JPS6298591A - Radio frequency heater - Google Patents

Radio frequency heater

Info

Publication number
JPS6298591A
JPS6298591A JP23740385A JP23740385A JPS6298591A JP S6298591 A JPS6298591 A JP S6298591A JP 23740385 A JP23740385 A JP 23740385A JP 23740385 A JP23740385 A JP 23740385A JP S6298591 A JPS6298591 A JP S6298591A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveguide
mode
metal plate
harmonic
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP23740385A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0795473B2 (en
Inventor
明一 原田
一男 金子
岩渕 康司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Heating Appliances Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Heating Appliances Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Heating Appliances Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP23740385A priority Critical patent/JPH0795473B2/en
Publication of JPS6298591A publication Critical patent/JPS6298591A/en
Publication of JPH0795473B2 publication Critical patent/JPH0795473B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は加熱室内に収納でれた被加熱物にマイクロ波を
照射して月日熱処理する高周波加熱装置に係わり、特に
マグネトロンから発生するマイクロ波帯の不要電波を除
去し加熱室外への漏洩を阻止する導波管フィルタに関す
るものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a high-frequency heating device for subjecting an object to be heated stored in a heating chamber to irradiation with microwaves for continuous heat treatment. This invention relates to a waveguide filter that removes unnecessary radio waves from the band and prevents them from leaking outside the heating chamber.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

一般に高周波加熱装置に割り当てられている基本波周波
数は2.45GHz±50MHz  である。しかしな
がら、マグネトロンからは極めて低レベルではあるが、
基本波周波数以外の周波数(不要電波)も同時に発生し
ている。この不要′電波が高周波加熱装置の外部へ漏洩
すると、他のエレクトロニクス機器に重大な悪影響金お
よぼすことから、高周波加熱装置の設計段階では種々の
対策が施舌れている。例えば特公昭59−16713号
公報および特公昭59−16714号公報にはマグネ)
oンから刀n熱室へマイクロ波を導く導波管内にフィル
タを設けて不要電波を除去させた電子レンジが提案てれ
ている。しかしながら、このように構成てれる1子レン
ジは、基本波周波数に比較的近い不要電波。
Generally, the fundamental frequency assigned to high-frequency heating devices is 2.45 GHz±50 MHz. However, although the level is extremely low from the magnetron,
Frequencies other than the fundamental frequency (unnecessary radio waves) are also generated at the same time. If these unnecessary radio waves leak to the outside of the high-frequency heating device, it will have a serious negative impact on other electronic equipment, so various countermeasures are taken at the design stage of the high-frequency heating device. For example, in Japanese Patent Publications No. 59-16713 and No. 59-16714, Magnet)
A microwave oven has been proposed in which a filter is provided in a waveguide that guides microwaves from an on to a heating chamber to remove unnecessary radio waves. However, the single-child range configured in this way generates unnecessary radio waves that are relatively close to the fundamental frequency.

雑音に対して効果的であるが、高調波の除去に対しては
考慮されていなかった。一方、近年になって放送衛星が
打ち上げられ、衛星から直接家庭にテレビ信号が送信て
れるようになった。ところが、この放送衛星の割り当て
周波数が11.7〜12.7CI(zであり、これに対
して電子レンジの第5高調波は12.0〜12.5GH
zでほぼ完全に重複することになる。
Although it is effective against noise, no consideration was given to removing harmonics. On the other hand, in recent years, broadcasting satellites have been launched, and television signals can now be transmitted directly from the satellites to homes. However, the assigned frequency of this broadcasting satellite is 11.7 to 12.7 CI (z), whereas the fifth harmonic of a microwave oven is 12.0 to 12.5 GH.
There will be almost complete overlap at z.

したがって電子レンジの第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およぼす恐れがある。
Therefore, if the fifth harmonic from the microwave oven leaks, there is a risk that it will have an adverse effect on the satellite television receiver.

このような高調波を除去したものとしては、特公昭52
−17891号公報に広帯域フィルタが提案されている
。しかしながら、この広帯域フィルタは高次モードに対
する配慮がなでれておらず、またコストが比較的高価と
なるなどの問題があった。
As a product that removes such harmonics, the
A wideband filter is proposed in Japanese Patent No. 17891. However, this wideband filter does not take into consideration higher-order modes and has problems such as being relatively expensive.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

したがって本発明は、前述した従来の問題点に鑑みてな
されたものでおり、その目的とするところは、少なくと
も1つの高調波のあらゆる高次モードに対して十分に減
衰除去することができる導波管フィルタを備えた高周波
加熱装置を提供することにある。
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its object is to provide a waveguide capable of sufficiently attenuating and eliminating all higher-order modes of at least one harmonic. An object of the present invention is to provide a high frequency heating device equipped with a tube filter.

本発明の他の目的は、このような導波管フィルタが低コ
ストで得られる導波管フィルタを備えた高周波加熱装置
を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a high-frequency heating device equipped with a waveguide filter that can be obtained at low cost.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

基本波周波数を伝送させる導波管内を第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。例えば基本周波数(2,45GHz t50M
Hz )を伝送するだめの標準導波管WRJ−2の断面
寸法は109.22X54.61+111 T、!+ル
がら、第5高調波(12,0〜12.5GHz )は数
10個のモードが伝送可能となる。このように多数のモ
ードで伝送するマイクロ波を阻止することは困難である
が、本発明では18m0モードを阻止する手段と、その
他のモード(Tgmn、Tgnm)を阻止する手段とを
別体として設けることによシ、不要電波を効果的に除去
することができる。
It is a well-known fact that a large number of modes can be transmitted when the fifth harmonic is transmitted in a waveguide that transmits the fundamental frequency. For example, the fundamental frequency (2,45GHz t50M
The cross-sectional dimensions of the standard waveguide WRJ-2 for transmitting Hz) are 109.22 x 54.61 + 111 T,! However, the fifth harmonic (12.0 to 12.5 GHz) can be transmitted in several tens of modes. Although it is difficult to block microwaves transmitted in such a large number of modes, the present invention separately provides means for blocking the 18m0 mode and means for blocking other modes (Tgmn, Tgnm). In particular, unnecessary radio waves can be effectively removed.

