microwaves is transmitted to each of the slits 5. leaks from ... and the object to be heated 9 is heated by microwaves. The characteristic impedance of such a microstrip line 1 is approximately given by the following equation ().
Z 0 =10 4 /3√εr{7+8.83(a/h)} ...() Here, εr is the relative permittivity of the dielectric substrate 2, h is the thickness of the dielectric substrate 2, and α is the center conductor. 3, that is, the length in the direction intersecting the microwave propagation direction. In the conventional example, εr′=9, α=40mm,
Since h = 2 mm, Z 0 = 6, and the characteristic impedance of the microstrip line is 6.
It was around Ω. On the other hand, the characteristic impedance of the coaxial line 7 that supplies microwaves to the microstrip line 1 is about 50Ω. Therefore, it is necessary to match the impedance between the microstrip line 1 and the coaxial line 7, and for this purpose, the width of the connecting portion of the center conductor 3 to the coaxial line 7 is gradually narrowed as shown in the figure. Therefore, the microstrip line 1 had to be made longer than necessary, resulting in an increase in the size of the entire device. Furthermore, since the width of the center conductor 3 is wide, the characteristic impedance is low, and therefore the current flowing through the center conductor 3 increases, resulting in a high temperature due to Joule heat. If the microstrip line 1 itself becomes too hot, the dielectric substrate 2 will heat up due to thermal expansion, etc.
There was a risk that it would become distorted or damaged. The present invention has been made in view of the drawbacks of the conventional example, and one embodiment thereof will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a perspective view of this embodiment as seen from diagonally above, and FIG. 3 is a perspective view of this embodiment as seen diagonally from below. In FIGS. 2 and 3, 10 is the center conductor 1
2 is a standard narrow microstrip line. This microstrip line 10 includes a dielectric substrate 11 made of alumina ceramic or the like.
and a silver ground conductor 1 baked on its top surface.
3 and a central conductor 12, also made of silver, which is pasted by baking on the lower surface. The ground conductor 13
, a plurality of long slits 14 are distributed along the microwave propagation direction in a direction perpendicular to the microwave propagation direction, and a ladder pattern 15 is formed. In this embodiment, the width α of the center conductor 12 is set to approximately 3.5 mm, and other values are set to be the same as in the conventional example. 16 is a coaxial line similar to the conventional example for supplying microwaves from the direction of arrow B, and is connected to a microwave oscillator (not shown). The center conductor 16A of this coaxial line 16 and the center conductor 12 of the microstrip line 10 are connected, and the outer conductor 16B of the coaxial line 16 and the ground conductor 13 of the microstrip line 10 are connected. 17 is also a dummy load similar to the conventional example, which absorbs and consumes the microwaves that have not been consumed by the ladder pattern 15 without reflecting them. 18,1
8 is a transfer roller that transfers the thin object to be heated 19 in the direction of arrow B. The object to be heated 19 is scanned over the ladder pattern 15 by the transfer rollers 18, 18. When the characteristic impedance in this embodiment is calculated using the above equation (), Zo≈50, which matches the characteristic impedance of the coaxial line 16. In the conventional example, a long slit 5 was formed in the center conductor 3 in a direction perpendicular to the microwave propagation direction, so the width α of the center conductor 3 was inevitably wide. An impedance matching means was required. However, according to the present invention, since the slits 14 are formed in the ground conductor 13 as described above, the width α of the center conductor 12 does not need to be wide. Therefore, the microstrip line 1 does not require impedance matching means as in the conventional example.
0 is not made unnecessarily long. Furthermore, since the characteristic impedance of the microstrip line 10 can be made high, the current flowing through the center conductor 12 can be reduced, and heat generation can be suppressed. Although the effects corresponding to the object of the present invention are as described above, the present invention is not limited thereto, and also has the following effects which are more remarkable and noteworthy. That is, the electric field strength of the microwave leaking from the ladder pattern 15 increases dramatically compared to the conventional example. Although the reason for this is not clear, it can be estimated as follows. The characteristic impedance of the microstrip line 10 can also be expressed as in the following equation. Zo=Eo/Ho...() Here, Eo represents electric field strength and Ho represents magnetic field strength. According to this equation (), it can be seen that as the characteristic impedance increases, the electric field strength becomes relatively large. According to the present invention, the characteristic impedance of the microstrip line 10 can be increased as described above. Therefore, it is thought that the electric field strength increases, and the leakage electric field strength from the ladder pattern 15 also inevitably increases. Comparing the experimental results of the conventional example and this example, the time required to heat the same objects to be heated 9 and 19 is about 1/3 of that of the conventional example in the case of this example. I found out.
第1図は従来例を示す斜視図、第2図および第
3図は本発明の実施例を相異なる方向より見た斜
視図である。
10…マイクロストリツプ線路、12…中心導
体、13…接地導体、14…スリツト、15…ラ
ダーパターン、16…同軸線路、18,18…移
送ローラ、19…被加熱物。
FIG. 1 is a perspective view showing a conventional example, and FIGS. 2 and 3 are perspective views of an embodiment of the present invention viewed from different directions. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Microstrip line, 12... Center conductor, 13... Ground conductor, 14... Slit, 15... Ladder pattern, 16... Coaxial line, 18, 18... Transfer roller, 19... Heated object.
Claims (1)
複数個のスリツトが開設され、ラダーパターンが
形成されたことを特徴とするマイクロストリツプ
線路。 2 接地導体に、マイクロ波の伝播方向に沿つて
複数個のスリツトが開設され、ラダーパターンが
形成されたマイクロストリツプ線路と、このマイ
クロストリツプ線路にマイクロ波を供給する手段
と、前記ラダーパターン上に被加熱物を走査せし
める手段とよりなるマイクロ波加熱装置。[Scope of Claims] 1. A microstrip line characterized in that a plurality of slits are formed in a ground conductor along the propagation direction of microwaves to form a ladder pattern. 2. A microstrip line in which a plurality of slits are formed in a ground conductor along the propagation direction of microwaves to form a ladder pattern, and means for supplying microwaves to the microstrip line; A microwave heating device comprising means for scanning an object to be heated over a ladder pattern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56112729A JPS5814488A (en) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | Microstrip line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56112729A JPS5814488A (en) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | Microstrip line |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5814488A JPS5814488A (en) | 1983-01-27 |
JPH0159716B2 true JPH0159716B2 (en) | 1989-12-19 |
Family
ID=14594073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56112729A Granted JPS5814488A (en) | 1981-07-17 | 1981-07-17 | Microstrip line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5814488A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03281408A (en) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Mitsubishi Motors Corp | Control device for car suspension |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60110867U (en) * | 1983-12-28 | 1985-07-27 | 豊ダイカスト工業株式会社 | globe |
-
1981
- 1981-07-17 JP JP56112729A patent/JPS5814488A/en active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03281408A (en) * | 1990-03-30 | 1991-12-12 | Mitsubishi Motors Corp | Control device for car suspension |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5814488A (en) | 1983-01-27 |
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