JPS61292888A - Waveguide filter for electronic oven range - Google Patents

Waveguide filter for electronic oven range

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Publication number
JPS61292888A
JPS61292888A JP13494385A JP13494385A JPS61292888A JP S61292888 A JPS61292888 A JP S61292888A JP 13494385 A JP13494385 A JP 13494385A JP 13494385 A JP13494385 A JP 13494385A JP S61292888 A JPS61292888 A JP S61292888A
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JP
Japan
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waveguide
mode
harmonic
metal plates
metal plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP13494385A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
一男 金子
岩渕 康司
明一 原田
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Hitachi Heating Appliances Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Heating Appliances Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to DE19863620555 priority patent/DE3620555A1/en
Publication of JPS61292888A publication Critical patent/JPS61292888A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は加熱室に収納した食品にマイクロ波を照射して
加熱する電子レンジに係り、特にマグネトロンより発生
した高調波雑音を除去して、加熱室外への輻射を阻止す
る電子レンジ用導波管フィルタに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Field of Application The present invention relates to a microwave oven that heats food stored in a heating chamber by irradiating it with microwaves. This invention relates to a waveguide filter for microwave ovens that blocks radiation to the microwave oven.

従来の技術 電子レンジ用に割当てられている周波数(基本波)は2
.45GHz±50MHzである。このマグネ)aンか
らは掻めて低レベルではあるが基本波以外の周波数(雑
音)が発生している。雑音が電子レンジ外部に漏洩する
と、他のエレクト0ニクス機器に重大な影響を及ぼすこ
とがあるため、電子レンジの設計段階で種々対策が施さ
れている。従って。
The frequency (fundamental wave) assigned to conventional technology microwave ovens is 2.
.. The frequency is 45GHz±50MHz. This magnet) a generates frequencies (noise) other than the fundamental wave, albeit at a relatively low level. If noise leaks to the outside of the microwave oven, it may have a serious effect on other electronic devices, so various countermeasures are taken at the design stage of the microwave oven. Therefore.

従来の電子レンジは2例えば特公昭59−16713号
Conventional microwave ovens include 2, for example, Japanese Patent Publication No. 59-16713.

同59−16714号公報に記載のごとく、マグネトロ
ンから加熱室へマイクロ波を導く導波管内にフィルタを
設けて雑音を除去している。この場合、基本波に比較的
近い周波数の雑音に対しては効果があるが高調波の除去
に関しては考慮されていなかった。
As described in Japanese Patent No. 59-16714, a filter is provided in a waveguide that guides microwaves from a magnetron to a heating chamber to remove noise. In this case, although it is effective against noise at a frequency relatively close to the fundamental wave, removal of harmonics was not considered.

発明が解決しようとする問題点 近年放送衛星が打上げられて、衛星から直接家庭にテレ
ビ信号が送信されるようになった。この放送衛星の割当
て周波数は11,7〜12.7GHzである。
Problems to be Solved by the Invention In recent years, broadcasting satellites have been launched, and television signals have come to be transmitted directly from the satellites to homes. The assigned frequency of this broadcasting satellite is 11.7 to 12.7 GHz.

これに対して電子レンジの第5高調波は12fl〜12
.5GHzで、完全に重複している。もし、電子レンジ
の第5高調波が漏洩すると衛星放送用テレビ受信装置に
悪影響を及ぼす恐れがある。このような高調波を除去す
るため、従来、特公昭52−17891号公報に記載の
ような広帯域フィルタが提案されている。しかし、この
技術は高次モードに対する配慮がはられれていないこと
と、コストが比較的高いという問題があっ友。
On the other hand, the fifth harmonic of a microwave oven is 12fl~12
.. 5 GHz and completely redundant. If the fifth harmonic from the microwave oven leaks, it may have an adverse effect on the satellite television receiver. In order to remove such harmonics, a wideband filter as described in Japanese Patent Publication No. 52-17891 has been proposed. However, this technology has the problems of not considering higher-order modes and being relatively expensive.

問題点を解決するための手段 本発明は上記の欠点を解消するためになされたものであ
り、多数の高次モードの発生にもかかわらず第5高調波
を効果的に除去することが出来。
Means for Solving the Problems The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and can effectively eliminate the fifth harmonic despite the occurrence of a large number of higher-order modes.

同時に製造コストの低い電子レンジ用導波管フィルタを
提供することにある。
At the same time, it is an object of the present invention to provide a waveguide filter for a microwave oven that is low in manufacturing cost.