また、一般的にモード次数(mやnの値)が異なると、
管内波長が異なるためにこの種のフィルタの性能を悪化
はせていた。例えば、前述した標準導波管WRJ−2で
は、1225GHzで18m0モードは、TEl、−T
E8.  まで8個のモードが伝送可能であるが、その
管内波長はTE10で24.151111゜T”80で
は50.33IoIと大きく異なっている。
Also, generally speaking, if the mode orders (values of m and n) differ,
The performance of this type of filter deteriorates because the tube wavelengths are different. For example, in the standard waveguide WRJ-2 mentioned above, the 18m0 mode at 1225GHz is TEl, -T
E8. Up to 8 modes can be transmitted, but the channel wavelength is 24.151111°T"80 for TE10, which is significantly different from 50.33 IoI.

したがって本発明では、18m0モードの管内波長をモ
ード次数にかかわらず、はぼ一定にして不要電波の消去
減衰性を向上舌せるものである。
Therefore, in the present invention, the in-tube wavelength of the 18m0 mode is kept almost constant regardless of the mode order, thereby improving the ability to eliminate and attenuate unnecessary radio waves.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

次に図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail using the drawings.

第1図は本発明による高周波加熱装置の一実施例を示す
断面図である。同図において、高周波発振器1と力ロ熱
室2とを連結する導波管3内に高調波減衰用のフィルタ
4を挿入し、高周波発振器1のアンテナ1aから発生し
た第5高調波が加熱室2内に向って伝送するのを阻止し
ている。なお、5は力り熱室2内に被カロ熱物を出入れ
するドアでろる。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a high frequency heating device according to the present invention. In the same figure, a filter 4 for harmonic attenuation is inserted into a waveguide 3 connecting a high frequency oscillator 1 and a heating chamber 2, and the fifth harmonic generated from the antenna 1a of the high frequency oscillator 1 is transmitted to the heating chamber. 2 is prevented from being transmitted inward. Note that 5 is a door through which heated materials are taken in and out of the heating chamber 2.

第2図は導波管3内に収納されたフィルタ4の構成を示
す斜視図である。同図(a)において、フィルタ4は、
第5高調波が加熱室2へ向って伝搬する方向と直交する
方向に複数枚の魚骨状金属板6が所定の間隔幅をもって
組合せ積層されて構成でれている。との魚骨状金属板6
は、同図(b)に示すように長辺側に高調波の自由空間
波長λ。の約只の深さDをもって形成された複数のスロ
ット7と、短辺側に基本周波数の反射を少なくしかつ高
周波エネルギーを導波管3(第1図参照)内の上方と下
方とに二等分させるテーパ一部8と、短辺側平坦部にそ
れぞれ一方向に絞シ成形加工によシ所定の高さの嵌合部
9が形成ちれたスペーサ10.11と、組合せ積層して
固定させるネジ孔12.13とを有して構成嘔れている
。そして、この魚骨状金属板6は同図(e)に示すよう
にスペーサ10.11を各魚骨状金属板6毎にその嵌合
部9を互いに嵌合でせ組合せることにより、同図(、)
に示すように所定の間隔で積層される。また、このよう
VCして積層された魚骨状金属板6の組立体は第3図(
a)に示すように導波管3内の8面3eにネジ14によ
り固定配t−gれてフィルタ4が構成でれる。この場合
、フィルタ4は導波管3内のほぼ中央部に固定配置でれ
るので−S4波管3のH面3hが魚骨状金属板6となす
ギャップg1とg1’はほぼ等しく同様にスペーサ10
.11となすギャップg2+g2’もほぼ等しい。ここ
で第3図(a)では、導波管3の左側の8面3Cは魚骨
状金属板6のチーツク一部8を含む面が接触し、導波管
3の右側の8面3eは嵌合部9が接触する構造にについ
て説明したが、第3図(b)に示すように、魚骨状金属
板6に第3図(C)。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the filter 4 housed within the waveguide 3. FIG. In the same figure (a), the filter 4 is
A plurality of fishbone-shaped metal plates 6 are stacked together at a predetermined interval in a direction perpendicular to the direction in which the fifth harmonic propagates toward the heating chamber 2. fish bone shaped metal plate 6
is the free space wavelength λ of the harmonic on the long side as shown in FIG. A plurality of slots 7 formed with a depth D approximately equal to A tapered part 8 to be divided into equal parts and a spacer 10.11 having a fitting part 9 of a predetermined height formed by drawing and forming in one direction on the flat part on the short side are combined and laminated. It has screw holes 12 and 13 for fixing. The fish-bone metal plates 6 are assembled by fitting the spacers 10.11 to each fish-bone metal plate 6 by fitting their fitting portions 9 into each other, as shown in FIG. 6(e). figure(,)
They are stacked at predetermined intervals as shown in the figure. Further, the assembly of the fishbone-shaped metal plates 6 laminated by VC is shown in FIG. 3 (
As shown in a), a filter 4 is constructed by being fixedly disposed t-g on eight surfaces 3e in the waveguide 3 with screws 14. In this case, since the filter 4 is fixedly disposed approximately at the center of the waveguide 3, the gaps g1 and g1' between the H surface 3h of the S4 waveguide 3 and the fishbone metal plate 6 are approximately equal, and the spacer 10
.. 11 and the gap g2+g2' is also approximately equal. Here, in FIG. 3(a), the left side 8 surface 3C of the waveguide 3 is in contact with the surface including the cheek part 8 of the fishbone-shaped metal plate 6, and the right side 8 surface 3e of the waveguide 3 is in contact with the surface including the cheek part 8. Although the structure in which the fitting portion 9 makes contact has been described, as shown in FIG. 3(b), the structure in which the fitting portion 9 contacts the fishbone-shaped metal plate 6 as shown in FIG. 3(C).

