JPS61296642A - 電子レンジ用マグネトロン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電子レンジ用マグネトロンに係わり、とくにそ
の高調波の輻射を抑制しうる構造のマグネトロンに関す
る。

（発明の技術的背景およびその問題点〕電子レンジ用マ
グネトロンでは、アノードの共振空胴に例えば２４５０
Ｍ　ＨＺ帯の高周波が発生するが、この基本波勢力以外
にその整数倍の周波数をもついわゆる高調波成分が同時
に発生する。この高調波成分が、基本波とともに電子レ
ンジの加熱用キャビティへ伝搬されると、この高調波の
波長が短くなるほど電子レンジでのシールドが困難とな
り、外部に漏洩しやすい。この漏洩電波は、かなり微弱
であっても無線障害等をひき起す場合があり、漏洩の限
度値が法規制されている。

とくに近来は、衛星通信が日常的に行なわれるようにな
り、とくにそのダウンリンク用周波数帯にマグネトロン
および電子レンジから漏洩する電波の周波数が一致する
と、受信障害をひき起してしまう。衛星から送信される
通信波を受信する設備が、電子レンジを使用する例えば
一般家庭から距離的に充分離れ−ている場合は、はとん
ど問題にならない。しかしテレビジョン等の衛星放送で
は、その受信アンテナが電子レンジの使用場所の近傍に
なることがむしろ多いので、とくにこの衛星放送への電
波障害を゛皆無にする必要がある。

衛星放送のダウンリンク用に国際的に割り当てられた周
波数帯はいくつかあるが、そのうち２４５０±５０ＭＨ
２帯の発振周波数の電子レンジ用マグネトロンの高調波
と合致するのは、１２Ｑｌ−１ｚ帯である。

これは電子レンジ用マグネトロンの基本発振周波数の丁
度５倍に相当する。この第５高調波の波長は、約２４．
５ｍｍである。

ところで、従来からマグネトロン自身で高調波の発生を
抑えるべく、出力部に環状溝からなる１／４波長形チョ
ークを形成し、任意の高調波成分の外部輻射を抑制する
ことは既に知られている。

また共振空胴にループ結合した同軸線路の途中に横方向
に拡張された導波管を設け、その内部に高周波吸収体を
収納して高調波やスプリアス成分を吸収させ、それによ
り外部に輻射しないような構造とすることが、米国特許
第３．０８５．３７７号明細書に開示されている。

しかしながら同明細書には、吸収体に特定の高調波のみ
を選択的に吸収させる具体的な解決策が教示されておら
ず、直ちにそのマグネトロンを実現することは困難であ
る。また同軸線路から横方向に大きく拡張された導波管
を備えるので、外形形状が大きく且つ復雑となり、また
今日普及している電子レンジ用のマグネトロンとの互換
性も１ｑられない。

〔発明の目的〕

本発明は以上の事情に鑑み、外形形状を変えることなく
高調波を確実に輻射抑制できる電子レンジ用マグネトロ
ンを提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、アンテナリードが結合された７ノードベイン
から金属容器の端部に至る内側空間に、基本波に対して
カットオフとなる寸法の高調波通過用開口を有する導電
体で覆われた高周波吸収体が配設されてなる電子レンジ
用マグネトロンである。それによって基本波成分の外部
輻射特性を妨げることなく高調波成分とりわけ第４高調
波以上の高次高調波成分およびスプリアス成分を吸収体
に吸収させて外部輻射を確実に抑制することができる。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照してその実施例を説明する。なお同一部
分は同一符号であられす。

