JPS6315712B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、高周波電波を遮蔽する電波シール
装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 マイクロ波（RF）輻射の漏洩の防止は、特に
電子レンジを中心に多くの検討がなされている。
最近は容量型ビデオデイスクプレーヤなども実用
化され、それらの漏波及び他機からのマイクロ波
干渉が新たな技術課題となつている。

たとえば、容量型ビデオデイスクプレーヤは、
そのピツクアツプ回路が針の電極とデイスクの導
電材との間に生ずる可変容量を一成分とする被同
調回路を発振器を用いて駆動している。この発振
器の発振周波数としては915MHzまたは1013MHz
等が用いられており、915MHzは工業科学医療用
周波数（ISM）の１つである。

複数の容量型ビデオデイスクプレーヤを互いに
近接して使用したり、あるいは、容量型ビデオデ
イスクプレーヤの近くでこのプレーヤの発振器と
同一の周波数を発する機器（電子レンジ等）を使
用すると、このプレーヤに対し妨害電波が発射さ
れることになり、画像が乱れる等の悪影響を生ず
るものであつた。

したがつて、容量型ビデオデイスクプレーヤは
外部から妨害電波を受けないよう対策を施すとと
もに、容量型ビデオデイスクプレーヤ自身から電
波が出て他の容量型ビデオデイスクプレーヤに妨
害をおよぼさないように対策を施す必要がある。
このためにはプレーヤの外殻を形成するケースの
接合部におけるRF漏洩を防止しなければならな
い。

このような接合部からの漏波を防ぐためには金
属接触方式やチヨーク方式があるが、長期間にわ
たり性能を保つことを第１理由に、チヨーク方式
が多く用いられている。

次に電子レンジに関する従来例を中心に説明す
る。

従来の一例として米国特許第3182164号を第１
図に示す。第１図において、１は電子レンジの加
熱庫であり、この加熱庫１の開口部２を開閉自在
に覆う取手３を有する扉４が設けられている。こ
の扉４の周縁部には加熱庫１側に向いて開口した
隙間部５を有する空胴のチヨーク部６が形成され
ている。このチヨーク部６の奥行７は、使用され
る高周波の波長の実質的に４分の１に設計されて
いる。この場合扉４の厚みも４分の１波長であ
る。すなわち従来電子レンジで使用されている電
磁波の周波数は2450MHzであるので、４分の１波
長は約30mmとなる。この長さのチヨーク部６と対
向させるために、加熱庫１の開口部２に形成した
周縁部８の厚さ９は４分の１波長より大きい値と
なる。したがつて加熱庫１の開口部２の有効大き
さは周縁部８の分だけひとまわり小さい。

次に従来の他の一例として、米国特許第
2500676号を第２図ａ，ｂに示す。この例も電子
レンジの構成を示したものであり、マグネトロン
１０の発振によつて得た高周波を加熱庫１１に供
給し、調理物１２を電磁誘導により加熱調理する
ものである。この加熱庫１１の開口部１３にはこ
の開口部１３を開閉自在に覆う扉１４が設けられ
ている。この扉１４の周縁部にも溝状のチヨーク
部１５が形成され、高周波が外部へ漏洩するのを
このチヨーク部１５で防いでいる。このチヨーク
部１５の深さ１６もやはり使用周波数の４分の１
波長で設計されている。このため開口部１３の有
効大きさは第１図同様、加熱庫１１よりもひとま
わり小さい。

上述のとおり従来のチヨーク部は４分の１波長
の深さとして高周波を減衰させるという技術思想
に基づいている。

すなわち、チヨーク部の特性インピーダンスを
Zo、深さをＬとし、終端部を短絡したときにチ
ヨーク部開口部でのインピーダンスZ_INは、 Z_IN＝fZotan（2πL／λo） （λoは自由空間波長） となる。

チヨーク方式の電波減衰手段は、チヨーク部の
深さＬを４分の１波長に選定することにより、 ｜Z_IN｜＝Zotan（π／２）＝∞ を達成し、この溝開口部のインピーダンス｜Z_IN
｜＝∞はλ／４離れたＡ点で低いインピーダンス
に変換されるという原理に基づいている。

もし、チヨーク部内に誘電体（比誘電率εr）を
充填すると、電波の波長λ′は、 λ′≒λo／√ に圧縮される。この場合チヨーク部の深さL′は、 L′≒Ｌ／√ と短くなる。しかしながらL′＝λ′／４とすること
に変りはなく、チヨーク方式においては、深さを
実質的に４分の１波長よりも小さくすることがで
きず、チヨーク部の小型化に限界のあるものであ
つた。

溝がなくＢ点でのインピーダンスを開放とみな
して、Ａ点で低いインピーダンスに変換する従来
技術として、米国特許第2772402号も開示されて
いるが、前者のタイプが電子レンズなどでは実用
化例が多い。