現在基本波全伝送するkめの導波管内を第5高調波が伝
送する場合は多数のモードが伝送可能なことは周知の事
実である。例えば、基本波(2,45GHz±50MH
2)を伝送するための標準導波管WRJ−2(EI人規
格wR−430)の断面寸法は109.22X54.6
1−であるから、第5高調波(12,0〜12.50H
1)は数拾個の高次モードで伝送可能である。このよう
に多数の高次モードで伝送するマイクロ波を阻止するこ
とは困難なので、導波管内に固定した複数の金属板に形
成した複数の凹凸部によってTEmoモードの伝送を阻
止するとともに、各々の金属板間に溶着し九複数のスペ
ーサによってTErnws 、 TMIII!1モード
の伝送を阻止するようにしたものでるる。
It is a well-known fact that a large number of modes can be transmitted when the fifth harmonic is transmitted in the k-th waveguide, which currently transmits the entire fundamental wave. For example, the fundamental wave (2,45GHz±50MH
2) The cross-sectional dimensions of the standard waveguide WRJ-2 (EI standard wR-430) for transmitting are 109.22 x 54.6.
1-, so the fifth harmonic (12.0 to 12.50H
1) can be transmitted in several dozen higher-order modes. Since it is difficult to block microwaves transmitted in a large number of higher-order modes, we use a plurality of uneven parts formed on a plurality of metal plates fixed in the waveguide to block the transmission of the TEmo mode and to Ternws, TMIII! by nine spacers welded between metal plates. It is designed to block 1 mode transmission.

作用 このようにすることによって導波管内に導入され−fi
:、第5高調波のTEmoモード、TErnfiモード
、FMmnモードは完全に除去されるものである。
By doing this, -fi is introduced into the waveguide.
:, the fifth harmonic TEmo mode, TERnfi mode, and FMmn mode are completely removed.

実施例 以下1本発明の一実施例を図面に従って説明する。Example An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図に本発明の要部断面図を示す。図において1はマ
グネトロンで、このマグネトロンで発生した晶本波はア
ンテナ2から放射され、導波管6で導びかれて加熱室4
内に収納された食品を加熱する。5はドアで、加熱室4
内への食品の出し入れに用いられる。6は導波管フィル
タ(以下フィルタ)で、マグネトロン1で発生し、アン
テナ2によって導波管6内に放射される第5高調波を阻
止して、加熱室4内に放射されないようにするものであ
る。
FIG. 1 shows a sectional view of essential parts of the present invention. In the figure, 1 is a magnetron, and the crystal main wave generated by this magnetron is radiated from an antenna 2 and guided by a waveguide 6 to a heating chamber 4.
heats the food stored inside. 5 is the door, heating chamber 4
Used to take food in and out. 6 is a waveguide filter (hereinafter referred to as a filter) that blocks the fifth harmonic generated by the magnetron 1 and radiated into the waveguide 6 by the antenna 2, so that it is not radiated into the heating chamber 4. It is.

第2図はフィルタ6の斜視図を示す。7は両端部がとが
って形成された細長い金属板で、複数のスペーサ8,8
.・・・が片面に2個溶着されていて、同様のものが平
行に8組並らんでいる。ただし5図の一番左端の金属板
7だけは両面にスペーサa8を収付けている。8枚の金
属板7は各スペーサ8のほぼ中心に明けられた穴を貫通
する金属製のシャフト9により連結されて平行を保って
いる。金属板7は図に示めすごとく1両端が矢のように
とがっており、かつ上下縁には凹凸がある。葦た。
FIG. 2 shows a perspective view of the filter 6. 7 is an elongated metal plate with both ends pointed, and a plurality of spacers 8, 8
.. Two ... are welded to one side, and eight similar sets are lined up in parallel. However, only the leftmost metal plate 7 in FIG. 5 has spacers a8 housed on both sides. The eight metal plates 7 are connected by a metal shaft 9 passing through a hole formed approximately in the center of each spacer 8, and are kept parallel to each other. As shown in the figure, both ends of the metal plate 7 are pointed like an arrow, and the upper and lower edges are uneven. Reed.

スペーサ8ばその断面がコ字形状の角形樋状に形成され
た金属板である。シャフト9は両端にねじが切っである
金属棒である。
The spacer 8 is a metal plate formed in the shape of a rectangular gutter with a U-shaped cross section. The shaft 9 is a metal rod threaded at both ends.