第１図乃至第４図に示す実施例は次の構造を有する。同
図において、符号１１はカソード、１２は一対のエンド
ハツト、１３はアノードシリンダ、１４は複数個の放射
状アノードベイン、１５はストラップリング、１６は漏
斗状ボールピース、１７はその一部に穿設されたアンテ
ナリード頁通用透孔、１８は出力部の円筒状金属容器、
１９はそのアノードシリンダに気密接合されたフランジ
状部、２０はその先端開口部、２１は出力部のセラミッ
ク絶縁円筒、２２は金属排気管、２３はその気密封止切
り部、２４は出力アンテナリード、２５はその平坦に圧
潰されてアノードベインの１つに接続されたアンテナリ
ード下端部、２６は金属排気管に挟持されて電気的に短
絡されたアンテナリード先端部、２７は出力キャップ、
２８は排気管外周と絶縁筒の開口端面との間に気密接合
された外側チョーク用金属筒、２９は円筒状フェライト
永久磁石、３０は強磁性体製シム板、３１は同じく強磁
性体製ヨーク、３２は導電体網製リング状ガスケットを
あられしている。

アンテナリード２０の先端部に電気的に接続された金属
排気管２２と、その内側アンテナリード２４との間に形
成される環状空間Ａ、およびこの金属排気管と外側チョ
ーク用金属筒２８との間に形成される環状空間Ｂは、主
として第２高調波、および第３高調波に対する１／４波
長形チョークを構成している。

さてそこで、アノードシリンダの開口端部に７ランジ状
外周縁部１９が気密接合された金属容器１８の内側で且
つアンテナリード２４を同軸状にとりまいて、高周波吸
収体３３が、基本波伝送用の導電体シリンダ３４の外周
に配置されている。導電体シリンダ３４は、半断面口字
状をなし、その円筒部に複数個の高調波通過用開口−３
５を有している。これら開口３５は、アンテナリード２
４のある空間から基本波成分を吸収体３４の方に通過さ
せないカットオフ寸法を有し、とくに第４高調波以上の
高次高調波、およびスプリアス成分を吸収体３３の方に
通過させる寸法および形状を有する。またこの導電体シ
リンダ３４の内径は、抑制すべき例えば第５高調波波長
の１　／　２　（＝　１２．５１１１ｍ＞以下の寸法に
なっている。

なおこの導電体シリンダ３４とアンテナリード２４とは
、これらの間に生じる高周波電界により放電が生じない
ための十分な間隔だけ離れている。このように吸収体３
３は、筒状金属容器１８および内周面に基本波成分の通
過を阻止し高次高調波およびスプリアス成分を通過させ
る開口を有する導電体シリンダ３４によりアンテナリー
ドのある空間から遮られ、また開口３５から少し離隔し
て外側に配置されている。

高周波吸収体３３としては、炭化硅素セラミックス（Ｓ
ｉ　Ｃ）、あるいは炭素質の材料などのマイクロ波吸収
材が適する。このうち炭化硅素セラミックスは、ガス放
出が少なく、また温度が上昇するほどマイクロ波吸収性
が増大する特質があり、とくに好適である。これをリン
グ状に成形して使用する。

この実施例によるマグネトロンは、基本波成分以外の高
調波、とりわけ第４高調波以上の高次高調波成分、およ
びスプリアス成分が、筒状金属容器の内側に配置された
高周波吸収体に確実に吸収され、外部への輻射が抑制さ
れる。吸収体を覆う導電体シリンダの開口は基本波成分
に対してはカットオフ以下の寸法であるため、基本波成
分の伝送特性を何ら妨げない。そしてとくに第４高調波
以上の成分の電力レベルは基本波に比べてもきわめて小
さいので、吸収体がそれから有害なガス放出を起すほど
の高温にはならない。むしろ、アノードなどからの伝導
熱により定常動作時に吸収特性が増加する適度の温度に
なる。なお高周波吸収体を覆い基本波成分を遮る導電体
シリンダの内径が、とくに輻射抑制したい例えば第５高
調波の波長の１／２以下に形成されていると、この導電
体シリンダとアンテナリードとの間の空間がその高調波
波長の１／２よりもさらに小さい寸法になり且つそこに
このような高次高調波成分を吸収体の方に通過させる開
口が形成されているので、はとんどのモードの高調波成
分がこの部分でアンテナリード先端方向へは伝搬阻止さ
れ、−ｌｉ！確実な輻射抑制効果が得られる。また第２
および第３高調波成分に対する輻射抑制用のチョークが
、出力アンテナリードの先端部に設けられているので、
それと組合せることにより第２高調波以上の高調波成分
を広範囲にわたって輻射抑制することができる。