以下、従来例の原理を理論的に説明する。

チヨーク方式は周知の４分の１波長インピーダ
ンス変換原理にもとづくものである。即ち、チヨ
ーク溝の特性インピーダンスをZoc、溝の深さを
l_cとし、加熱室からチヨーク溝に至る漏波路１の
特性インピーダンスをZop、漏波路１７の長さを
l_p使用波長をλとしたときに、第３図の如くチヨ
ーク溝１８の底Ｃの短絡インピーダンス（Zc＝
Ｏ）はチヨーク溝１８の開孔部ＢでZ_B＝jZoctan
2π／λl_cとなる。１９は電子レンジの加熱室、２０ はドアである。ここでl_c＝λ／４と選ぶことにより ｜Z_B｜＝∞と変換できる。この開孔部Ｂのインピ
ーダンスZ_Bを線路始点Ａ部でみたときのインピー
ダンスZ_AはZ_A＝−jZop１／tan2π／λl_pとなる。ここで l_p＝λ／４と選ぶことにより｜Z_A｜＝０と変換でき る。チヨーク溝１８の底部Ｃでの短絡状態が４分
の１波長インピーダンス変換原理をたくみに利用
することで線路始点に現出することにより電波シ
ール装置として実用化しているものである。

漏波路１７やチヨーク溝１８に誘電率ε_rの誘電
体を装荷することにより波長λ′は自由空間波長λ
のλ／√_rになるが、４分の１波長（λ′／４）イ
ンピーダンス原理を用いることにより同様の効果
を得られる。

発明の目的 この発明は、発振周波数を低くしても、チヨー
ク部の大きさが大きくならない電波シール装置を
提供するものである。

発明の構成 この発明は、新しいインピーダンス変換原理を
用いた電波シールであり、漏波路と溝のそれぞれ
が特性インピーダンス不連続構成をとることによ
り、４分の１波長相当の寸法よりも小さい形状と
したものである。

実施例の説明 本発明はたとえば電子レンジの本体又は扉の少
くとも一方に溝を少なくとも２つ設け、この溝の
形状は短絡部側の特性インピーダンスを開孔部側
のそれよりも大きく構成し、開孔端から短絡端ま
での溝深さは４分の１波長未満である点に特徴を
有する。

小型化を可能にする基本的考え方としては、以
下のとおりである。

溝開孔部の特性インピーダンス、長さ位相定数
をZo₁、l₁、β₁とする。溝短絡部の特性インピー
ダンス、長さ位相定数をZo₂、l₂、β₂とする溝の
開孔端から短絡端までの距離（溝の深さ）をｌ
（total）とするとｌ（total）＝l₁＋l₂となる。

上記条件で溝の開孔端のインピーダンスＺは、 Ｚ＝Zo₁・tanβ₁＋l₁＋Ktanβ₂l₂／１−Ktanβ₁l₁・tan
β₂l₂……(1) （但しＫ＝Zo₂／Zo₁） となることは、簡単な計算で導出できる。

従来例ではZo₂＝Zo₁、β₁＝β₂（即ちＫ＝１）に
相当するものである。従つてそのインピーダンス
Z′は１式より Z′＝Zo₁・tanβ₁l₁＋tanβ₂l₂／１−tanβ₁l₁・tanβ₂
l₂ ＝Zo₁tan（β₁l₁＋β₂l₂） ＝Zo₁tan（β₁・ltotal） ……(2) となり、ltotalをλ／４とすることでインピーダン ス反転していた。

一方本発明の構成によれば構成要件より、特性
インピーダンスがZo₂＞Zo₁であるから、１式に
おいて特性インピーダンスの比Ｋの値は必らず１
より大きくなる。インピーダンスＺを無限大にす
るためには１式の分母が零になればよいので１＝
Ktanβ₁l₁・tanβ₂l₂を満たせばよく、特性インピ
ーダンス比Ｋの値を１より大きくした分だけ寸法
l₁、l₂を小さくしても従来と同様のインピーダン
ス反転がはかれるのである。

特性インピーダンスを不連続にする考え方は以
下のとおりである。

本発明はシール装置の溝部を一方を接地導体と
し間隙寸法ｂ離して幅寸法ａの導体板を配置した
構成からなる。

詳細には溝開孔部側の幅をa₁間隙をb₁実効誘電
体をε_effとし、溝短絡部側の幅をa₂間隙をb₂とし
た構成で特性インピーダンスの比Ｋを次式で計算
し、 Ｋの値を１より大きくなるようにすることで特
性インピーダンスを不連続にする工夫をしてい
る。