第6図はフィルタ6を導波管3内に収納した要部断面図
を示す。導波管乙の側壁のほぼ中央をシャフト9が貫通
しナツト10.シャフト9のねじによって固定されてい
る。フィルタ6は導波管3のほぼ中央に位置させるため
に、導波管3の上、下壁面と金属板7の長辺側との間に
ギャップg1を設け、同様にスベーf8の両端部との間
にギャッテg2を設ける。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the main part of the filter 6 housed within the waveguide 3. A shaft 9 passes through approximately the center of the side wall of the waveguide B, and a nut 10. It is fixed by a screw on the shaft 9. In order to locate the filter 6 almost at the center of the waveguide 3, a gap g1 is provided between the upper and lower wall surfaces of the waveguide 3 and the long side of the metal plate 7, and a gap g1 is provided between the upper and lower walls of the waveguide 3 and the long side of the metal plate 7. Gatte g2 is provided in between.

次に本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

このような構造のフィルタ6において、(1)基本波は
ほぼ無損失で伝送する。t2+ % 5高調波の伝送は
ほぼ完全に阻止する。(2)のうち、 TEmoモード
以外のモード(TEn+n、 TMmn ) f次の理
由によってほぼ完全に阻止する。
In the filter 6 having such a structure, (1) the fundamental wave is transmitted almost without loss; t2+% Transmission of the 5th harmonic is almost completely blocked. Among (2), modes other than TEmo mode (TEn+n, TMmn) f are almost completely blocked for the following reasons.

ずなわち、 TEmoモード以外のモードは必らず導波
管3の上、下壁面に平行な電界成分を有しているために
、このフィルタ6を通過することはできない。通過でき
るのは図のギャップg2が大きい場合のみである。g2
が第5高調波の空間波長λ0の一以下であれば、カット
オフとなってこの電界1戊分を有するモードの$5高調
波は通過できな′いことは周知のとうりである。つまり
、スペーサ8の高さを適当に選ぶことにより、 TEm
oモード以外のモード以外のモードの伝送を阻止する。
That is, since modes other than the TEmo mode always have electric field components parallel to the upper and lower wall surfaces of the waveguide 3, they cannot pass through the filter 6. Passage is possible only when the gap g2 in the figure is large. g2
It is well known that if λ0 is less than one of the spatial wavelength λ0 of the fifth harmonic, there is a cutoff and the $5 harmonic of the mode having one electric field cannot pass through. In other words, by appropriately selecting the height of the spacer 8, TEm
Prevents transmission of modes other than o mode.

とくに1本実施例ではスペーサ8は第2図で示めしたご
とくコの字の形状をしているので、管軸方向に4段構え
の阻止構造となっているために高性能を得る。
In particular, in this embodiment, since the spacer 8 has a U-shape as shown in FIG. 2, it has a four-stage blocking structure in the tube axis direction, thereby achieving high performance.

以下は基本波がほぼ無損失で伝送できる理由と第5高調
波のTEmoモードがほぼ完全に阻止できる理由につい
て述べる。
The reason why the fundamental wave can be transmitted with almost no loss and the reason why the TEmo mode of the fifth harmonic can be almost completely blocked will be described below.

まず、基本波の伝送について述べるが、説明を容易にす
るためにスペーサ8が1つもなく、かつ金属板7の長辺
側の両縁部に凹凸がすべて無い構造のものについて述べ
、後でこれらがある場合について記述する。
First, we will discuss transmission of the fundamental wave, but to make the explanation easier, we will discuss a structure that does not have any spacer 8 and has no unevenness on both long side edges of metal plate 7. Describe the case where there is.

第4図は基本波が伝送する様子を示めす側面から見た断
面図金示す。基本波は図の左から右に向って進行してい
る。周知のごとく基本波はTEIoモードであるから、
電界は12.磁界は16で示すような形をしている。金
属板11に電磁界が到達すると金属板11の先端が尖っ
ているので、電磁界は上下にすみやかに分割される。第
3図で述べたごとく。
FIG. 4 shows a sectional view seen from the side showing how the fundamental wave is transmitted. The fundamental wave travels from left to right in the diagram. As is well known, the fundamental wave is TEIo mode, so
The electric field is 12. The magnetic field has a shape as shown at 16. When the electromagnetic field reaches the metal plate 11, since the tip of the metal plate 11 is sharp, the electromagnetic field is quickly divided into upper and lower parts. As mentioned in Figure 3.

