JPH09167570A - マグネトロン - Google Patents

マグネトロン

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JPH09167570A
JPH09167570A JP33014095A JP33014095A JPH09167570A JP H09167570 A JPH09167570 A JP H09167570A JP 33014095 A JP33014095 A JP 33014095A JP 33014095 A JP33014095 A JP 33014095A JP H09167570 A JPH09167570 A JP H09167570A
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JP
Japan
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choke coil
wound
magnetron
coil
close
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Pending
Application number
JP33014095A
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English (en)
Inventor
Masayuki Aiga
正幸 相賀
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子レンジなどを家庭で使用しても、ラジオ
やテレビの放送、通信などに妨害を与えないような低雑
音のマグネトロンを提供する。 【解決手段】 マグネトロン本体の陰極端子2、3にフ
ィルタを構成するチョークコイルが接続されてなるマグ
ネトロンであって、前記陰極端子と接続されるチョーク
コイルが直列接続された低周波数帯対応の密巻き型チョ
ークコイル4と高周波数帯対応の疎巻き型チョークコイ
ル5とからなり、前記密巻き型チョークコイルが前記陰
極端子側に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子レンジなどのマ
イクロ波加熱機器やレーダなどに用いられるマグネトロ
ンに関する。さらに詳しくは、マグネトロンの動作時に
発生する雑音を抑制し、低雑音化を図るため、陰極端子
側にフィルタが設けられたマグネトロンに関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロ波装置の一つとして電子レンジ
が普及し、世界的に多用されているが、電子レンジから
雑音が発生すると、ラジオ、テレビや通信機器などに雑
音が入り、正常な動作が妨げられれる。そのため、電子
レンジからの雑音を防止する必要があるが、電子レンジ
からの雑音は、主としてマイクロ波発振源として使用さ
れているマグネトロンから発生する。そしてマグネトロ
ンから発生する雑音は、数百kHzの低周波数帯から数
十GHzの高周波数帯に至るまでの広帯域となってい
る。
【0003】そこでマグネトロンにおいては雑音防止対
策の一つとして、図6に示されるように、マグネトロン
本体1の陰極端子2、3に接続される密巻きコイル(間
隔を設けないで密接して巻かれたコイル)4aとフェラ
イトコア4bとで構成されるチョークコイル(以下、密
巻き型チョークコイルという)4および貫通型コンデン
サ6からなるローパスフィルタが使用されている。な
お、この陰極端子2、3、密巻き型チョークコイル4お
よび貫通型コンデンサ6は、シールドケース7によりシ
ールドされている。以上のローパスフィルタを用いる雑
音防止の従来技術は、たとえば特開平7−240154
号公報などにも開示されており、電子レンジ用マグネト
ロンの雑音防止の主流になっている。なお、図6におい
て(a)はシールドケース7を破断した上面説明図、
(b)はシールドケース7部の側断面説明図である。
【0004】ここで従来のマグネトロンに使用されてい
る密巻き型チョークコイル4および貫通型コンデンサ6
からなるローパスフィルタの特性を図3のBに示す。図
3のBから明らかなように、透過する雑音の減衰量は2
00〜300MHzを最大として高周波数側で減少する
傾向を示している。これは、周波数が高くなると密巻き
コイル4aの絶縁被膜を介した巻線間の容量が大きく影
響し、インピーダンスを支配するためと考えられる。す
なわち、チョークコイル4のインピーダンスは、インダ
クタンスL成分と巻線間のキャパシタンスC成分が並列
接続された構成となり、LとCによる並列自己共振の影
響により、300MHz以上の高周波数側においてはキ
ャパシタンスCの増大が著しく、インピーダンス1/
(ωC)の減少が影響しているためと推定される。
【0005】このような特性のフィルタでは、マグネト
ロン本体1で発生し、陰極端子2、3を伝搬して漏洩し
てくる広帯域な雑音のうち300MHz以上の高周波数
側の抑制が不充分であり、年々使用周波数が高周波数化
されているラジオやテレビの放送、および通信などに妨
害を与えている。
【0006】ところで、前記密巻き型チョークコイル4
は、たとえば図7に示されるように、電波吸収体で、比
透磁率の高いフェライトコア4bと、ポリアミドイミド
などの絶縁被膜が被覆された銅線がフェライトコア4b
の外周に密接して巻回された密巻きコイル4aとからな
るコア型インダクタであり、直線部4cを介して陰極端
子2、3と接続されている。この直線部4cの長さは陰
