JPS61296643A - 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　ｌ−Ｉ　Ｚ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±５０Ｍ　）−１２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
、１２Ｇｌ−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２４．５＋＋＋ｍ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波長形チヨ
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３．０６５．３７７Ｎ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、実現性に乏しい。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
複雑となり、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得られない。

〔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アノードベイン
から金属容器の端部に至る内側空間に、任意高調波に対
する少なくとも１つの共振スロット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。そしてこの共振スロットは、第４高調
波以上の少なくとも１つの高次高調波に共振するスロッ
トからなる。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
次高調波成分を高周波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はカンード、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
テナリード貫通用透孔、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はその先端共振スロット部、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
長形チヨークを構成している。

さてそこで、アノードシリンダ１３の開口端部にフラン
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、その内側円筒部に複数個の高調波通過用
の共振スロット３５を有している。これら共振スロット
３５は、アンテナリード２４のある空間から基本波成分
を吸収体３４の方に通過させず、とくに第４高調波以上
の高次高調波、例えば第５高調波に共振する寸法Ｌ１と
形状を有する。この共振スロット３５の長さＬｌは、第
５高調波波長のおよそ１／２を有し、円周方向に延びる
スロットと管軸に平行に延びるスロットとが交互に複数
組形成されている。これによって第５高調波の種々のモ
ードの電磁界を吸収体３３の方に伝送させて吸収させる
ことができる。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．
５ｍｆｌｌ）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３３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例え
ば第５高調波を通過させる複数個の共振スロット３５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、また共振スロット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
ｉＣ）＜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、共振スロットに共振
する高調波、とりわけ第４高調波以上の高次高調波成分
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。そして吸収
体を覆う導電体シリンダの共振スロットは基本波成分に
対してはカットオフであるため、基本波成分の伝送特性
を何ら妨げない。なおとくに第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
よりもざ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共振スロットが
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の伝搬が阻止され
、一層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。

なお共振スロット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
本波成分がこの共振スロット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、図示しない高周波吸収体をとり
まく導電体シリンダの内周に形成する共振スロット３５
を、複数の高次高調波、例えば第５高調波に対する共振
スロット３５ａと、第７高調波に共振する共振スロット
３５ｂの２組が、各々複数個形成されたものである。各
共振スロットの長ざＬｌ　、Ｌ２は、第５高調波および
第７高調波にそれぞれ共振する寸法に形成されている。

これによって、複数の高次高調波成分を選択的に高周波
吸収体の方に効率よく導き、吸収させることができる。

各共振スロットの共振周波数および個数は、設置場所の
寸法が許す範囲で任意に構成することができる。また、
共振スロットは、管軸あるいは円周方向に対して斜めの
方向に長手方向が向くように形成することもできる。

第５図に示す実施例は、リング状の高周波吸収体３３の
まわりを、内側の導電体シリンダ３４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。そして各共振スロット３５のアンテナリード２
４に面する側に、共振結合ループ３７がスロットを形成
する導電体壁に両端が固着されて設けられている。これ
らは例えば第５高調波に共振し、この高調波成分を高周
波吸収体方向に有効に伝送する作用をする。

これによって任意特定の高調波を効率よく吸収体に吸収
させ、外部輻射を抑制することができる。

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６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ＡＳＢからなる１／４波長形チヨークが構成
され、また筒状金属容器１８の内側に二重の金属円筒３
８．３９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
を通さず任意特定の高次高調波を通過させる寸法の共振
スｂット３５を形成するリング状導電体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３
３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
ンダの内側空間に配設された高周波吸収体に高調波成分
を吸収させることができる。そして吸収体の熱がアノー
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帯にわたる確実な
高調波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共振スロ
ットをもつ導電体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成分を
導く導電体の共振スロットは、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おるいは
第３高調波を、前述の実施例に示したような１／４波長
形チヨークにより輻射抑制し、第４高調波以上の高調波
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
調波以上の任意の少なくとも１つの高調波成分を、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高調波共振スロッ
ト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、基本波酸′分
の外部輻射特性を妨げることなく高調波成分とくに第４
高調波以上の高次高調波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。そしてマグネトロ
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
展開図、第４図は本発明の他の実施例を示す要部展面図
、第５図はざらに他の実施例を示す要部半組断面図、第
６図はざらに他の実施例を示す縦断面図である。 １１・・・カソードヘ−１３・・・アノードシリンダ、
１４・・・アノードベイン、１６・・・ボールピース、
１８・・・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・・・導電体、３
５・・・高調波共振スロット、 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　告（ほか１名）第１図 第２図 第３図

Claims (4)

【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
   ードベイン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、任意高調
   波に対する少なくとも１つの共振スロットを有する導電
   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共振スロットは、第４高調
   波以上の少なくとも１つの高次高調波に共振するスロッ
   トから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。
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。