ギャップgrがほぼ等しいので、上、下に均等に分割さ
れる。第5図は分割さnた後の電磁界の状態をマグネ)
crン側から見た断面図を示す。電界は14のごとく、
また磁界は15のように上下2つに分割されている。金
属板11と金属板11の間に電磁界が存在しないのは、
その間隔Gが基本波のカットオフ寸法より十分狭いから
である。ただし1両端の側壁と金属板11との間には図
のように電磁界が入らざるを得ない。その部分の電界は
上に分割された成分と下に分割された成分が大きさは等
しく方向が逆になるために中心線16上で0になる。ま
たその部分の磁界は17と18の記号で示すように紙面
に垂直な形となる。図の19は導波管6の上壁面近傍の
電界の強さETHを、21は導波管6の右側壁面近傍の
電界の強さE TE k概念的に示したものでるる。E
THは金属板11の近傍では大きく、金属板11と金属
板11の間では小さくなって変動しているが。
Since the gap gr is almost equal, the upper and lower parts are equally divided. Figure 5 shows the state of the electromagnetic field after division.
A sectional view seen from the cron side is shown. The electric field is as shown in 14.
Further, the magnetic field is divided into upper and lower parts as shown in 15. The reason why there is no electromagnetic field between the metal plates 11 and 11 is because
This is because the interval G is sufficiently narrower than the cutoff dimension of the fundamental wave. However, an electromagnetic field cannot help but enter between the side walls at both ends and the metal plate 11 as shown in the figure. The electric field in that part becomes 0 on the center line 16 because the upwardly divided component and the downwardly divided component are equal in magnitude and opposite in direction. Further, the magnetic field in that part has a shape perpendicular to the plane of the paper, as shown by symbols 17 and 18. 19 in the figure conceptually shows the electric field strength ETH near the upper wall surface of the waveguide 6, and 21 conceptually shows the electric field strength E TE k near the right side wall surface of the waveguide 6. E
TH is large near the metal plate 11 and becomes small between the metal plates 11 and fluctuates.

そのエンベロープ20は元のTEIoモードの名残りを
とどめている。ETEは金属板11の長辺側縁部付近で
最大、中心線16上で0となる。したがワて中心線16
に沿って紙面に金属で垂直に仕切っても何ら伝送に影響
を与えない。そして、電磁界は8枚の金属板11の外側
に集中しているので、この伝送線路は中心線16ヲ境い
に断面コ字形の導波管が2つ上下に向い合っているもの
と同等である。このことは次に述べる表面電流の説明に
よりさらに明らかになる。
The envelope 20 retains remnants of the original TEIo mode. The ETE is maximum near the long side edges of the metal plate 11 and becomes 0 on the center line 16. However, the center line 16
Even if it is partitioned vertically with metal along the paper surface, it will not affect the transmission in any way. Since the electromagnetic field is concentrated on the outside of the eight metal plates 11, this transmission line is equivalent to two waveguides with a U-shaped cross section facing each other vertically, separated by the center line 16. It is. This will become clearer from the following explanation of surface current.

第6図は金属板11を流れる電流の様子を示し。FIG. 6 shows the current flowing through the metal plate 11.

導波管乙の上面から見た断面図を示す。管軸23をを境
いとする下半分を表わしている。点線で示す矢印が金属
板11表面を流れる電流、実線の矢印は磁界である。両
者は当然のことながら直交していなければならないので
、金属板11の縁を流れる電流22は管軸23と平行方
向にのみ流れ、半波長毎に流れる向きが逆転する。
A cross-sectional view of the waveguide O seen from the top is shown. The lower half with the tube axis 23 as a boundary is shown. The dotted arrow indicates the current flowing on the surface of the metal plate 11, and the solid arrow indicates the magnetic field. As a matter of course, the two must be perpendicular to each other, so the current 22 flowing at the edge of the metal plate 11 flows only in a direction parallel to the tube axis 23, and the direction of flow is reversed every half wavelength.

第7図は8枚の金属板11のうち、端の金属板11の外
側に流れる表面電流を示し1点線の矢印が表面電流、実
線の矢印が磁界を夫々表わす。これら第6図、第7図の
表面電流の様子かられかるように通常の導波管モードT
EIOに断面コの字の導波管を2つ上下に向い合わせた
ものと同等である。したがってこの伝送線路はほぼ無損
失で基本波を伝送する。
FIG. 7 shows the surface current flowing to the outside of the end metal plate 11 among the eight metal plates 11, and the dotted line arrow represents the surface current, and the solid line arrow represents the magnetic field. As can be seen from the surface currents in Figures 6 and 7, the normal waveguide mode T
This is equivalent to an EIO with two U-shaped waveguides facing each other vertically. Therefore, this transmission line transmits the fundamental wave with almost no loss.

