JPS63248089A

JPS63248089A - 電子レンジ用導波管フイルタ

Info

Publication number: JPS63248089A
Application number: JP8201087A
Authority: JP
Inventors: 一男金子; 岩淵　康司; 明一原田
Original assignee: Hitachi Heating Appliances Co Ltd
Current assignee: Hitachi Heating Appliances Co Ltd
Priority date: 1987-04-02
Filing date: 1987-04-02
Publication date: 1988-10-14

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】（産業上の利用分野）本発明は加熱室に収納した食品にマイクロ波を照射して
加熱する電子レンジに係り、特にマグネトロンより発生
した高調波雑音の加熱室外への輻射を阻止する電子レン
ジ用導波管フィルタに関するものである。

（従来の技術）電子レンジに割当てられている周波数（基本波）は２４
５ＧＨ２±５０　ＭＨ２である。しかし、マグネトロン
からは極めて低レベルではあるが基本波のＮ（整数）倍
の周波数、すなわち高調波が発生している。Ｎ倍の周波
数を第Ｎ高調波と称するが、第２〜第７高調波ぐらいま
で発生していることが確認されている。

（発明が解決しようとする問題点）従来、この種の高調波の外部漏洩を阻止するために、特
公昭５２−１７８９１号の公報に記載のようなフィルタ
が提案されている。しかし、この技術は第２及び第３高
調波に対しては有効であるが。

第４高調波以上の高次の高調波に対しては配慮されてい
なかった。

また、大電力の基本波がこのフィルタと導波管の間で放
電を起こす可能性があることについても配慮されていな
かった。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記に関してなされたものであり、内部を上、
下に二分割するフィルタを導波管内に設け、かつ、この
フィルタに管軸との平行及び直角方向に夫々周期的に並
んだ凹、凸を一体的に形成するとともに管軸と平行方向
に並ぶ凹凸の深さならびに間隔を順次変えたものとなし
、更に管軸と平行方向のフィルタの両端部に曲率半径の
大きな部分を形成したものである。

（作　　用）このようにすることによってフィルタに形成した管軸方
向の凹凸によって第４高調波以上の進行を大幅に減衰さ
せて該高調波の加熱室への侵入を阻止し、かつ、管軸と
平行方向に形成されたフィルタの端部の曲率半径の大き
な部分によって該端部のインピーダンスを下げて基本波
電力による放電の発生を防ぐ。

（実　施　例）以下２本発明の一実施例を第１図により説明する。

図において、１はマグネトロンで加熱室４外に設けてあ
り、このマグネトロ／１で発生した基本波は加熱室４の
外上部に設けた導波管３内のアンテナ２から放射され、
導波管３で導かれて加熱室４内に収納された食品を加熱
するようになっている。６は導波管３内に設けた導波管
フィルタｅ（以下フィルタと称す）であり、このフィル
タ６は基本波にはほとんど影響を与えないが、マグネト
ロン１で基本波と同時に発生した高調波を阻止し。

加熱室４内には放射されないようにするものである。

第２図は第１図のａ−ｂ断面を示している。図において
フィルタ６は上、下に周期的な凹凸のある形状に形成さ
れており、導波管３および加熱室天井面７とギャップＧ
を保って止めねじ９．１０によって導波管３の側壁に固
定されている。

また、第３図は第２図のｃ−ｄ断面図である。

なお、第２図は第３図のａ−ｂ断面図である。フィルタ
６の上、下の凹凸は導波管３の管軸方向に不揃いの櫛歯
形状にして階段状の構造となっている。１１．１２は止
めねじ用のねじ穴である。１３゜１４．１！、１６，１
７．１８はフィルタｅに形成された各高調波の共振溝で
、共振溝１３の深さは実質的に第２高調波の１／４波長
になっている。同様に夫々共振溝１４の深さは第３高調
波の１／４波長。

１６は第４高調波、　　１（５は第６高調波、１７は第
６高調波、１８は第７高調波の１／４波長の深さとなる
如く不揃いの櫛歯状にして階段状の構造になっている。

ここで、共振溝１３のみ直角に曲っているのは。

第２高調波は波長が長いために、他の共振溝１４゜１５
、１６．１７．１８のごとく直線では後記表面電流１９
を相殺する電流２ｏとなるには寸法が足りないからであ
る。

今仮に、第２高調波だけがマグネトロン１で発生して、
第３図の左側からやってきたものと仮定する。導波管３
が通常の大きさであれば、第２高調波はＴＥｌｏ　ｒ　
ＴＲ２０＋　ＴＥｏｌ、　ＴＭＩＩの４つのモードで伝
送可能である。フィルタ６の左端まで到来したこれらの
モードのうち’ｒＥｏｔとＴＭ１１モードはギャップＧ
が非常に狭いためにカットオフとなってこれ以上右側に
伝送できず１反射されてしまう。

残ったＴＲｌ０　＊　ＴＲ２０モードだけが右側へ伝送
可能である。（図の上下２通りの通路を通って伝送する
が、ここでは上側についてのみ説明する。下側も全く同
様である。）これら２つのモードはその形から導波管３の管軸と平行
な表面電流成分を有している。ＴＥｌ、モードは導波管
３の中央に、またＴＲ２，モードは導波管３の側壁から
管幅の１／４の位置２個所にこのような表面電流が流れ
る。したがって、この表面電流は第３図１９．２０で示
すように一方は導波管３に。

他方は共振溝１３の中を互に逆向きに流れる。この部分
は第４図のように等制約に平行二線で表わすことができ
、同図（ａ）のごとく、主線路２１に長さ１／４波長の
ブランチ２２が直列接続された形となり、結局は同図（
ｂ）のように開放された線路となる。したがって、第２
高調波は共振溝１３より右方向には伝送されずに左方向
に反射する。

