KR101742987B1 - 마이크로웨이브를 이용한 조리기기 - Google Patents

마이크로웨이브를 이용한 조리기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마이크로웨이브를 이용한 조리기기 및 그 동작방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는, 중심도체부와, 중심도체부와 교차하여 결합되는 금속소자의 스텁을 구비하는 전송선로와, 전송선로와 연결되어 있으며 소정의 임피던스를 갖는 안테나를 포함하며, 스텁은 중심도체와 외부도체를 구비하고, 중심도체는 중심도체부와 교차하고, 외부도체는 전송선로의 외부도체와 연결된다. 이에 의해, 안테나의 종류에 따라 전송선로와의 임피던스 매칭으로 조리성능을 향상시킬 수 있다.

Description

마이크로웨이브를 이용한 조리기기{A cooking apparatus using microwave}
본 발명은 마이크로웨이브를 이용한 조리기기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동축케이블의 구조에 변화를 주어 안테나의 성능을 향상시킨 마이크로웨이브를 이용한 조리기기에 관한 것이다.
일반적으로, 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 음식물을 수납하여 밀폐한 후, 동작 버튼을 누르게 되면 고압발생기에 전압이 인가되고 고압발생기에 인가된 상용전압은 승압되어 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론에 전원이 인가되고 마그네트론에 의해 발생된 마이크로웨이브는 도파관 등을 통해 캐비티로 전달된다.
이때, 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 마그네트론에서 발생되는 마이크로웨이브를 음식물에 조사하여 음식물을 구성하고 있는 분자들을 1초에 24억 5천만번 진동시킴으로써 발생되는 마찰열로 음식물을 가열하는 것이다.
이러한 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 온도 제어가 용이하고, 요리 시간의 절약, 조작의 편의성 등 다양한 이점으로 인하여 일반가정에 많이 보급되어 있는 실정이다.
일반적으로, 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는 안테나를 구비하는데, 조리기기 내부로 공급되는 마이크로웨이브는 안테나에 접촉되어 전류를 발생시키고, 그 전류에 의해 전자기장이 발생되며, 안테나는 공진점을 찾아 마이크로웨이브를 방사하여 조리기기 내부에 마이크로웨이브를 분산하는 역할을 한다.
안테나와 케이블을 연결하는 경우 서로 다른 연결단의 임피던스 차에 의한 반사를 줄이기 위하여 임피던스 매칭(impedance matching)을 수행하는데, 이를 위하여 RF에서 가장 많이 쓰이는 것은 쿼터웨이브 트랜스포머(quarterwave transformer)매칭방법과 스텁(stub)매칭방법이 있다.
종래의 정합기술은 대역폭이 좁고, 구성이 복잡하여 설계가 용이하지 않고, 제조가 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 임피던스 매칭을 통하여 안테나 성능을 향상시키기 위한 전송선로를 구비한 마이크로웨이브를 이용한 조리기기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기는, 중심도체부와, 중심도체부와 교차하여 결합되는 금속소자의 스텁을 구비하는 전송선로와, 전송선로와 연결되어 있으며, 소정의 임피던스를 갖는 안테나를 포함하며, 스텁은 중심도체와 외부도체를 구비하고, 상기 중심도체는 상기 중심도체부와 교차하고, 상기 외부도체는 상기 전송선로의 외부도체와 연결된다.
안테나와 임피던스 매칭되는 전송선로를 연결함에 따라 안테나의 성능을 향상시켜 생성된 마이크로웨이브를 음식물이 조리되는 캐비티 내부 전역에 걸쳐 고르게 전파하여 조리성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
전송선로에 스텁을 연결하여 임피던스 매칭을 함으로써 별도의 임피던스 정합장치를 필요로 하지 않게 되는 효과가 있다.