(d)に示すような突出部20を形成てせ、魚骨状金属
板6と導波管3の左側の8面3e との間に隙間6aを
設けても同様の効果が得られる。
The same effect can be obtained by forming a protrusion 20 as shown in FIG. 3(d) and providing a gap 6a between the fishbone-shaped metal plate 6 and the left side 8 surface 3e of the waveguide 3.

このようにしてフィルタ4を構成することによシ、 (1)基本波はほぼ無損失で伝送できる。By configuring the filter 4 in this way, (1) The fundamental wave can be transmitted with almost no loss.

(2)第5高調波の伝送はほぼ完全に阻止できる。(2) Transmission of the fifth harmonic can be almost completely blocked.

効果が得られる。前記(2)項のうち、TEmoモード
以外のモード(TEmn、TMmn)は次の理由によっ
てほぼ完全に阻止できる。すなわちTEmoモード以外
のモードは必らず導波管3の上下壁面、つまυH面3h
に平行な電界成分を有しているためにこのフィルタ4を
通過することはできない。通過できるのはギャップg2
およびg2Fが大きい場合のみであり、ギャップg、と
g21とが第5高調波の自由空間波長λ。の%以下でる
れば、カントオフとなってこの電界成分を有するモード
の第5高調波は通過できないことは周知の事実である。
Effects can be obtained. Of the above item (2), modes other than TEmo mode (TEmn, TMmn) can be almost completely blocked for the following reason. In other words, modes other than the TEmo mode are always generated on the upper and lower wall surfaces of the waveguide 3, and on the υH surface 3h.
Since it has an electric field component parallel to , it cannot pass through this filter 4. It is possible to pass through gap g2
and g2F are large, and the gaps g, and g21 are the free space wavelength λ of the fifth harmonic. It is a well-known fact that if the value is less than %, the fifth harmonic of the mode having this electric field component cannot pass due to cant-off.

つまりスペーサ10.11の高てを適当な値に選ぶこと
により、TEmoモード以外のモードの伝送を阻止でき
る。特に本実症例ではスペーサ10,11i/i第2図
で示したように断面がコの字形状を有しているので、管
@方向に四段構えの阻止構造となっているために高性能
を得ることができる。
In other words, by selecting an appropriate height for the spacers 10 and 11, transmission in modes other than the TEmo mode can be prevented. In particular, in this actual case, the spacers 10 and 11i/i have a U-shaped cross section as shown in Figure 2, so they have a four-stage blocking structure in the direction of the tube, resulting in high performance. can be obtained.

次に前述した基本波がほぼ無損失で伝送できる理由およ
び第5高調波のTErfloモードがほぼ完全に阻止で
きる理由について説明する。まず、基本波の伝送につい
て理解を容易にするためにスロフト7およびスベー21
0 、11が全て存在し力い金属板からなるフィルタに
ついて説明し、後でこれらを設けた魚骨状金属板6と比
較して説明する。
Next, the reason why the aforementioned fundamental wave can be transmitted with almost no loss and the reason why the TERflo mode of the fifth harmonic can be almost completely blocked will be explained. First, in order to facilitate understanding of the transmission of the fundamental wave, we will introduce Throft 7 and Sube 21.
A filter made of a strong metal plate in which all of the filters 0 and 11 are present will be described, and a comparison will be made later with a fishbone-shaped metal plate 6 provided with these.

第4図は基本奴が伝送でれる様子を側面から見た断面図
である。同図において、基本波は内部に前述した金属板
21を収納した導波管3の左から右方向に向って進行し
ている。周知の如く、基本波はTE工。モードで勘るか
ら、それぞれ矢印で示す方向に電界22および磁界23
が生じている。
Figure 4 is a cross-sectional view from the side showing how the basic unit can transmit data. In the figure, the fundamental wave is traveling from the left to the right of the waveguide 3 that houses the metal plate 21 described above inside. As is well known, the fundamental wave is TE engineering. Considering the mode, the electric field 22 and magnetic field 23 are directed in the directions shown by the arrows, respectively.
is occurring.