ここで、先に述べたスペーサ8と金属板7の凹凸部の基
本波に与える影響について述べる。スペーサ8は第3図
と第5図を比較するとわかるように一番端のスペーサだ
けが基本波の伝送に影響する。その度合は第5図の両脇
に入り込んだETEにのみ影響するので全体のエネルギ
ーに比べれば微々たるものであり、わずかな不連続を生
ずるだけである。この程度の不連続は十分整合可能であ
るが、第2図のスベーf8の間隔を適当に選ぶことによ
りお互い反射を打ち消し合って自動的に整合させ得る。
Here, the effects of the above-mentioned spacer 8 and the uneven portions of the metal plate 7 on the fundamental wave will be described. As can be seen by comparing FIG. 3 and FIG. 5, only the spacer 8 at the end affects the transmission of the fundamental wave. Since the degree of this only affects the ETE that has entered both sides of FIG. 5, it is insignificant compared to the overall energy, and only causes a slight discontinuity. Discontinuities of this degree can be sufficiently matched, but by appropriately selecting the spacing of the subbeams f8 in FIG. 2, the reflections can be canceled each other and matching can be achieved automatically.

また、凹凸部は後で述べるように、第5高調波除去のた
めに設けたものであるから、基本波に対してはその深さ
や間隔が極めて小さく。
Furthermore, as will be described later, since the uneven portions are provided for the purpose of removing the fifth harmonic, their depth and spacing are extremely small relative to the fundamental wave.

はとんど無視することができる。ただし、波長が多少短
縮されるので負荷インピーダンスの整合には注意を要す
る。
can be largely ignored. However, since the wavelength is somewhat shortened, care must be taken when matching the load impedance.

以上基本波がほぼ無損失で伝送される理由を説明したが
、つぎは第5高調波のTEmoモードの伝送を阻止でき
る理由について述べる。
The reason why the fundamental wave is transmitted with almost no loss has been explained above, and next, the reason why the transmission of the fifth harmonic in TEmo mode can be prevented will be described.

基本波の場合と同様に、説明を容易にするために第2図
のスペーサ8が1つもなく、同時に金属板7の上下に凹
凸部がすべてない構造のものについて述べ、後でこれら
が有る場合について述べる。
As in the case of the fundamental wave, in order to simplify the explanation, we will describe the structure in which there is no spacer 8 in FIG. Let's talk about.

まず第5高調波のTBloモードについて述べる。First, the TBlo mode of the fifth harmonic will be described.

第5高調波といえどもTEl、モードは基本波と同一の
形状をしている。違いは波長が短いだけであるから、第
4図の電磁界と本質的には同じであり。
Even though it is the fifth harmonic, the TEL mode has the same shape as the fundamental wave. The only difference is the shorter wavelength, so it is essentially the same as the electromagnetic field in Figure 4.

波長が短いものとすれば第4図はそのまま第5高調波の
TE、oモードの様子を示す。同様に第5図。
Assuming that the wavelength is short, FIG. 4 directly shows the state of the fifth harmonic TE and o mode. Similarly, FIG.

第6図、第7図もそのように考えることができる。6 and 7 can also be considered in this way.

ただし、第5図において金属板11の間隔Gは第5高調
波の空間波長λo5の一以下とする。そうでない場合に
はすべての金属板11の間に金属板11と平行な電界成
分が入り込むために効果がなくなる。
However, in FIG. 5, the interval G between the metal plates 11 is set to be less than one of the spatial wavelength λo5 of the fifth harmonic. If this is not the case, an electric field component parallel to the metal plates 11 will enter between all the metal plates 11, resulting in no effect.

第5図のように第5高調波のTEloモードが伝送され
ると中心線16ヲ境界に2個の断面コ字形の導波管が向
い合っていることと同等でほぼ無損失であることは先に
述べたとおりである。したがって第4図において左側か
らTE2oモードが進行して釆れば金属板11によって
分割された電磁界は第8図のようにならなければならな
い。すなわち、左半分の電界は24.24に分割され、
磁界は26.26に分割される。同様に右半分の電界は
25.25 、磁界は27、27となり夫々の向きは矢
印の方向である。そして中央の金属板11の間にも電磁
界が入って釆る。
As shown in Figure 5, when the TElo mode of the fifth harmonic is transmitted, it is equivalent to two waveguides with a U-shaped cross section facing each other at the boundary of the center line 16, and there is almost no loss. As stated earlier. Therefore, if the TE2o mode advances from the left side in FIG. 4, the electromagnetic field divided by the metal plate 11 should become as shown in FIG. 8. That is, the electric field in the left half is divided into 24.24,
The magnetic field is divided into 26.26. Similarly, the electric field in the right half is 25.25, and the magnetic fields are 27, 27, and their respective directions are the directions of the arrows. An electromagnetic field also enters between the metal plates 11 in the center.

