JPS5858030B2 - High frequency electromagnetic field sensor - Google Patents

High frequency electromagnetic field sensor

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Publication number
JPS5858030B2
JPS5858030B2 JP3229876A JP3229876A JPS5858030B2 JP S5858030 B2 JPS5858030 B2 JP S5858030B2 JP 3229876 A JP3229876 A JP 3229876A JP 3229876 A JP3229876 A JP 3229876A JP S5858030 B2 JPS5858030 B2 JP S5858030B2
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JP
Japan
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electromagnetic field
field sensor
frequency electromagnetic
high frequency
magnetic field
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Expired
Application number
JP3229876A
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Japanese (ja)
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JPS52115267A (en
Inventor
洋一 金子
英一 長谷
克弘 木村
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Hitachi Netsu Kigu KK
Original Assignee
Hitachi Netsu Kigu KK
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Publication date
Application filed by Hitachi Netsu Kigu KK filed Critical Hitachi Netsu Kigu KK
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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高周波電磁界センサ、すなわち、高周波エネル
ギーの大きさ、又はその分布を検出する手段に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a high frequency electromagnetic field sensor, that is, a means for detecting the magnitude of high frequency energy or its distribution.

従来、オーブンのような空胴共振器内の電磁界を検出す
るには、その導体壁土小さな開孔を設け、そこからプロ
ーブによって電界を検出するか、あるいはループによっ
て磁界を検出するかのいずれかの方法が知られている。
Traditionally, to detect electromagnetic fields in a cavity resonator, such as an oven, the conductor wall has either a small aperture through which the electric field is detected by a probe, or a loop is used to detect the magnetic field. method is known.

しかしながら、オーブンのように、負荷やスタークの回
転によって、内部の電磁界分布が変化するものでは、上
記のセンサを少数個使用したのでは、平均的な電磁界強
度を検出することが困難であった。
However, in ovens where the internal electromagnetic field distribution changes depending on the load or Stark rotation, it is difficult to detect the average electromagnetic field strength using a small number of the above sensors. Ta.

本発明は高周波電磁界のエネルギー分布を簡易な手段で
検出するセンサを実現することである。
The object of the present invention is to realize a sensor that detects the energy distribution of a high-frequency electromagnetic field by a simple means.

本発明は上記目的を達成するため、金属容器の開口面に
垂直な電界に容量結合する導体片および検波ダイオード
とからなる電界センサと、上記開口面に並行な磁界にル
ープ結合する導体片およびそれぞれの検波ダイオードか
らなる2組の磁界センサから構成され、上記開口付近の
高周波エネルギーの大きさを上記3種のセンサからの信
号によって検知するようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides an electric field sensor consisting of a conductor piece and a detection diode that are capacitively coupled to an electric field perpendicular to the opening surface of a metal container, and a conductor piece that loop-couples to a magnetic field parallel to the opening surface, and a detection diode. The magnetic field sensor is composed of two sets of magnetic field sensors consisting of detection diodes, and the magnitude of high frequency energy near the opening is detected by signals from the three types of sensors.

第1図は本発明によるセンサの一実施例の構成を示す。FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of a sensor according to the present invention.

同図において、1は空間に存在する磁界のX方向成分、
2は同じくY方向成分、5は同じく電界のZ方向成分、
4は電磁界結合窓、5は高周波電磁センサのケース、6
は電界結合用のアンテナパターン、7および8は磁界結
合用のアンテナパターンで、センサのアンテナ部分はこ
れらで構成させる。
In the same figure, 1 is the X-direction component of the magnetic field existing in space,
2 is also the Y direction component, 5 is also the Z direction component of the electric field,
4 is an electromagnetic field coupling window, 5 is a high frequency electromagnetic sensor case, 6
1 is an antenna pattern for electric field coupling, and 7 and 8 are antenna patterns for magnetic field coupling, and the antenna portion of the sensor is constituted by these antenna patterns.

アンテナと結合した電磁界を直流出力に変換するために
以下の回路を用いる。
The following circuit is used to convert the electromagnetic field coupled with the antenna into DC output.

9はHX用、14はHY用、16はEZ用の直流出力検
波回路である。
9 is a DC output detection circuit for HX, 14 is for HY, and 16 is a DC output detection circuit for EZ.

検波回路9において、10は検波ダイオード、11は検
波出力を時間的に平滑化するためのコンデンサ、12は
出力電圧調整用の可変抵抗、13はHX出力端子である
In the detection circuit 9, 10 is a detection diode, 11 is a capacitor for temporally smoothing the detection output, 12 is a variable resistor for adjusting the output voltage, and 13 is an HX output terminal.

15はHYの出力端子、17はLZ検波回路、16に付
加したチョークコイル、18はバイパスコンデンサ、1
9はEZの出力端子である。
15 is the output terminal of HY, 17 is the LZ detection circuit, choke coil added to 16, 18 is the bypass capacitor, 1
9 is an output terminal of the EZ.