金属板21に電磁界が到達すると、金属板21の端部に
テーパ一部21aを有しているので電磁界は上方および
下方に速やかに分割される。この場合、第3図で説明し
たようにギャップg1と 、1とがほぼ等しいので、上
方および下方に均等に分割される。第5図は分割でれた
後の電磁界を示すマグネトロン側から見た断面図でるり
、電界22は第1の電界22a、第2の電界22bに、
磁界23は第1の磁界23a、第2の磁界23bにそれ
ぞれ上方および下方に分割でれる。なお、互いに隣接す
る金属板21相互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も十分に狭いことに起
因している。したがって導波管3の内側壁と金属板21
との間には同図に矢印方向で示す電界22a 、 22
bおよび磁界23a 、 23bが生じる。そして、こ
の部分の電界22a、22bは上方に分割された成分と
下方に分割された成分とは犬きてか等しく方向が逆とな
るだめに中心線24上で零となる。また、この部分の磁
界25a、25bは紙面に垂直な形となる。
When the electromagnetic field reaches the metal plate 21, since the metal plate 21 has a tapered portion 21a at its end, the electromagnetic field is quickly divided into upper and lower parts. In this case, as explained with reference to FIG. 3, the gaps g1 and 1 are approximately equal, so they are equally divided into upper and lower parts. FIG. 5 is a cross-sectional view seen from the magnetron side showing the electromagnetic field after being split. The electric field 22 is divided into a first electric field 22a, a second electric field 22b,
The magnetic field 23 is divided upwardly and downwardly into a first magnetic field 23a and a second magnetic field 23b, respectively. Note that the reason why no electromagnetic field exists between the adjacent metal plates 21 is that the interval G is sufficiently narrower than the cutoff dimension of the fundamental wave. Therefore, the inner wall of the waveguide 3 and the metal plate 21
There are electric fields 22a and 22 shown in the arrow direction in the figure.
b and magnetic fields 23a, 23b are generated. The electric fields 22a and 22b in this portion become zero on the center line 24 because the upwardly divided component and the downwardly divided component are almost equal and opposite in direction. Further, the magnetic fields 25a and 25b in this portion have a shape perpendicular to the plane of the paper.

図中26は導波管3内の上壁面近傍の電界の強さ獅□を
、27はその右側壁面近傍の電界の強でETEをそれぞ
れ概念的に示したものであり、同図から明らかなように
電界の強きETHは金属板21の近傍では大きく、互い
に隣接する金属板21相互間では小さくなって変動して
いるが、そのエンベロープ28は元のTEIOモードの
名残りをとどめている。一方布側壁面近傍の電界の強さ
ETEは金属板21の上方、下方端付近で最大となり、
中心線24上では零となっている。したがって中心線2
4に沿って紙面じ合端で垂直に仕切っても同等伝送yc
影”Jを与えない。そして、電磁界は8枚の金属板21
の外側に集中しているので、この伝送線路は中心線24
を境に断面コの字状の導波管が2つ上下刃向に向い合っ
ているものと同等でhる。このことは後述する表面電流
の説明により嘔らに明らかとなる。
In the figure, 26 conceptually represents the electric field strength near the top wall of the waveguide 3, and 27 conceptually represents the electric field strength near the right side wall, which is clear from the figure. As shown, the strong electric field ETH is large in the vicinity of the metal plate 21 and becomes smaller and fluctuates between adjacent metal plates 21, but its envelope 28 retains the remains of the original TEIO mode. On the other hand, the electric field strength ETE near the cloth side wall surface is maximum near the upper and lower ends of the metal plate 21,
It is zero on the center line 24. Therefore, center line 2
Equal transmission yc even if partitioned vertically at the edge of the paper along 4
Does not give a shadow "J.And the electromagnetic field is caused by the eight metal plates 21
This transmission line is concentrated on the outside of the center line 24.
This is equivalent to two waveguides with a U-shaped cross section facing each other in the vertical direction. This will become clearer from the explanation of surface current described later.

第6図は金属板21を流れる表面電流の様子を示す図で
、導波管3の上面から見た断面図であり、管軸29を境
いとする下半分を表わしている。同図において、金属板
21の縁を流れる表面電流30は磁界23と直交し、管
@29と平行方向にのみ流れ、手技長毎に流れる向きが
逆転している。
FIG. 6 is a diagram showing the state of the surface current flowing through the metal plate 21, and is a sectional view seen from the top surface of the waveguide 3, showing the lower half with the tube axis 29 as the boundary. In the figure, the surface current 30 flowing along the edge of the metal plate 21 is perpendicular to the magnetic field 23, flows only in a direction parallel to the tube @29, and the direction of flow is reversed for each procedure length.

第7図は8枚の金属板のうち、端部の金属板21の外側
に流れる表面電流を示す図で=l、点線の矢印で示す表
面電流31は実線で示す磁界23a。
FIG. 7 is a diagram showing the surface current flowing to the outside of the metal plate 21 at the end of the eight metal plates, where =l, the surface current 31 shown by the dotted arrow, and the magnetic field 23a shown by the solid line.

23bに直交して流れる。23b.

これら第6図および第7図で説明した表面電流30.3
1の流れる様子から明らかなように通常の導波管モード
TE工。に近似したモードでsb、第5図で説明したよ
うに断面がコの字状の導波管を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ことができる。
The surface current 30.3 explained in these FIGS. 6 and 7
As is clear from the flow in Figure 1, this is a normal waveguide mode TE process. sb, which is equivalent to two waveguides with U-shaped cross sections facing each other vertically, as explained in FIG. Therefore, this transmission line can transmit the fundamental wave with almost no loss.

次に前述したスロット7およびスペーサ10゜11等を
有する魚骨状金属板6の基本波に与える影響について説
明する。
Next, the influence of the fishbone-shaped metal plate 6 having the slot 7 and the spacers 10.degree. 11 described above on the fundamental wave will be explained.