したがって、この場合は断面コ字形の導波管4つが中心
線16を境いに2個ずつ向かい合っていることと同等で
あり、はぼ無損失で伝送可能である。
Therefore, in this case, it is equivalent to two waveguides each having a U-shaped cross section facing each other with the center line 16 as a boundary, and transmission is possible with virtually no loss.

同様に、第9図はTE8oの場合で電磁界がすべての金
属板11間に入り込んでいるから合計16個の導波管が
中心線16を境いにして8個ずつ向かい合っていること
と同等である。図では示されていないが。
Similarly, in the case of TE8o, Figure 9 shows that the electromagnetic field penetrates between all the metal plates 11, so it is equivalent to a total of 16 waveguides, 8 each facing each other with the center line 16 as the boundary. It is. Although not shown in the diagram.

他のTEl0 、TE40 +  TE50 、TE6
0 、TE70についても同様な結果となる。ただし、
 TE3(1、TE10. TE7oの3つの奇数モー
ドは金属板11が8枚と偶数のために図とは多少異なる
が本質的には何ら差異がない。
Other TE10, TE40 + TE50, TE6
0 and TE70 have similar results. however,
TE3 (1, TE10. The three odd modes of TE7o are slightly different from those shown in the figure because the number of metal plates 11 is eight, an even number, but there is essentially no difference.

ここで重要なことは金属板11の上下の縁を流れる表面
電流は第6図で示したごとく、どのモード(TEmo 
)の場合も管軸23と平行であることである。
What is important here is that the surface current flowing through the upper and lower edges of the metal plate 11 is determined in which mode (TEmo) as shown in FIG.
) is also parallel to the tube axis 23.

またさらに重要なことは第5高調波のどのモードでも管
内波長がほぼ等しいということである。
What is even more important is that the tube wavelengths are almost the same in all modes of the fifth harmonic.

第10図により管内波長がほぼ等しくなることを説明す
る。
It will be explained with reference to FIG. 10 that the wavelengths in the tube are almost equal.

図において、金属板7がすべて無い通常の導波管におい
てはTEmoモードのカットオフ波長λcmは次式で示
される。
In the figure, in a normal waveguide without any metal plates 7, the cutoff wavelength λcm of the TEmo mode is expressed by the following equation.

lm=−・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・il+ただし、
Aは導波管の横寸法である。
lm=-・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・il+However,
A is the lateral dimension of the waveguide.

これに対して第5図で述べたTEloモードのカットオ
フ波長は断面コ字形の導波管であるから、第10図の点
3Q一点31一点32一点63を横寸法とする導波管と
等しい。故にTE 、oモードのカットオフ波長λel
は λc+=2(’+a+”)−2(a+b)   +++
+++  t21となる。ただし、a、bilj、第1
0図に示す寸法である。同様にTE2oモードのカット
オフ波長λc2は第8図と第10図から2点3〇一点3
1一点34一点35一点34一点32一点6ろを横寸法
とする導波管のカットオフ波長となる。すなわち = a + 2b  ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3)と
なる。したがってTErnoモードのカットオフ波長λ
cIT+は λ・m = ” +2b・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ +4
1で表わされる。
On the other hand, since the cutoff wavelength of the TElo mode described in FIG. 5 is a waveguide with a U-shaped cross section, it is equal to the waveguide whose lateral dimensions are points 3Q, 31, 32, and 63 in FIG. . Therefore, TE, the o-mode cutoff wavelength λel
is λc+=2('+a+")-2(a+b) +++
+++ t21. However, a, bilj, the first
These are the dimensions shown in Figure 0. Similarly, the cutoff wavelength λc2 of the TE2o mode is 2 points 301 points 3 from Figures 8 and 10.
The cutoff wavelength of the waveguide whose horizontal dimension is 11 points 34 1 points 35 1 points 34 1 points 32 1 points 6 ro. That is, = a + 2b ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3) Therefore, the cutoff wavelength λ of the Terno mode
cIT+ is λ・m = ” +2b・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ +4
It is represented by 1.

(1)式と(4)式を比較するために荒い近似ではある
が。
Although it is a rough approximation in order to compare equations (1) and (4).

a舞A、   b″:B=−・・・・・・・・・・・・
・・・・・・+51とおくと(4)式は λ・・萄ZA+A ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (6)と
なって、(1)式よジカットオフ波長が、どのモードに
対してもAだけ長くなることを示している。
a Mai A, b″:B=-・・・・・・・・・・・・
If we set ・・・・・・+51, equation (4) becomes λ・・萄ZA+A ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (6) becomes, which shows that the di-cutoff wavelength becomes longer by A for any mode according to equation (1). There is.