極から見た陰極端子2、3側のインピーダンスが無限大
になるように調整され、陰極に誘起されたマイクロ波の
基本波(発振する周波数、たとえば2450MHzのマ
イクロ波)が陰極端子2、3から漏洩しないようにする
ため、マグネトロンの設計上において重要な要素の一つ
であり、マグネトロン本体1の設計に応じて最適寸法が
設定されている。
【0007】すなわち、陰極端子2、3にマグネトロン
本体1の内部で発生した基本発振周波数、たとえば24
50MHzのマイクロ波出力の一部が雑音と共に漏洩し
てくると、発振したマイクロ波が無駄になると共に、フ
ェライトコア4bがそのエネルギーを吸収する。その結
果、発振効率が低下すると共に、漏洩マイクロ波エネル
ギーが大なるときにはフェライトコア4bが発熱し、密
巻きコイル4aの絶縁被膜が焼損して絶縁破壊を起した
り、直列に接続されている貫通型コンデンサ6の昇温に
よる絶縁破壊を起す。そのため、インピーダンスを確定
しやすい密巻き型チョークコイル4を陰極端子2、3側
に接続すると共に、直線部4cの長さを陰極から見た陰
極端子2、3側のインピーダンスが最大になるように調
整し、漏洩するマイクロ波エネルギーを小さくしてお
り、低周波数のフィルタ特性のみによりチョークコイル
を変更することができない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
マグネトロンの陰極端子に接続されるチョークコイル
は、通常のローパスフィルタの機能を果たすと共に、マ
グネトロン本体で発生する2450MHzのマイクロ波
がマグネトロン本体から漏洩するのを防止する必要もあ
る。そのため、マイクロ波より低い周波数の雑音抑制の
みを目的としてチョークコイルを調整することができ
ず、漏洩マイクロ波エネルギーに影響を与えることがな
く、かつ、広帯域なフィルタ特性による低雑音化が課題
となっている。
【0009】本発明はこのような状況に鑑み、電子レン
ジなどを家庭で使用しても、ラジオやテレビの放送、通
信などに妨害を与えないような低雑音のマグネトロンを
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】本発明によるマグネトロ
ンは、マグネトロン本体の陰極端子にフィルタを構成す
るチョークコイルが接続されてなるマグネトロンであっ
て、前記陰極端子と接続されるチョークコイルが直列接
続された低周波数帯対応の密巻き型チョークコイルと高
周波数帯対応の疎巻き型チョークコイルとからなり、前
記密巻き型チョークコイルが前記陰極端子側に接続され
ている。
【0011】前記密巻き型チョークコイルおよび疎巻き
型チョークコイルがそれぞれコア型インダクタであれ
ば、インピーダンスを調整し易いため好ましい。
【0012】前記密巻き型チョークコイルと疎巻き型チ
ョークコイルのそれぞれに使用されるコアの周波数特性
が異なるものを用いることにより、高周波数帯対応と低
周波数帯対応との周波数特性を設定し易いため好まし
い。
【0013】前記密巻き型チョークコイルがコア型イン
ダクタからなり、前記疎巻き型チョークコイルが空芯型
インダクタからなることが、高周波数帯対応のチョーク
コイルにおける巻線間容量の影響を小さくすることがで
きると共に安価になるため好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】つぎに、図面を参照しながら本発
明のマグネトロンについて詳細に説明をする。
【0015】図1は本発明のマグネトロンの一実施形態
を説明するための図で、一般家庭用の電子レンジに使用
されている発振周波数が2450MHz帯、マイクロ波
出力が800Wのマグネトロンの陰極端子側のチョーク
コイル部を示す図である。図1において、1〜4および
6、7は図5と同じ部分を示し、5は疎巻きコイル5a
がフェライトコア5bに巻回された疎巻き型チョークコ
イルである。
【0016】疎巻き型チョークコイル5は、図2(a)
に示されるように、たとえば比透磁率が100程度、比
誘電率が20程度のフェライトからなり、直径が5mm
程度のコア5bと、その周囲に直径が1.4mmφのポ
リアミドイミドなどの耐熱性絶縁樹脂が被膜された銅線
が約1mmの間隔で5ターン巻回された疎巻きコイル5
aとからなるもので、コイルの間隔がなく密接して巻回
された密巻き型チョークコイル4と同様に作製される。
コア5bはフェライトに限定されることなく、所望の周
波数に対して必要なインピーダンスになるように、透磁
率および誘電率の周波数特性に応じて選定され、高周波
数帯対応としては、図2(b)に示されるような空芯型
のインダクタでもよい。なお、低周波数帯対応の密巻き
型チョークコイル4との周波数帯対応を一層明確に分離
するために、両者のコアの材料で周波数特性を異ならせ
ることができる。また、コイルだけで周波数帯を対応さ
せることができれば、コアは同じものを共用することも
できる。
【0017】この疎巻き型チョークコイル5は、300
MHzより高い1000MHz以上の高い周波数まで充
分に遮断するために設けられたもので、巻線間のキャパ
シタンスCが小さくされており、インダクタンスLおよ
びキャパシタンスCはそれぞれ0.8〜1.2μH、2〜
3pF程度になるようにコイルが巻かれている。そのた
め、疎巻き型チョークコイル5は、コア5bの材料を透
磁率が大きくて誘電率が小さい純鉄などの材料または空
芯にしたり、疎巻きコイル5aのコイル間隔を大きくし
たり、銅線に被覆する絶縁被膜に誘電率が小さい材料を