第３高調波に対しては共振溝１４が上に述べたのと全く
同じ働きをするためにその伝送を阻止し。

以下、順次第４．５．６．７高調波が共振溝１６゜１６
．１７．１８によって夫々伝送を阻止される。

即ち、フィルタ６を平行二線による等価回路で表わすと
、第６図のように第２高調波２ｆｏから。

第７高調波７ｆｏの各々の周波数の１／４波長のブラン
チが直列に接続された形となる。

その周波数特性は第６図に示すごとく各高調波の周波数
で大きな減衰量（Ｌ）が得られる非常に広帯域な性能が
得られる。（基本波ｆｏについては後述する）ここで重要なことは第２図に示したごとく、導波管３の
管軸と直角方向（図の左右の方向）に凹凸がフィルタ６
にあることで、一般に、導波管３内を伝送可能なＴＢｍ
ｏモードの最大次数（ｍの最大値）は導波管３の横幅で
決定されるが２ｍの最小モード、すなわちＴＥｌｏモー
ドと２ｍ最大のモードでは同じ周波数でもその管内波長
が大きく異なる。

先に共振溝の深さは高調波の１７４波長と述べたがモー
ド次数（ｍの値）によりてその値は大きくちがう。

しかし１本発明のととく導波管３の管軸方向と直角方向
に凹凸がフィルタ６に存在すると、導波管３の横幅が等
測的に非常に大きくなって、管内波長はモード次数には
ほぼ無関係に一定値となるために高調波の伝送を阻止す
る。

以上は高調波の伝送を阻止できる理由を述べたが、つぎ
に基本波がすみやかに伝送可能な理由を述べる。

第３図で、マグネトロン１側（図の左側）からやって来
た基本波はフィルタ６が存在するために。

（すなわち、不連続部が存在するために）一部は反射し
、残りは上下に分かれて右側に伝送される。

（周知のごとく、基本波はＴＥＩＧモードであるから伝
送可能であることは言うまでもない。）このとき、上下
の構造と寸法が等しいので等分割されて伝送する。共振
溝１３，１４，１５，１６，１７゜１８は基本波の波長
に比して比較的小さいのでは・とんど影響されずすみや
かに伝送される。

そして、フィルタ６の終端部で再び不連続部による反射
が起こり、残りは上下成分が合体して加熱室４の方向に
伝送される。

このままでは２個所の不連続部のために反射して、全エ
ネルギーをすみやかに伝送することはできないが、フィ
ルタ６の管軸方向の長さを基本波の管内波長の半波長の
整数倍に選ぶことにより。

両方連続部の反射が互に打消し合って、すみやかに伝送
するので、第６図に示す如く基本波ｆＯにおける特性の
ようにほぼ無損失とする。

つぎに１本発明による基本波電力による放電を抑える理
由を説明する。

第３図で示す如くフィルタ６の管軸方向の両端に曲率半
径の大きなコーナ部２３，２４．２Ｂ、２６を形成して
いる。この部分には凹凸がなく、かつコーナ部２３，２
４，２５．２６からフィルタ６の内側に向って導波管３
と平行な部分Ｗが形成しである。

もし、コーナ部２３，２４．２６．２６が直角であれば
、ここに強電界が集中して放電を起こす可能性が非常に
高い。即ち、導波管３内のフィルタ６のない部分は導波
管３の高さ寸法が大きいために。

インピーダンスも大きくて電界強度も大きくなり。

その真只中に直角のコーナ部があれば導波管３の上、下
壁面との間で放電する可能性が大きい。これに対して同
様な直角部はフィルタ６の内側（共振溝１３や１４のコ
ーナ）にも多数あるが導波管３内のフィルタ６の内側で
はギャップＧで示されるように、高さ寸法が小さいこと
から、電界強度も小さくなって放電は生じにくい。従っ
てフィルタ６の両端の放電を防止すれば放電の発生をか
なり抑制する。　　　　′ （発明の効果）以上説明したごとく２本発明によればマグネトロンで発
生した第２及び第３高調波はもちろん。

第４高調波以上の高次の高調波をも導波管内に設けたフ
ィルタに形成した深さ並びに間隔を変えた凹凸でその伝
送を阻止できるので加熱室外への輻射を防止できると共
に、端部に形成した曲率部でインピーダンスの低下を計
り、基本波電力による該端での放電・を極力抑える電子
レンジ用導波管フィルタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電子レンジ用導波管フ
ィルタの概略の断面図、第２図および第３図は第１図の
要部を示す断面図、第４図および第６図は同フィルタの
動作を説明する等価回路図。第６図は同フィルタの性能を示す周波数特性図である。１・・・マグネトロン、３・・・導波管、６・・・フィ
ルタ。２３．２４，２５．２６・・・曲率半径の大きな部分。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マグネトロン（１）で発生したマイクロ波を加熱
室（４）に導く導波管（５）内に該導波管（３）内を上
、下に二分割するフィルタ（６）を設け、かつ、このフ
ィルタ（６）の上面及び下面に導波管（３）の管軸との
平行方向及び直角方向に夫々周期的に並んだ凹凸を一体
的に形成したものにおいて、前記管軸と平行方向に並ぶ
凹凸の深さならびに間隔を順次変えたことを特徴とする
電子レンジ用導波管フィルタ。
（２）前記フィルタ（６）は管軸方向の両端部に夫々曲
率半径の大きな部分（２３）、（２４）、（２５）、（
２６）を夫々形成したものであ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導波管フィル
タ。