なお開口３５は、基本波成分をまったく通さないことが
望ましいが、それに限らずごくわずか即ち基本波成分の
出力電力に対して無視しうる程度のレベルの基本波成分
がこの開口から洩れて吸収体に吸収されることは許容さ
れる。

第４図に示す実施例は、リング状の高周波吸収体のまわ
りを、内側の導電体シリンダおよび外側シリンダ３６で
包囲し、単体部品として別個に製作し、これをマグネト
ロンの筒状金属容器内側に装着する構造のものである。

また、基本波に対してはカットオフとなり、高次高調波
成分を吸収体の方に通過させる複数個の開口３５が、こ
の例では４列に且つ千鳥足状に交互にずらして形成され
ている。なおこの開口は、斜めのメツシュ状に形成され
てもよい。このようにして基本波成分を通さず所望の高
次高調波およびスプリアス成分を確実に吸収体の方に取
込むことができる。なおこの実施例では、筒状金属容器
が吸収体を覆う導電体の一部とならないので、吸収体を
含むこの単体部品をアノードベインから金属容器の端部
に至る内部空間の何処に配置してもよく、組立の自由度
が多い。

このように、吸収体および導電体シリンダを、単体部品
として構成することにより、製作および組立てがきわめ
て容易となる。

第５図に示す実施例は、高次高調波を通過させる多数の
開口３５が円形の場合である。この開口の寸法を適当な
寸法にすることにより、基本波成分に耐してカットオフ
で、種々のモードの高次高調波を吸収体の方に通過させ
ることができる。

第６図および第７図に示す実施例は、予め第６図に示す
ように半断面Ｕ字状の第１の導電体シリンダ３４の内側
に、薄いセラミックからなる円筒状誘電体スペーサ３７
を密着して配置し、その内面に半断面クランク状の第２
の導電体シリンダ３８を密着して設け、これらの内部に
リング状高周波吸収体３３を配置して単体部品として構
成する。第１のシリンダ３４の折曲げ面には、微小な通
気孔３９が形成されている。相対面する両導電体シリン
ダ３４．３８の開に介在する薄い誘電体スペーサ３７が
、電気的に基本波に対してはカットオフとなり、高次高
調波成分を吸収体の方に引込む開口をなしている。

第２シリンダ３８の一部に切起し片４０が複数個形成さ
れ、これにより吸収体３３が位置決めされている。

このように構成した単体部品を第７図に示すように筒状
金属容器１８の内側に装着し、高周波吸収体を配設する
。この実施例によれば、高調波成分を吸収体の方に通過
させる開口を、薄い誘電体スペーサにより寸法決めする
ことができるので、所望の高調波以上の高次高調波およ
びスプリアス成分を確実に吸収させる寸法に容易に設定
することができる。

第８図に示す実施例は、薄い平板状のセラミック誘電体
スペーサ４１を筒状金属容器１８の先端開口部近傍の平
坦面と導電体シリンダ３４の上平坦面３４ａとの間に介
在したものである。そして導電体シリンダ３４の下端円
筒部３４ｂを筒状金属容器１８の内面にろう接により接
合し固定しである。高周波吸収体３３は、導電体シリン
ダ３４の内側に固定され、その外周面と筒状金属容器１
８との間に空間Ｓｏが形成されている。これにより、吸
収体に吸収させるべき高調波成分は、誘電体スペーサに
よる電気的な開口を通して吸収体に導かれ、吸収体に吸
収される。この実施例によればまた、高調波成分を通過
させる開口を薄い誘電体スペーサにより寸法決めするこ
とができ、容易に正確な寸法決めができる。