先に、基本波用の標準的導波管WRJ−2・EIA規格
WR−430では第5高調波のTElo、 TE、、o
モードの12.25 GHzにおける管内波長λglo
とλggoは夫々λglo =24.65問 λgso = 50.38mm であることはすでに述べた。これに対して(6)式によ
れば。
First, in the standard waveguide WRJ-2/EIA standard WR-430 for the fundamental wave, the fifth harmonic TElo, TE, , o
In-tube wavelength λglo at 12.25 GHz of mode
and λggo are respectively λglo = 24.65 mm and λgso = 50.38 mm as described above. On the other hand, according to equation (6).

λg+o = 24.56閣 λg、o= 24.89鰭 となってλgloとλggoの差はほとんどない。すな
わち#  TEIO〜TE8.の8つがモードの管内波
長はほぼ等しくなることを意味している。このことは極
めて重要なことである。なんとなれば、第5高調波の伝
送を阻止する構造(後で述べる)の寸法が一種類ですむ
からである。
λg + o = 24.56 fins, o = 24.89 fins, so there is almost no difference between λglo and λggo. That is, #TEIO to TE8. This means that the eight modes have approximately the same wavelength within the tube. This is extremely important. This is because the structure for blocking the transmission of the fifth harmonic (described later) only needs to have one size.

次にスペーサ8と凹凸部の効果について述べる。Next, the effects of the spacer 8 and the uneven portion will be described.

まず、第2図のスペーサ8がある場合は第9図と比較し
て見ると明らかなように、金属板7の間に入り込んだ電
磁界を阻止するので多少効果はあるが、これだけでは不
十分でるる。とくに第5図を用いて基本波の伝送につい
て述べたごとく、第5高調波の’rgioモードに対し
てはスペーサ8による阻止効果はほとんど期待できない
。よって、第5高調波のTEmoモードに対する主たる
阻止効果は次に述べる凹凸部によるものである。
First, when spacer 8 in Figure 2 is used, it is somewhat effective as it blocks the electromagnetic field that enters between the metal plates 7, as is clear when compared with Figure 9, but this alone is not enough. Out. In particular, as described with reference to FIG. 5 regarding transmission of the fundamental wave, the spacer 8 can hardly be expected to have any blocking effect on the 'rgio mode of the fifth harmonic. Therefore, the main blocking effect on the TEmo mode of the fifth harmonic is due to the uneven portion described below.

第11図の(1)は金属板7に設けられた凹凸部の一例
である。管内波長λgの一部に深さがやはり輸の比較的
狭い幅Wの凹部が規則的に並んでいる。
(1) in FIG. 11 is an example of an uneven portion provided on the metal plate 7. As shown in FIG. In a part of the tube wavelength λg, recesses each having a relatively narrow width W and a depth are regularly arranged.

この部分には第6図で示したように表面電流40が流れ
るので、これと対応する導波管5の上、下壁面には逆向
きの表面電流41が流れる。したがってこの部分は同図
(2)に示す平行−線による等価回路で表わすことがで
きる。凹部はλgに対応する周波数で共振するタンク回
路が平行−線に直列に接続されたこととなる。この等価
回路の挿入損失は同図(3)のように5ro(第5高調
波)にλgを一致させれば極めて大きな阻止効果が期待
できる。λgは先に述べたごと(、TEmoモードなら
モードによらずほぼ一定であるから、どのモードに対し
ても同等の効果が得られることとなる。
Since a surface current 40 flows in this portion as shown in FIG. 6, a surface current 41 in the opposite direction flows in the upper and lower wall surfaces of the waveguide 5 corresponding thereto. Therefore, this part can be represented by an equivalent circuit using parallel lines shown in FIG. 2(2). In the recessed portion, a tank circuit resonating at a frequency corresponding to λg is connected in series with parallel lines. As for the insertion loss of this equivalent circuit, if λg is made to match 5ro (fifth harmonic) as shown in FIG. 3(3), a very large blocking effect can be expected. As mentioned above, λg is approximately constant regardless of the mode in the TEmo mode, so the same effect can be obtained in any mode.

第12図(1)は他の凹凸部の例である。凹部の寸法λ
g t hx 、凸部の寸法をh2とし、その幅を夫々iに
しである。この場合の等価回路は同図(2)のように表
わされる。特性インピーダンスZ、と22の線路が長λ
g   = さ7ずつ父互に接続されている。
FIG. 12(1) is an example of another uneven portion. Recess dimension λ
g thx , the dimension of the convex portion is h2, and the width thereof is respectively i. The equivalent circuit in this case is expressed as shown in FIG. 2 (2). The characteristic impedance Z, and the line length of 22 is λ
g = 7 are connected to each other.