第3図と第5図とを比較してわかるようにフィルタ4の
端部に配置ぢれる魚骨状金属板6のスペ−1−10、1
1(第2図参照)のみが基本波の伝送に影響を与える。
As can be seen by comparing FIG. 3 and FIG.
1 (see Figure 2) only affects the transmission of the fundamental wave.

その度合は第5図に示すように導波管3内の左右側壁面
近傍の電界の強IF/rxにのみ影響するので、全体の
エネルギーに比べると微々たるものでめり、わずかな不
連続性を生ずる。この程度の不連続は十分に整合可能で
あるが、第2図に示すスペーサ10と11との間隔を適
宜選ぶことによシ、互いに反射を打ち消し合って自動的
に整合させることができる。また、スロット7は後述す
るが、第5高調波を除去するために設けたものであるが
、基本波に対してはその深−gDおよび間隔が極めて小
石く、はとんど無視することができる。ただし、波長が
多少短縮てれるので、負荷インピーダンスの整合には注
意を要する。
As shown in Fig. 5, the degree of this only affects the strong IF/rx of the electric field near the left and right side walls in the waveguide 3, so it is insignificant compared to the overall energy, and there is only a slight discontinuity. give rise to sex. Discontinuities of this magnitude can be sufficiently matched, but by appropriately selecting the distance between the spacers 10 and 11 shown in FIG. 2, the reflections can be canceled out and automatic matching can be achieved. In addition, slot 7 is provided to remove the fifth harmonic, as will be described later, but its depth -gD and spacing are extremely small for the fundamental wave, and can hardly be ignored. can. However, since the wavelength is somewhat shortened, care must be taken in matching the load impedance.

次に第5高調波のTEm0モードの伝送を阻止できる理
由について説明する。
Next, the reason why transmission of the fifth harmonic in TEm0 mode can be blocked will be explained.

基本波の場合と同様に理解を容易にするために第2図に
示したスロットおよびスペーサ10.11が全て存在し
ない金属板について説明し、後でこれらを設けた魚骨状
金属板6と比較して説明する。
As in the case of the fundamental wave, in order to facilitate understanding, we will explain the metal plate shown in Fig. 2 in which all the slots and spacers 10 and 11 are not present, and later compare it with the fishbone-shaped metal plate 6 provided with these. and explain.

まず、第5高調波のTglo  モードは基本波と同一
の形状を有している。その違いは波長が短いだけである
から、第4図に示す電磁界分布と本質的に同じものであ
り、波長が短かいものとすれば第4図はそのま1第5高
調波のTE10  モードの様子を示している。同様に
第5図、第6図および第7図もそのように考えることが
できる。ただし、第5図において金属板21相互間の間
隔Gは第5高調波の自由空間波長λ。5の%以下とし、
それ以外は全ての金属板210間に、金属板21と平行
な磁界22の成分が入り込むために効果が得られない。
First, the Tglo mode of the fifth harmonic 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 distribution shown in Figure 4. If the wavelength is short, Figure 4 shows the TE10 mode of the first and fifth harmonics. It shows the situation. Similarly, FIGS. 5, 6, and 7 can be considered in the same way. However, in FIG. 5, the distance G between the metal plates 21 is equal to the free space wavelength λ of the fifth harmonic. 5% or less,
Otherwise, the effect cannot be obtained because the component of the magnetic field 22 parallel to the metal plate 21 enters between all the metal plates 210.

ここで、第5図に示すように第5高調波のTElo  
モードが伝送されると、中心線24を境いとして2つの
断面コの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前述したとおりである。したがっ
て、第4図において、導波管3内の左側からTE2o 
 モードが進行してくると、金属板21によって分割さ
れた電磁界は第8因に示すようになる。すなわち、左半
分の電界22は第1の′電界22aと第20′屯界22
bとに分割でれ、磁界23は第1の磁界23aと第2の
磁界23bとに分割される。同様に右半分の電界22は
第3の電界22eと第4の電界22dとに分割され、磁
界23は第3の磁界23cと第4の磁界23dとに分割
される。そして、中央の金属板21相互間にも電磁界が
入ってくる。したがって、この場合は断面コの字状の導
波管4つが中心線24を境いとして2つずつ向い合って
いることと同等であり、はぼ無損失で伝送可能となる。
Here, as shown in FIG. 5, the fifth harmonic TElo
As described above, when the mode is transmitted, it is equivalent to two waveguides having a U-shaped cross section facing each other with the center line 24 as a boundary, and there is almost no loss. Therefore, in FIG. 4, TE2o from the left side inside the waveguide 3
As the mode progresses, the electromagnetic field divided by the metal plate 21 becomes as shown in the eighth factor. That is, the electric field 22 in the left half is the first electric field 22a and the 20th electric field 22.
The magnetic field 23 is divided into a first magnetic field 23a and a second magnetic field 23b. Similarly, the electric field 22 on the right half is divided into a third electric field 22e and a fourth electric field 22d, and the magnetic field 23 is divided into a third magnetic field 23c and a fourth magnetic field 23d. Then, an electromagnetic field also enters between the metal plates 21 in the center. Therefore, in this case, it is equivalent to four waveguides each having a U-shaped cross section facing each other with the center line 24 as a boundary, and transmission is possible with virtually no loss.