第９図に示す実施例は、導電体シリンダ３４の下端円筒
部３４ｂに、複数個の切起し片４２を形成し、これを筒
状金属容器１８の内面にろう接により電気的および機械
的に接続固定したものである。なおこの導電体シリンダ
３４の上端面３４ａが筒状金属容器１８の上端部内側面
に押付けられて電気的に接合されている。そしてこの下
端円筒部３４ｂと筒状金属容器１８との間にできる円周
方向に舌片で遮られた複数の空間が高調波通過用開口３
５となる。

第１０図および第１１図に示す実施例は、予め第１０図
に示すように直径を３段に順次拡大して形成した導電体
シリンダ３４の軸に垂直な面の一部に複数個の突起４３
を形成し、これに吸収体３３をろう接部４４でろう接固
定して単体部品を製作する。炭化硅素セラミックは、こ
のようなろう接が可能でありこの構造の吸収体として好
適である。吸収体３３の外周面と導電体シリンダ３４の
下端円筒部３４ｂの外周面との間に、半径方向の寸法差
ｑができるようにしである。そして第１１図に示すよう
に、筒状金底容器１８の内側に挿入し、筒状金属容器１
８の上端部にろう接固定する。それにより導電体シリン
ダの下端円筒部３４ｂと筒状金属容器１８との間に、高
調波通過用開口３５が形成される。それによれば、単体
部品の構造および組立がざらに容易である。

第１２図に示す実施例は、アンテナリード２４の先端部
に、第２および第３高調波に対して輻射抑制作用を示す
２つの環状溝Ａ、Ｂからなる１／４波長形チョークが構
成され、また筒状金属容器１８の内側に二重の金属円筒
４５．４６により第４および第５高調波に対して１／４
波長形チヨ一ク作用を示す２つの環状溝Ｃ，Ｄを構成し
である。そしてボールピース１６の内面、アノードシリ
ンダ１３およびベイン１４で囲まれる空間に、基本波成
分を通さず高次高調波を通過させる寸法の開口３５を形
成する導電体シリンダ３４が、ボールピースとアノード
シリンダとの接合部間に挟んで設けられている。そして
その内部にリング状の高周波吸収体３３が配設されてい
る。こうして吸収体は、ボールピースの内側空間に配置
され、また図示しないラジェータフィンがとりつけられ
るアノードシリンダに伝熱的に接合されている。

この実施例によれば、ボールピースおよびアノードシリ
ンダの内側突器に配設された高周波吸収体に高調波およ
びスプリアス成分を吸収させることができる。そして吸
収体の熱が７ノードシリンダに伝達され外部に放熱され
るので、吸収体の不所望な過熱が抑制される。−また筒
状金属容器の内側に配設された金属円筒による環状溝Ｃ
，Ｄからなる高調波チョークおよびアンテナリード先端
部のチョークとの組合せにより、より一層広範囲の周波
数滞にわたる確実な高調波およびスプリアス成分の外部
輻射抑制効果を得ることができる。

なお基本波の通過を阻止し高調波を通過させる開口をも
つ導電体シリンダで覆われた高周波吸収体は、アノード
ベインから筒状金属容器の端部までの管内空間に配置す
ることが望ましい。またこれを例えばボールピースの外
面または内面に固定してもよい。

なおまた、本発明における高周波吸収体に高調波および
スプリアス成分を導く導電体シリンダの開口は、基本波
成分を通過させないことは当然であるが、相対的に勢力
の強い第２高調波あるいは第３高調波に対してもカット
オフとなる寸法にし、第４高調波以上の高次高調波を吸
収体の方に通過させるものであることが望ましい。相対
的に勢力の強い第２あるいは第３高調波を、前述の実施
例に示したような１／４波長形チョークにより輻射抑制
し、第４高調波以上の高調波および高い周波数帯のスプ
リアス成分を吸収体により吸収させるように構成するこ
とがよい。それによって吸収体の不所望な過熱およびガ
ス放出を防止し、安定な動作を保障することができる。