これらの回路によって空間に存在する電磁界の強さをH
X、HY、EZの三つの直流成分として検出することが
できる。
The strength of the electromagnetic field that exists in space due to these circuits is H
It can be detected as three DC components: X, HY, and EZ.

すなわち本発明の高周波電磁界センサによれば開口付近
、(Vの高周波エネルギーEは面に垂直な電界E1およ
び磁界H1□から からなる空間積分によって表わされ、(検波ダイオード
として2乗特性のものを使用)それぞれの出力に適当な
係数をかけて加えれば、そのエネルギーの大きさに比例
した信号を得ることができる。
That is, according to the high-frequency electromagnetic field sensor of the present invention, near the aperture, the high-frequency energy E of By multiplying each output by an appropriate coefficient and adding it, you can obtain a signal proportional to the magnitude of its energy.

電磁界成分の強弱に対してはセンサ中央の電磁界結合窓
4の寸法を可変すれば感度を調節することができるし、
検波ダイオードの保護としても役立つ。
Sensitivity can be adjusted by changing the dimensions of the electromagnetic field coupling window 4 at the center of the sensor, depending on the strength of the electromagnetic field component.
It also serves as protection for the detection diode.

このような電磁界センサを用いて金属容器内の空間の電
磁界測定をするような場合、例えば、電子レンジのオー
ブン内の電磁界分布を測定する時などは、通常リード線
を必要とするため、空間の点の測定は困難であり、オー
ブンの壁面で測定するのが便利である。
When using such an electromagnetic field sensor to measure the electromagnetic field in a space inside a metal container, for example when measuring the electromagnetic field distribution inside a microwave oven, lead wires are usually required. , it is difficult to measure points in space, and it is convenient to measure on the wall of the oven.

オーブンの壁面では、その面に平行な電界はすべて零に
なっており、直角方向の電界のみが検出可能である。
At the oven wall, all electric fields parallel to the wall are zero, and only the perpendicular electric field can be detected.

壁面から離れた位置では壁面に平行な電界もあり、この
大きさは、壁面に流れる電流または磁界に比例している
ので、その面に平行な二つの直交する磁界成分を検出し
、適当な係数を掛けて加算すれば、その点の近傍におけ
る電界の大きさを表わすことになる。
At a position away from the wall, there is also an electric field parallel to the wall, and the magnitude of this is proportional to the current or magnetic field flowing through the wall, so two orthogonal magnetic field components parallel to the wall are detected and an appropriate coefficient is calculated. Multiplying the values and adding them will represent the magnitude of the electric field in the vicinity of that point.

このような測定点を壁面に多数設け、その測定値の偏差
を求めることにより加熱むらに対応させることができる
By providing a large number of such measurement points on the wall surface and determining the deviation of the measured values, it is possible to deal with uneven heating.

本発明の電磁界センサを容器内の壁面に固定し電磁界分
布を測定する場合の電磁界センサ構造の実施例を第2図
に示す。
FIG. 2 shows an embodiment of an electromagnetic field sensor structure in which the electromagnetic field sensor of the present invention is fixed to a wall inside a container and the electromagnetic field distribution is measured.

第2図は結合用アンテナ6.7.8と検波ダイオード1
0をケース内に組込んだものである。
Figure 2 shows the coupling antenna 6.7.8 and the detection diode 1.
0 is built into the case.

第2図において、20は電磁界センサの取付部分、21
は、電磁界用アンテナパターン6.7゜8を支持する誘
電体基板、22は電磁界ケースの裏ブタである。
In FIG. 2, 20 is the mounting part of the electromagnetic field sensor, 21
2 is a dielectric substrate supporting an electromagnetic field antenna pattern 6.7°8, and 22 is a back cover of the electromagnetic field case.

この電磁界センサを電子レンジのオーブン内に配置し、
電磁界分布を測定するようにしたものを第3図に示す。
This electromagnetic field sensor is placed inside the microwave oven,
Figure 3 shows a device designed to measure electromagnetic field distribution.

第3図において、23は電子レンジ、24はオーブン、
25は本発明の電磁界センサである。
In FIG. 3, 23 is a microwave oven, 24 is an oven,
25 is an electromagnetic field sensor of the present invention.

電磁界センサ25は適尚な間隔で9ケ配置しである。Nine electromagnetic field sensors 25 are arranged at appropriate intervals.

この例ではオーブンの底面に配置したか、側壁や天井に
固定しても同じ効果が得られる。
In this example, the same effect can be achieved by placing it on the bottom of the oven, or fixing it to the side wall or ceiling.

電磁界センサのオーブン内に組込む部分は第2図に示し
た部分で、その他は出力用リード線で取出した後、各出
力レベルを多ペンのレコーダナトで記録するか、平面デ
ィスプレイすることにより分布レベルを知ることができ
る。
The part of the electromagnetic field sensor that is installed in the oven is the part shown in Figure 2, and the other parts are taken out using the output lead wire, and the distribution level can be recorded by recording each output level with a multi-pen recorder or by displaying it on a flat surface. can be known.