同様に第9図はTE8o  モードの場合で、電磁界が
全ての金属板21相互間に入り込んでいるので、合計1
6個の導波管が中心線24を境いとして8個ずつ向い合
っていることと同等である。なお、図では示てれていな
いが、他の””3Q+TE40+TFl:5o、TE(
lQ+T”70  モードについても同様な結果となる
。ただし、TE8o。
Similarly, FIG. 9 shows the case of TE8o mode, and since the electromagnetic field penetrates between all the metal plates 21, a total of 1
This is equivalent to eight waveguides facing each other with the center line 24 as a boundary. Although not shown in the figure, other ""3Q+TE40+TFl:5o, TE(
Similar results are obtained for lQ+T”70 mode.However, TE8o.

TE、。、TE01の3つの奇数モードは金属板21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
ら差異はない。ここで重要なことは金属板21の上下の
縁を流れる表面電流30は第6図で示したようにどのモ
ード(TEmo)の場合も管軸29と平行であることで
ある。また、嘔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ことである。
T.E. , TE01 have an even number of eight metal plates 21, so the three odd modes are slightly different from those shown in the figure, but there is essentially no difference. What is important here is that the surface current 30 flowing on the upper and lower edges of the metal plate 21 is parallel to the tube axis 29 in any mode (TEmo) as shown in FIG. Moreover, what is particularly important is that the channel wavelengths are approximately the same in all modes of the fifth harmonic.

次に第10図を用いて管内波長がほぼ等しくなることに
ついて説明する。同図において、金属板21 、21’
が全て存在しない通常の導波管においては18m0モー
ドのカントオフ波長λ。。は次式で示でれる。
Next, using FIG. 10, it will be explained that the wavelengths in the tube are almost equal. In the figure, metal plates 21 and 21'
In a normal waveguide where there is no 18m0 mode, the cant-off wavelength λ. . is expressed by the following equation.

2人 λ =−・・・・・・(1) mm ただし、Aは導波管3の横寸法である。2 people λ=−・・・・・・(1) mm However, A is the lateral dimension of the waveguide 3.

これに対して第5図で説明したTElo  モードのカ
ントオフ波長は断面コの字形状の導波管でおるから、第
10図の点32一点33一点34一点35を横寸法とす
る導波管と等しい。したがってTEIOモードのカット
オフ波長λ。□は、 となる。ただし、a、bは第10図に示す寸法である。
On the other hand, the cant-off wavelength of the TElo mode explained in FIG. 5 is a waveguide with a U-shaped cross section. equal. Therefore, the cutoff wavelength λ of the TEIO mode. □ becomes . However, a and b are the dimensions shown in FIG.

同様にTE20  モードのカットオフ波長λ。。Similarly, the cutoff wavelength λ of TE20 mode. .

は、第8図と第10図とから点32一点33一点36一
点37一点36一点34一点35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、となる。したがっ
て、TEmoモードのカットオフ波長λemは で表わされる。ここで(1)式と(4)式とを比較する
ために近似的に とおくと、(4)式は となって(1)式より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。
From FIG. 8 and FIG. 10, is the cutoff wavelength of the waveguide whose lateral dimension is the point 32-33-36-37-36-134-35. In other words, it becomes. Therefore, the cutoff wavelength λem of the TEmo mode is expressed as λem. Here, in order to compare equations (1) and (4), we set them approximately as follows. Equation (4) becomes It shows what will happen.

前述したように基本波の標準的な導波管WRJ−2(J
IA規格WR−430)では第5高調波のTEl o+
 Tgs。
As mentioned above, the standard waveguide WRJ-2 (J
In IA standard WR-430), the fifth harmonic TEL o+
Tgs.

モードの12.25GHzにおける管内波長λ5、o、
2g80はそれぞれ λ2、。= 24.15鎮 2g80 =50.33+al でろることは説明したが、これに対して(6)式によれ
ば、 λglO= 24.56關 λgso = 24.89園 となってλgIOと2g80との差はほとんどない。す
なわち、TE工。モードからTE8oモードまでの8つ
の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。このことは後述するが、第5高調波の伝送を阻止す
る構造の寸法が1種類で済むので極めて重要である。従
来、この種のフィルタはモードの違いによって管内波長
が大きく異なるためにモード毎に寸法を変える必要がめ
った。しかるに本発明の場合は管内波長がモードによら
ず、はぼ一定となるので、その必要がなくなる。
In-tube wavelength λ5,o at 12.25GHz of the mode
2g80 are λ2, respectively. = 24.15 units 2g80 = 50.33+al As explained above, according to equation (6), λglO = 24.56 units λgso = 24.89 units, and the combination of λgIO and 2g80 There is almost no difference. In other words, TE engineering. This means that the tube wavelengths of the eight modes from mode to TE8o mode are approximately equal. As will be described later, this is extremely important because only one type of size is required for the structure that blocks transmission of the fifth harmonic. Conventionally, in this type of filter, the wavelength inside the tube differs greatly depending on the mode, so it has rarely been necessary to change the dimensions for each mode. However, in the case of the present invention, the wavelength within the tube remains approximately constant regardless of the mode, so this is not necessary.

以上のように理解を容易にするために第2図に示すスロ
ット7およびスペーサ10.11が全てない金属板21
により形成でれるフィルタ構造に対する第5高調波の伝
送について説明したが、その結論は18m0モードはほ
ぼ無損失で伝送可能であυ、金属板21 、21’の縁
を流れる表面直流は常に管軸29に平行であることおよ
び18m0モードの管内波長はモードによらず一定であ
ることであった。
As mentioned above, for ease of understanding, the metal plate 21 is shown in FIG. 2 without all the slots 7 and spacers 10 and 11.
We have explained the transmission of the fifth harmonic to the filter structure formed by 29, and the tube wavelength of the 18m0 mode was constant regardless of the mode.