しかしながら本発明はそれに限定されるものではなく、
第２高調波以上の高調波およびスプリアス成分を吸収体
により減衰させるように構成することができる。

なお高周波吸収体は、導電体部材の内面に塗布されたマ
イクロ波吸収材料などであってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明はアンテナリードが結合さ
れたアノードベインから金属容器の端部に至る内側空間
に、基本波に対してカットオフとなる寸法の高調波通過
用開口を有する導電体で覆われた高周波吸収体が配設さ
れてなり、それによって比較的簡単な構造で、基本波成
分の外部輻射特性を妨げることなく高調波成分どくに第
４高調波以上の高次高調波成分およびスプリアス成分を
吸収体に吸収させて外部輻射を確実に抑制することがで
きる。モしてマグネトロンの外形形状および寸法を何ら
変更することなく高周波吸収体を内蔵させることができ
、電子レンジ用マグネトロンとして完全な互換性を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部縦断面図、第２図
は第１図の２−２における横断面図、第３図はその要部
断面図、第４図は本発明の他の実施例を示す半組断面図
、第５図はざらに他の実施例を示す要部内面図、第６図
および第７図はざらに他の実施例を示す要部縦断面図、
第８図および第９図は各々本発明のざらに他の実施例を
示す要部縦断面図、第１０図および第１１図はざらに本
発明の他の実施例を示す要部縦断面図、第１２図はさら
に他の実施例を示す縦断面図である。 １１・・・カソード、１３・・・アノードシリンダ、１
４・・・アノードベイン、１６・・・ボールピース、１
８・・・円筒状金属容器、２１・・・絶縁筒、２４・・
・出力アンテナリード、 ３３・・・高周波吸収体、 ３４．３６．３８・・・導電体シリンダ、３５・・・高
調波通過用開口、 ３７．４１・・・誘電体薄板スペーサ、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
・・・高調波用チョークの環状溝。 代理人弁理士　則　近　憲　佑（ばか１名）第１図 Ｓ 第５図 第６図 ＝ツー１１ノ 第１１図 第１２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）カソードと、このカソードのまわりに配置された
   複数個のアノードベインからなる共振空胴を有する筒状
   アノードと、このアノードの一部に気密封着された筒状
   金属容器と、この金属容器に直接又は他の接合部材を介
   して気密接合された出力部絶縁筒と、一端部が上記アノ
   ードの共振空胴に電気的に結合され前記金属容器および
   絶縁筒の内側空間を通して延長された出力アンテナリー
   ドとを具備する電子レンジ用マグネトロンにおいて、 上記アンテナリードが結合されたアノード ベインから金属容器の端部に至る内側空間に基本波に対
   してカットオフとなる寸法の高調波通過用開口を有する
   導電体で覆われた高周波吸収体が配設されてなることを
   特徴とする電子レンジ用マグネトロン。
2. （２）出力アンテナリードの先端部に第２高調波または
   第３高調波に対する１／４波長形チョークが設けられ、
   高周波吸収体を覆う導電体の開口は、第４高調波以上の
   高次高調波を通過させる寸法である特許請求の範囲第１
   項記載の電子レンジ用マグネトロン。
3. （３）高周波吸収体は、筒状アノードに伝熱的に接続さ
   れてなる特許請求の範囲第１項記載の電子レンジ用マグ
   ネトロン。
4. （４）筒状アノードは、ベインと金属容器との間に強磁
   性体からなるボールピースが配置されてなり、導電体で
   覆われた高周波吸収体は上記ボールピースに固定されて
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子
   レンジ用マグネトロン。
5. （５）高周波吸収体を覆う導電体に形成される開口は、
   前記導電体の対向面間に介在された薄い誘電体スペーサ
   により構成されてなる特許請求の範囲第１項記載の電子
   レンジ用マグネトロン。