このように空間の電磁界の強さをその付近の壁面で測定
する場合本発明の高周波電磁界センサは有効な方法とい
える。
In this way, the high frequency electromagnetic field sensor of the present invention can be said to be an effective method when measuring the strength of an electromagnetic field in a space on a nearby wall surface.

検波ダイオード10は検出する周波数帯の比較的検波感
度の高いものを選んで用い、また検波ダイオード10の
特性ばらつきや、アンテナパターン6.7,8の寸法誤
差などによる個々の検波特性のばらつきは、可変抵抗1
2によって調整し、較正することができる。
The detection diode 10 is selected from one with relatively high detection sensitivity in the frequency band to be detected, and variations in the individual detection characteristics due to variations in the characteristics of the detection diode 10 and dimensional errors in the antenna patterns 6, 7, 8, etc. variable resistance 1
2 can be adjusted and calibrated.

第4図に電子レンジ内に取付けた電磁界検出器1個の出
力特性を示す。
Figure 4 shows the output characteristics of one electromagnetic field detector installed in a microwave oven.

電子レンジのスイッチを入れ、しばらく放置した場合の
出力特性で、26は電界成分に相当し27.28は磁界
成分に相当する。
In the output characteristics when the microwave oven is turned on and left for a while, 26 corresponds to the electric field component and 27.28 corresponds to the magnetic field component.

オーブン底面に配置した多数の電磁界センサからこのよ
うな特性が得られれば加熱むらの原因となる電磁界分布
の均一度を知ることができ、オーブン設計の良否を判定
することができる。
If such characteristics can be obtained from a large number of electromagnetic field sensors placed on the bottom of the oven, it will be possible to know the uniformity of the electromagnetic field distribution that causes uneven heating, and it will be possible to judge the quality of the oven design.

本実施例で用いた部品は(誘電体基板21はガラスエポ
キシ基板、検波ダイオードは0.1〜3GHz帯のSi
製ミクサダイオード単価60円など、GaAsダイオー
ドでも可)いずれも汎用品として安く市販されているも
のである。
The parts used in this example were (the dielectric substrate 21 is a glass epoxy substrate, the detection diode is a 0.1-3 GHz band Si
GaAs diodes are also available (e.g. mixer diodes sold at a unit price of 60 yen), and both are commercially available at low prices as general-purpose products.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の原理図、第2図は本発明の一部の実施
例の斜視断面図、第3図は市販の電子レンジオーブン底
面に本発明の高周波電磁界センサを配置した図、第4図
は高周波電界磁界センサの出力特性である。 4・・・・・・電磁界結合窓、5・・・・・・ケース、
6・・・・・・電界結合用アンテナパターン、 7 8・・・・・・磁界結合 用。
FIG. 1 is a diagram of the principle of the present invention, FIG. 2 is a perspective sectional view of some embodiments of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of the high-frequency electromagnetic field sensor of the present invention placed on the bottom of a commercially available microwave oven. FIG. 4 shows the output characteristics of the high frequency electromagnetic field sensor. 4... Electromagnetic field coupling window, 5... Case,
6... Antenna pattern for electric field coupling, 7 8... For magnetic field coupling.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 密閉された金属容器の表面の一部に少なくとも1ケ
の開口が設けられており、上記表面に垂直な電界に容量
結合する導体片および検波ダイオードからなる電界セン
サと、上記表面に平行な磁界にループ結合する互に直交
した導体片およびそれぞれの検波ダイオードからなる2
組の磁界センサからなり、開口付近の超高周波エネルギ
ーの大きさを、前記の3種のセンサからの信号によって
検知する高周波電磁界センサ。 2 第1項記載の高周波電磁界センサにおいて、上記容
量結合する導体片とループ結合する互に直交した導体片
が同一基板上に構成されることを特徴とする高周波電磁
界センサ。
[Scope of Claims] 1. An electric field sensor comprising at least one opening provided in a part of the surface of a sealed metal container and comprising a conductor piece and a detection diode that capacitively couples to an electric field perpendicular to the surface; 2 consisting of mutually orthogonal conductor pieces loop-coupled to a magnetic field parallel to the surface and respective detection diodes.
A high-frequency electromagnetic field sensor that is composed of a set of magnetic field sensors and detects the magnitude of ultra-high frequency energy near an opening using signals from the three types of sensors described above. 2. The high-frequency electromagnetic field sensor according to item 1, wherein the capacitively coupled conductor piece and the loop-coupled mutually orthogonal conductor pieces are constructed on the same substrate.
JP3229876A 1976-03-24 1976-03-24 High frequency electromagnetic field sensor Expired JPS5858030B2 (en)

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JP3229876A JPS5858030B2 (en) 1976-03-24 1976-03-24 High frequency electromagnetic field sensor

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JP3229876A JPS5858030B2 (en) 1976-03-24 1976-03-24 High frequency electromagnetic field sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS52115267A JPS52115267A (en) 1977-09-27
JPS5858030B2 true JPS5858030B2 (en) 1983-12-23

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ID=12355036

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6239720U (en) * 1985-08-27 1987-03-10

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6239720U (en) * 1985-08-27 1987-03-10

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JPS52115267A (en) 1977-09-27

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