上記説明は、短絡インピーダンスを開放にイン
ピーダンス反転する場合についてのものである
が、開放インピーダンスを低いインピーダンス
（短絡）に反転する場合は、特性インピーダンス
の比Ｋを１よりも小さくすることでλ／４未満の
寸法で具現できることは簡単に計算できる。

例えばインピーダンスの比Ｋを２にすると実質
波長λの４分の１よりも20％近く小さい寸法で、
短絡インピーダンスを高いインピーダンスに反転
できる。

実施例の説明 以下図面に基づき実施例の説明をする。

第４図はビデオデイスクプレーヤの斜視図で本
体カバー２１、本体カバー２２で本体は覆われて
いる。この材料は導電材料で構成される。又デイ
スク挿入用の開口は扉２３で開閉自在に閉止され
ている。操作スイツチ２４、操作つまみ２５、脚
２６は本体の正面と下面に位置している。第４図
のＡ−Ａ線断面図を第５図に示す。第５図の如
く、カバー同志やカバーと扉の間に多くの接合部
が形成される。

第６図ａ，ｂはその接合部に本発明の構成を用
いた例である。本体カバー２１と本体カバー２２
は金属板で構成されており、漏波防止部材２８は
本体カバー２２に固着されている。

この漏波防止部材２８は、ポリスチロールなど
の部材の表面に導電性ペイント３０を塗布するな
どして第６図ｂの拡大斜視図の如く構成する。部
材は溝開口に相当する部分に隙間構成部２９を有
している。

導線部３１は、本体カバー２１と２２が係止さ
れたときに本体カバー２１と対抗面３２を接地導
体として動作する。

第７図ａ，ｂは本体カバー２１と２２をプラス
チツクで構成した例であり、その表面を導電膜３
０で覆つた構成をとる。溝の１つの壁は両面スル
ホール孔３３で構成される。この孔ピツチはλ／
４よりも小さい経済的寸法にすることで性能が確
保される。

いずれの場合も特性インピーダンスの比Ｋは、
Ｋ＝a₁×b₂／a₂×b₁であり１よりも大きく、寸法l_Tが実 質波長の４分の１未満でインピーダンス反転がで
きる。

実質波長は誘電体の誘電率により空気中よりも
圧縮されているので、幾何学的寸法は、非常に小
型化できる。

第８図ａ，ｂは、Ｂ点のインピーダンスをＡ点
で低いインピーダンスに変換する例である。この
場合特性インピーダンスの比ＫはＫ＝a₁／a₂となり １よりも小さいので、Ｂ点の大きいインピーダン
スを寸法l_Tがλ／４未満でＡ点において低いイン
ピーダンスにできる。

第７図ａ，ｂ、第８図ａ，ｂともに誘電体材料
が、２つの導体面が直接的に接続することをへだ
てる部材として作用する。

発明の効果 本発明はビデオデイスクプレーヤなどの接合部
の漏波を防止するのに小さい寸法で実現できると
ともに、次の効果が得られる。

(1) ２つの導体面が直接的に接続することを防止
する手段をもつので、組立てばらつきなどによ
りシール性能が変化しない。

(2) 誘電体母材を介して、導線部が接地導体と対
抗しているので、実質波長が圧縮され、さらに
小型化が図れる。

(3) 特性インピーダンスの比は導線部の幅や溝の
幅及び誘電率のいづれかを相対比率を変えるこ
とで、実質波長の４分の１よりも小さい寸法l_T
で開放インピーダンスと短絡インピーダンスの
インピーダンス反転が可能で、設計の自由度が
高い。

(4) 同じ特性インピーダンスの比Ｋであつても寸
法l₁、l₂をl₁≒l₂とすることで、寸法l_Tを最小に
できる。

(5) 溝幅ｂを小さくする部分は誘電体材料を節約
でき省資源である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はそれぞれ従来例の電子レンジ
の断面図、第４図、第５図は従来のビデオデイス
クプレーヤの斜視図および断面図、第６図ａ，ｂ
は本発明の一実施例の要部断面図および斜視図、
第７図ａ，ｂは同他の実施例の要部断面図および
斜視図、第８図ａ，ｂは同他の実施例の要部断面
図および斜視図である。 ２１，２２……本体カバー、２８……漏波防止
部材、２９……隙間構成部、３１……導線部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一対の導体面の間に、この両者を隔てる部材
   を配し、前記導体面の一方を接地導体とし、他方
   にはストリツプ導線部を共通部分に多数配し、前
   記導線部の長さは、使用周波数帯の実質波長λに
   対し、λ／４未満としたインピーダンス反転手段
   を有する電波シール装置。 ２ λ／４未満のインピーダンス反転手段は、導
   線幅、導線部と接地導体の間隙、誘電体定数、の
   うち少なくともいずれか１つを、導線の長さが
   λ／４未満の範囲で変化させることで具現する特
   許請求の範囲第１項記載の電波シール装置。