用いるなど、高周波数帯でインピーダンスが大きくなる
ようにコイルが巻回されたものである。
【0018】本明細書において、疎巻き型チョークコイ
ルとは、コイルを粗く巻いたり、透磁率が大きく誘電率
が小さいコアを用いたり、巻線間の容量を小さくするこ
とにより、300MHz帯より高周波数帯においてイン
ピーダンスが大きくなるようにした高周波数帯対応のも
のを意味する。
【0019】本発明は、従来のマグネトロン本体の陰極
端子2、3に接続された密巻き型チョークコイル4と貫
通型コンデンサ6との間に疎巻き型チョークコイル5が
直列に接続され、かつ、陰極端子2、3側には密巻き型
チョークコイル4が接続されていることに特徴がある。
この疎巻き型チョークコイル5は、インダクタンスLお
よび巻線間のキャパシタンスCの各成分ともに小さな値
となるため、高周波数帯対応のフィルタとして作用し、
密巻き型チョークコイル4と疎巻き型チョークコイル5
との合成インピーダンスにより、300MHz以上の高
周波数帯でも充分減衰し、広帯域型のローパスフィルタ
を構成する。
【0020】すなわち、図5(a)に示されるように、
密巻き型チョークコイル4はインダクタンスL1 と巻線
間のキャパシタンスC1 とが並列接続されたもので、疎
巻き型チョークコイル5はインダクタンスL2 と巻線間
のキャパシタンスC2 とが並列接続されたもので、この
合成インピーダンスは、これらがさらに直列接続された
ものと考えられる。そのため、合成インピーダンスのL
は大きくなり、Cは小さくなる。たとえば従来の密巻き
型チョークコイル4だけの場合は10pFで1.6μH
であったものが、前述の仕様の疎巻き型チョークコイル
5をさらに直列に接続したときは13pFで2.6μH
となった。この合成インピーダンスは、図5(b)に密
巻き型チョークコイル4と疎巻き型チョークコイル5と
の合成インピーダンスの説明図が示されるように、密巻
き型チョークコイル4のインピーダンスは図5(b)の
Mで示されるように、300MHzがピークで周波数が
高くなるのにつれて低下するのに対し、疎巻き型チョー
クコイル5は前述のコイルの巻き方で、図5(b)のS
で示されるように、700MHzにインピーダンスのピ
ークが存在する。したがって、合成のインピーダンスは
図5(b)のTで示されるようになり、広帯域でインピ
ーダンスが大きくなる。
【0021】一方、陰極端子2、3には密巻き型チョー
クコイル4が、その直線部4cを介して従来と同様に接
続されているため、マイクロ波に対する陰極端子2、3
側のインピーダンスに大きな変化はなく、マグネトロン
本体で発振するマイクロ波が陰極端子2、3側に漏洩す
るのを充分に阻止することができる。
【0022】本発明による密巻き型チョークコイル4と
疎巻き型チョークコイル5との複合されたチョークコイ
ルと貫通型コンデンサ6との組合せによるローパスフィ
ルタの特性を従来のフィルタ特性と比較して図3に示
す。図3から明らかなように、従来品Bのフィルタ特性
が200〜300MHzをピークとして高周波数帯に向
かって徐々に低下していくのに対して、Aで示される本
発明によるマグネトロンのフィルタ特性は300MHz
以上の帯域においてもほぼフラットな特性を維持してお
り、10〜30dBの特性改善が確認される。
【0023】図4にマグネトロン本体、貫通型コンデン
サ6およびシールドケース7に同じものを使用して、チ
ョークコイルのみをそれぞ従来品Bと本発明品Aにした
ときのマグネトロンの雑音の測定結果を図4に示す。図
4から明らかなように、フィルタ特性と同様に、300
MHz以上の帯域において、疎巻き型チョークコイルを
挿入した本発明のマグネトロンによるものは10〜30
dBの効果を確認できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、マ
グネトロンの陰極端子に接続されるフィルタのチョーク
コイルを、直列接続された密巻き型チョークコイルと疎
巻き型チョークコイルとにより構成しているため、従来
問題となっていた300MHz以上の雑音が抑制される
と共に、陰極端子側には従来通りの密巻き型チョークコ
イルが接続されているため、陰極端子からの漏洩マイク
ロ波の増大が生じることもない。そのため、漏洩マイク
ロ波の増大によるチョークコイルの焼損を招くこともな
く、高品質で、低雑音のマグネトロンを得ることができ
る。
【0025】その結果、電子レンジなどを家庭で使用し
ても、ラジオやテレビ、通信機器などに雑音が入ること
がなく、快適な生活、社会環境を構築することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマグネトロンの入力側フィルタ部分の
説明図である。
【図2】本発明のマグネトロンの入力側フィルタに使用
するチョークコイルの例を示す図である。
【図3】本発明によるマグネトロンのフィルタを透過す
る雑音の透過量の周波数に対する関係を従来例と比較し
て示す図である。
【図4】本発明によるマグネトロンの周波数に対する雑
音レベルを従来例と比較して示す図である。
【図5】直列接続された密巻き型チョークコイルと疎巻
き型チョークコイルの等価回路図およびその周波数に対
するインピーダンスの説明図である。
【図6】従来のマグネトロンの入力側フィルタ部分の説
明図である。
【図7】従来のマグネトロンのチョークコイルを示す図
である。
【符号の説明】
2、3 陰極端子 4 密巻き型チョークコイル 4a 密巻きコイル 4b フェライトコア 5 疎巻き型チョークコイル 5a 疎巻きコイル 5b フェライトコア