次に第2図に示したようにスロット7およびスベー−!
IT−10、11を有する魚骨状金属板6により形成さ
れるフィルタ4の効果について説明する。
Next, as shown in FIG. 2, slot 7 and Sube!
The effect of the filter 4 formed by the fishbone-shaped metal plate 6 having IT-10 and IT-11 will be explained.

まず、第2図に示すスペーサ10.11が存在する場合
、第9図と比較して明らがなように魚骨状金属板6相互
間に入り込んだ電磁界を阻止するので、多少の効果は得
られるが、これのみでは不十分でるる。特に第5図を用
いて基本波の伝送について説明したように第5高調波の
TElo  モードに対してはスベー丈10.11に阻
止効果はほとんど期待できない。したがって第5高調波
のT−モードに対する主たる阻止効果は次に説明するス
リット7によるものである。
First, when the spacers 10 and 11 shown in FIG. 2 are present, they block the electromagnetic field that enters between the fishbone-shaped metal plates 6, which is not clear compared to FIG. 9, so there is some effect. can be obtained, but this alone is not sufficient. In particular, as described with reference to FIG. 5 regarding transmission of the fundamental wave, the TElo mode of the fifth harmonic can hardly be expected to have a blocking effect with a width of 10.11. Therefore, the main blocking effect on the T-mode of the fifth harmonic is due to the slit 7, which will be explained next.

第11図は魚骨状金属板6に設けられたスリット7の作
用およびその効果を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating the function and effect of the slit 7 provided in the fishbone-shaped metal plate 6.

まず、同図(、)に示すように魚骨状金属板6の長辺側
端部には管内波長λ2の4毎に同様に深さλ−の比較的
狭い幅Wを有するスリット7が周期的に並設式れている
。そして、スリット7相互間で形成場れる凸部7aには
第6図で説明した表面電流40が流れるので、これと対
応する導波管3の壁面には逆方向の表面電流41が流れ
る。したがってこの部分は同図(b)に示すように平行
二線による等価回路で表わすことができる。スリット部
7は管内波長λ3に対応する周波数で共振するタンク回
路42が平行二線に直列接続されたこととなる。
First, as shown in FIG. It is arranged side by side. Since the surface current 40 described in FIG. 6 flows through the convex portions 7a formed between the slits 7, a surface current 41 in the opposite direction flows through the corresponding wall surface of the waveguide 3. Therefore, this part can be represented by an equivalent circuit using two parallel lines as shown in FIG. 2(b). In the slit portion 7, two tank circuits 42 resonating at a frequency corresponding to the pipe wavelength λ3 are connected in series in parallel.

この等価回路の挿入損失(Loss)は同図(0)に示
すように第5高調IjL5foに管内波長λよを一致さ
せれば極めて大きな阻止効果が得られる。管内波長λ3
は前述したように18m0モードであれば全てのモード
によらず、はぼ一定であるので、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。
As for the insertion loss (Loss) of this equivalent circuit, an extremely large blocking effect can be obtained by matching the tube wavelength λ to the fifth harmonic IjL5fo, as shown in FIG. In-tube wavelength λ3
As mentioned above, in the 18m0 mode, it is almost constant regardless of all modes, so the same effect can be obtained in any mode.

第12図は魚骨状金属板の他の実施例を説明する図であ
る。同図(、)において、魚骨状金属板ぎは、そのスリ
ット7およびその凸部7aの導波管3内壁面からの寸法
をそれぞれhl、h2(h2<hl)とし、その幅をそ
れぞれλ、/4として形成されている。
FIG. 12 is a diagram illustrating another embodiment of the fishbone-shaped metal plate. In the figure (,), the dimensions of the slit 7 and the convex portion 7a from the inner wall surface of the waveguide 3 are respectively hl and h2 (h2<hl), and the width of the fishbone metal plate is λ. , /4.

この場合の等価回路は同図(b)に示すように特性イン
ピーダンスz0と2.との線路が長さλg/4ずつ交互
に接続系れて表わ嘔れる。この等価回路の挿入損失は同
図(C)に示すように第5高周波5foにおける阻止効
果は第11図の場合はど大きくはならないが、広帯域特
性が得られる特長がるる。この%iインピーダンスz1
.Z2は導波管3の壁面からの距離h□、h、に反比例
するものと考えられるので、の関係が成立する。したが
って距離h2とhoとの比が大きいほど阻止効果は犬と
なる。
The equivalent circuit in this case is as shown in the same figure (b), where the characteristic impedances z0 and 2. Lines with length λg/4 are shown connected alternately. The insertion loss of this equivalent circuit is shown in FIG. 10C, and although the blocking effect at the fifth high frequency 5fo is not as great as in the case of FIG. 11, it has the advantage of providing broadband characteristics. This %i impedance z1
.. Since Z2 is considered to be inversely proportional to the distance h□, h from the wall surface of the waveguide 3, the following relationship holds true. Therefore, the larger the ratio between distance h2 and ho, the stronger the blocking effect.

このように魚骨状金属板6.6’は第5高調波5foの
阻止効果が大きいにもかかわらず、構造が簡単で、板金
による打ち抜き加工ですむために極めて安価に実現する
ことができる。
In this way, although the fishbone-shaped metal plate 6.6' has a large blocking effect on the fifth harmonic 5fo, it has a simple structure and can be realized at an extremely low cost because it only requires punching from a sheet metal.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、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
ことができるとともに、このような4波管フイルタが低
コストで得られるという極めて優れた効果が得られる。
As explained above, according to the present invention, the fifth harmonic can be effectively removed despite the occurrence of many higher-order modes, and such a four-wave tube filter can be obtained at low cost. An extremely excellent effect can be obtained.

