JPS6224535A - 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
の高調波成分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±５０Ｍ　
ＨＺ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、１２Ｇ　Ｈｚ帯である。

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

ところで、従来からマグネトロン自身で高調波の発生を
抑えるために、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【プ、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３，０６５，３７７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あら
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
高調波成分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おる。

［発明の概要］ 本発明は、アンテナリードが高周波結合されたアノード
ベイン部から金属容器の端部に至る内側空間に、高周波
吸収体を内蔵して任意の高調波に共振する高調波吸収性
共振キャビティが少なくとも１つ設けられてなる電子レ
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゛を妨げることなく少なくとも１つの任意
高調波成分を吸収性共振キャビティ内の高周波吸収体に
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図及び第２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
斗状ポールピース、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
成される環状空間へ、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
長形ヂヨ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１ノード２４を同軸状にとりまいて、複数個
の高調波吸収性共振キャビティ隠が配置されている。こ
れら各高調波吸収性共振キャビティは、内部に高周波吸
収体３４が内蔵され、各々が第５高調波に共振するよう
になっている。すなわち、これら共振キャビティは内部
の高周波吸収体を含めた共振周波数が第５高調波すなわ
ち約１２ＧＨ２付近に共振するように構成されている。

吸収体３４は、所定の誘電率および誘電体損失定数を有
する例えばセラミックｇＨ体からなる。その−例として
、炭化硅素（Ｓ　ｉ　Ｃ）を数％含む硅酸マグネシウム
（ＭＱＳｉ０３）の焼結セラミックなどを使用しうる。

そしてキャビティηは、金属リング３５に共振キャビテ
ィ用凹部３６が複数個サークル状に形成され、各々の共
振キャビティ用凹部３６が結合孔３７でアンテナリード
が通る内側空間に連通している。各共振キャビティ用凹
部３６内に、半円状の吸収体３４か収容されている。こ
れら金属リングおよび吸収体は、金属容器１８の内部に
挿入され、下方から金属製押えリング３８により支持固
定されている。こうして各キャビティ隠は第５高調波に
共振し、アンテナリード２４をとりまいている。なお各
キャビティの結合孔３７は、基本波を通過しない寸法と
形状を有している。

この実施例によるマグネトロンは、基本波成分以外の高
次高調波、とりわけ第５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内蔵の高調波吸収性共振
キャビティに確実に吸収され、アンテナ先端から外部へ
の輻射が抑制される。

高調波吸収性共振キャビティは基本波成分に対しては共
振しないので、基本波成分の伝送特性を何ら妨げない。

そして吸収性共振キャビティに共振する高調波成分の電
力レベルは基本波に比べてもきわめて小さいので、吸収
体に吸収されても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。なお、アンテナリード２４をとりま
く金属リング３５および押えリング３８の内径を、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
に形成すれば、これらキャビティを構成する導電体とア
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調
波吸収性共振キャビティが設けられているので、はとん
どのモードの高調波成分がこの部分で伝搬阻止され、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
せることにより複数の高調波成分を輻射抑制することが
できる。なお、吸収性共振キャビティは、任意の高調波
に共振しそれを吸収するように構成できる。

第３図に示す実施例は、金属容器１８の内側に、第１の
高調波吸収性共振キャビティ隠、および第２の高調波吸
収性共振キャビティＵを互いに同軸状に配設したもので
ある。そして第１の高調波吸収性共振キャビティ蔓を第
４高調波に共振させ、第２の高調波吸収性共振キャビテ
ィＵを第５高調波に共振するように寸法および材料定数
を設定する。

これによって、金属容器の内側に配置した複数個の高調
波吸収性共振キャビティにより、第４高調波および第５
高調波の両方を確実に吸収して、外部輻射を抑制するこ
とができる。

第４図乃至第６図に示す実施例は、各高調波吸収性共振
キャビティ蔓の結合孔３γを、第５高調波に共振するス
ロットとしたものである。すなわちスロット結合孔３７
の長さＬｌを第５高調波のおよそ１／２にし、しかもそ
れらの長手方向を円周方向および管軸方向に交互に異な
らせておる。また１つの共振キャビティηに２個の結合
孔３７が対応している。

これによって、特定の例えば第５高調波を吸収する選択
性が強化され、また種々のモードの高調波成分に共振さ
せることができる。

第７図に示す実施例は、例えば第４高調波に共振するキ
ャビティ隠と第５高調波に共振するキャビティ４１とを
有し、それぞれに対応する共振スロットからなる結合孔
３７．３７・・・を有するものである。

第８図に示す実施例は、共振キャビティηの結合孔３７
のアンテナリード側に、結合ループ４２を設けて、任意
特定の高調波成分と共振キャビティが高周波結合しやす
くしたものでおる。

第９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波長形ヂヨークが構成
され、また筒状金属容器１８の内側に二重の金属円筒４
５．４６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。そしてポールピース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、高調波吸収
性共振キャビティ邦を円周状に設けたものである。

この実施例によれば、ポ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内蔵の高調波
吸収性共振キャビティ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
れ図示しないラジェータにより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Ａ、Ｂとの組合せにより、より一層広範囲の周波数帯
にわたる高調波成分の確実な外部輻射抑制効果を得るこ
とができる。

なお高調波吸収性共振キャビティは、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。またこれを例えばポ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内蔵の高調波吸
収性共振キャビティは、基本波成分をまったく吸収しな
いことが望ましいが、実用上無視しうる程度の吸収は許
容される。

またこの高調波吸収性共振キャビティを相対的に勢力の
強い第２おるいは第３高調波に共振して吸収するように
構成してもよいが、以上の各実施例の如く１／４波長形
チヨークにより第２、第３高調波のような低次高調波を
輻射抑制し、第４高調波以上の高調波成分を吸収体を内
蔵する高調波吸収性共振キャビティによりに吸収させる
ように構成することがより望ましい。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。

なあ高周波吸収体は、共振キャビティを構成する導体壁
の内面に塗布または被着されたマイクロ波吸収材料など
でおってもよい。

〔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高周波
結合されたアノードベイン部から金属容器の端部に至る
内側空間に、高周波吸収体を内蔵して任意高調波に共振
する高調波吸収キャビティをか設けられてなるそれによ
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
成分を高調波吸収キャビティ内の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。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
く高調波成分の輻射を抑制でき、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にあける横断面図、＠３図は本発明の
他の実施例を示す要部縦断面図、第４図はさらに他の実
施例を・示す縦断面図、第５図は第４図の５−５におけ
る横断面図、第６図はその要部展開図、第７図はさらに
他の実施例を示す要部展開図、第８図はざらに他の実施
例を示す要部半断面図、第９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−ビシ１ノンダ、
１４・・−７ノードベイン、１６・・・ポールピース、
１８・・・円筒状金属容器、２１・・・絶縁筒、２４・
・・出力アンテナリード、 η、Ｕ・・・高調波吸収性共振キャビティ、３４・・・
高周波吸収体、 ３６・・・共振キャビティ用凹部、３７・・・結合孔、
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・高調波用チョークの環状溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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高周波結合されたアノードベイン
   部から金属容器の端部に至る内側空間に、高周波吸収体
   を内蔵して任意の高調波に共振する高調波吸収性共振キ
   ャビティが少なくとも１つ設けられてなることを特徴と
   する電子レンジ用マグネトロン。