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マグネトロン本体の陰極端子にフィルタ
    を構成するチョークコイルが接続されてなるマグネトロ
    ンであって、前記陰極端子と接続されるチョークコイル
    が直列接続された低周波数帯対応の密巻き型チョークコ
    イルと高周波数帯対応の疎巻き型チョークコイルとから
    なり、前記密巻き型チョークコイルが前記陰極端子側に
    接続されてなるマグネトロン。
  2. 【請求項2】 前記密巻き型チョークコイルおよび疎巻
    き型チョークコイルがそれぞれコア型インダクタである
    請求項1記載のマグネトロン。
  3. 【請求項3】 前記密巻き型チョークコイルと疎巻き型
    チョークコイルのそれぞれに使用されるコアの周波数特
    性が異なる請求項2記載のマグネトロン。
  4. 【請求項4】 前記密巻き型チョークコイルがコア型イ
    ンダクタからなり、前記疎巻き型チョークコイルが空芯
    型インダクタからなる請求項1記載のマグネトロン。
JP33014095A 1995-12-19 1995-12-19 マグネトロン Pending JPH09167570A (ja)

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JP33014095A JPH09167570A (ja) 1995-12-19 1995-12-19 マグネトロン

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JP33014095A JPH09167570A (ja) 1995-12-19 1995-12-19 マグネトロン

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1261015A2 (en) * 2001-05-22 2002-11-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Magnetron and microwave oven
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US7067782B2 (en) 2003-06-30 2006-06-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Magnetron

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