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

第1図は本発明による高周波加熱装置の一実施例を示す
要部断面図、第2図は導波管フィルタの構成を説明する
図、第3図(、) 、 (b)は導波管フィルタを導波
管内に収納固定した状態を示す要部断面図、第3図(e
) 、 (d)は魚骨状金属板に突出部を設けた状態を
示す図、第4図ないし第9図は導波管内に収納された導
波管フィルタの電磁界および表面電流の様子を示す説明
図、第10図はカントオフ波長を求めるだめの概念図、
第11図、第12図はスロット部の形状とその性能を示
す概略図である。 1・・・・マグネトロン、1a ・・・・出力部、2・
・・・加熱室、3・・・・導波管、3e・・・・E面、
3h  ・・・・H面、4・・・・導波管フィルタ、5
・・・・ドア、6・・・・魚骨状金属板、7・・・・ス
ロット部、8・・・・テーパ部、9・・・・嵌合部、1
0.11・・・・スベープ、12.13・・・・ネジ孔
、14・・・・ネジ。
Fig. 1 is a sectional view of a main part showing an embodiment of a high-frequency heating device according to the present invention, Fig. 2 is a diagram explaining the configuration of a waveguide filter, and Figs. Figure 3 (e
), (d) is a diagram showing a state in which a protrusion is provided on a fishbone-shaped metal plate, and Figures 4 to 9 show the electromagnetic field and surface current of a waveguide filter housed in a waveguide. Figure 10 is a conceptual diagram of how to find the cant-off wavelength.
FIGS. 11 and 12 are schematic diagrams showing the shape of the slot portion and its performance. 1... Magnetron, 1a... Output section, 2...
...Heating chamber, 3...Waveguide, 3e...E surface,
3h...H plane, 4...Waveguide filter, 5
... Door, 6 ... Fishbone-shaped metal plate, 7 ... Slot part, 8 ... Tapered part, 9 ... Fitting part, 1
0.11...Svepe, 12.13...Screw hole, 14...Screw.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] マグネトロン出力部から放出されたマイクロ波を導波管
内に伝送させて加熱室内に放射させる高周波加熱装置に
おいて、前記導波管内に、縁部に複数のスロット部を設
けた複数の金属板を、一体形成されたスペーサにより係
合させ管軸および側壁面と垂直方向に一定間隔をおいて
互いに平行に配列し、前記金属板と前記導波管上下壁面
との間を隔絶し、導波管側壁部に固定して導波管フィル
タを構成したことを特徴とする高周波加熱装置。
In a high-frequency heating device that transmits microwaves emitted from a magnetron output part into a waveguide and radiates them into a heating chamber, a plurality of metal plates each having a plurality of slots at the edges are integrated into the waveguide. The metal plates are engaged by the formed spacers and arranged parallel to each other at regular intervals in a direction perpendicular to the tube axis and the side wall surface to isolate the metal plate from the upper and lower wall surfaces of the waveguide. A high-frequency heating device characterized in that a waveguide filter is configured by being fixed to a waveguide filter.
JP23740385A 1985-10-25 1985-10-25 High frequency heating device Expired - Lifetime JPH0795473B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23740385A JPH0795473B2 (en) 1985-10-25 1985-10-25 High frequency heating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23740385A JPH0795473B2 (en) 1985-10-25 1985-10-25 High frequency heating device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6298591A true JPS6298591A (en) 1987-05-08
JPH0795473B2 JPH0795473B2 (en) 1995-10-11

Family

ID=17014873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23740385A Expired - Lifetime JPH0795473B2 (en) 1985-10-25 1985-10-25 High frequency heating device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0795473B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0795473B2 (en) 1995-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE33657E (en) Electromagnetic wave energy seal arrangement
US6118978A (en) Transverse-electric mode filters and methods
US3451014A (en) Waveguide filter having branch means to absorb or attenuate frequencies above pass-band
KR890004507B1 (en) Device for preventing electromagnetic wave in microwaves range
US3327250A (en) Multi-mode broad-band selective coupler
Yoshinaga et al. Design and fabrication of a nonradiative dielectric waveguide circulator
US4749973A (en) Waveguide filter used in a microwave oven
US3237134A (en) Microwave filter
JPS6298591A (en) Radio frequency heater
JP2010252182A (en) Harmonic cutoff filter, and radar device
US4258286A (en) Coupled cavity type traveling wave tube
US3221278A (en) Microwave tube transformer-window
JPS61292888A (en) Waveguide filter for electronic oven range
KR0152841B1 (en) High frequency leakage shielding device of microwave oven
JPS6280994A (en) Waveguide filter for electronic range
JPS62241290A (en) Waveguide filter for microwave oven
JP2015050492A (en) Waveguide filter, transmission circuit, microwave output device and radar device
KR0152843B1 (en) High frequency leakage shielding device for microwave oven
JP2015050491A (en) High frequency cutoff filter, microwave output device, transmission circuit and radar device
KR100563943B1 (en) Millimeterwave Duplexer using NRD Waveguide
JPS62145684A (en) Waveguide filter of microwave oven
JPS5916714B2 (en) High frequency heating device
JPS61292889A (en) Waveguide filter for electronic oven range
JPS6378486A (en) Microwave oven
JPS61232593A (en) High frequency heater

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term