この等価回路の挿入損失は同図(3)のごとく1周波数
5toに訃ける阻止効果は第11図の場合程大きくはな
いが、広帯域特性が得られる特徴がある。
The insertion loss of this equivalent circuit is as shown in (3) in the same figure, and the blocking effect at one frequency 5to is not as great as in the case of FIG. 11, but it has the characteristic that a wide band characteristic can be obtained.

特性インピーダンスは導波管3の上、下壁面からの距離
に比例するものと考えられるのでの関係が成立する。故
にhlとh2の比が大きい程阻止効果は大となろう 発明の詳細 な説明したごとく本発明によれば、多数の高次モードの
発生にもかかわらず、第5高調波を効果的に除去するこ
とができると同時に金属板、スペーサだけを用いた構造
が簡単で製造コストの安い電子レンジ用導波管フィルタ
を提供することができる。
Since the characteristic impedance is considered to be proportional to the distance from the upper and lower wall surfaces of the waveguide 3, this relationship is established. Therefore, the larger the ratio between hl and h2, the greater the blocking effect will be.As explained in detail, according to the present invention, the fifth harmonic can be effectively removed despite the generation of many higher-order modes. At the same time, it is possible to provide a waveguide filter for a microwave oven that has a simple structure using only a metal plate and a spacer and is inexpensive to manufacture.

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

第1図は本発明の一実施例を示す電子レンジ用導波管フ
ィルタの要部断面図、第2図はフィルタの斜視図、第3
図はフィルタを導波管内に収納した場合の一部断面図、
第4図、第5図、第6図。 第7図、第8図、および第9図は電磁界および表面電流
の様子を示す説明図、第10図はカットオフ波長を求め
るための概念図、第11図は凹凸部の形状と性能の関係
を説明する図であり、(1)は凹凸部の形状を示し、(
2)はその等価回路を示し、(3)はその特性を示す。 第12図は凹凸部の他の例を示すもので、第11図と同
様(1)は凹凸部の形状を示し、(2)はその等価回路
を示し、(3)はその特性を示す。 6・・・導波管、     7・・・金属板。 8・・・スベ−−!)、     9・・・シャフト。 g2・・・ギャップ。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a waveguide filter for a microwave oven showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the filter, and FIG.
The figure is a partial cross-sectional view of the filter housed in the waveguide.
Figures 4, 5, and 6. Figures 7, 8, and 9 are explanatory diagrams showing the electromagnetic field and surface current, Figure 10 is a conceptual diagram for determining the cutoff wavelength, and Figure 11 is a diagram showing the shape and performance of the uneven part. It is a figure explaining the relationship, (1) shows the shape of the uneven part, (
2) shows its equivalent circuit, and (3) shows its characteristics. FIG. 12 shows another example of the uneven portion, and similarly to FIG. 11, (1) shows the shape of the uneven portion, (2) shows its equivalent circuit, and (3) shows its characteristics. 6... Waveguide, 7... Metal plate. 8...Sweet! ), 9...shaft. g2...gap.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 導波管の内部にその側壁面に平行な複数枚の金属板を配
置してフィルタとなしたものにおいて、複数の金属板(
7、7、・・・)を複数の金属製のスペーサ(8、8、
・・・)にて間隔をあけて互いに平行に配列し、これら
金属板(7、7、・・・)と導波管(3)の上下各内壁
面との間にギャップ(g_1)を形成するとともに導波
管の上下各内壁面と対向する金属板(7、7、・・・)
の上下両縁部に周期的に凹凸部を形成し、かつその金属
板(7、7、・・・)とスペーサ(7、7、・・・)と
ロックを金属スペーサ(8、8、)を介して導波管の両
側壁間に取り付けたことを特徴とする電子レンジ用導波
管フィルタ。
In a filter made by arranging multiple metal plates parallel to the side wall surface inside a waveguide, the multiple metal plates (
7, 7, ...) with multiple metal spacers (8, 8,
) are arranged parallel to each other at intervals, and gaps (g_1) are formed between these metal plates (7, 7, ...) and the upper and lower inner wall surfaces of the waveguide (3). At the same time, metal plates (7, 7,...) facing the upper and lower inner wall surfaces of the waveguide
The metal plates (7, 7,...), the spacers (7, 7,...), and the locks are connected to the metal spacers (8, 8,). A waveguide filter for a microwave oven, characterized in that it is attached between both side walls of a waveguide via.
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