안테나의 종류에 따라 스텁의 크기 혹은 스텁내부의 공간, 안테나와의 거리등을 가변하여, 임피던스 매칭을 수행할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 부분사시도.
도 2는 도 1의 조리기기의 단면도.
도 3은 전송선로와 안테나 부하정합을 간략히 도시한 회로도.
도 4(a) 및 도 5(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 전송선로 구조물을 간략히 도시한 도.
도 4(b) 및 도 5(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 전송선로 구조물의 단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 5을 참조하여 상세히 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기의 부분 사시도이고, 도 2는 도 1의 조리기기의 단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로웨이브를 이용한 조리기기(100)는, 본체(102)의 전면부에 조리창(104)이 부착된 도어(106)가 개폐 가능하게 결합되고, 본체(102)의 전면 일측부에는 조작패널(108)이 결합된다.,
도어(106)는, 캐비티(134)를 개폐하며, 도면에서는 도시하지 않았지만, 도어(106) 내부에는, 마이크로웨이브의 차폐를 위한 도어 쵸크(미도시)가 배치될 될 수 있다.
조작패널(108)은, 조리기기의 운전을 조작하는 조작부(107)와, 조리기기의 동작 등을 표시하는 표시부(105)를 포함한다.
본체(102)의 내부에는 가열 대상(140), 예를 들어 음식물이 수용되어 마이크로웨이브(microwave)에 의해 조리가 이루어질 수 있도록 소정 크기의 수용공간을 가지는 캐비티(134)가 구비된다.
그리고, 캐비티(134)의 외측면에는 마이크로웨이브를 발생시키기 위한 마이크로웨이브 생성부(110)가 설치되고, 마이크로웨이브 생성부(110)의 출력부측에는 마이크로웨이브 생성부(110)에서 발생되는 마이크로웨이브를 캐비티(134)의 내측으로 안내하기 위한 마이크로웨이브 전송부(112)가 배치된다.
마이크로웨이브 생성부(110)는, 마그네트론(magnetron)을 구비하거나, 반도체를 이용한 고체 전력 증폭기(Solid State Power Amplifier; SSPA)를 구비할 수 있다. 고체 전력 증폭기(SSPA)는 마그네트론 보다 공간을 적게 차지하는 장점이 있다.
한편, 고체 전력 증폭기(SSPA)는, 증폭을 위해 수동 소자(커패시터와 인덕터 등) 및 능동 소자(트랜지스터 등)를 별도를 구비하는 하이브리드 고주파 집적회로(Hybrid Microwave Integrated Circuits;HMIC), 또는 수동 소자 및 능동 소자가 하나의 기판으로 구현된 단일 고주파 집적회로(Monolithic Microwave Integrated Circuits;MMIC)로 구현될 수 있다.
한편, 마이크로웨이브 생성부(110)는, 고체 전력 증폭기(SSPA)를 하나의 모듈로서 구현될 수 있으며, 이를 고체 전력 모듈(Solid State Power Module; SSPM)이라 할 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 마이크로웨이브 생성부(110)는 복수의 마이크로웨이브를 생성하여 출력하는 것이 가능하다. 이러한 마이크로웨이브의 주파수 범위는 대략 900MHz ~ 2500Hz 부근일 수 있다. 특히, 915MHz 를 중심으로 소정 범위 내이거나 2450MHz 를 중심으로 소정 범위 내일 수 있다. 마이크로웨이브 생성부(110)에 대한 상세한 설명은 이하의 도 3을 참조하여 후술한다.
마이크로웨이브 전송부(112)는, 마이크로웨이브 생성부(110)에서 생성되어 출력된 마이크로웨이브를 캐비티(134)로 전송한다. 이러한 마이크로웨이브 전송부(112)는, 도파관(waveguide), 또는 동축선로(Coaxial Cable)를 구비할 수 있다. 생성된 마이크로웨이브를 마이크로웨이브 전송부(112)로 송출하기 위해, 도면과 같이, 피더(142)가 연결될 수 있다.
한편, 마이크로웨이브 전송부(112)는, 도면과 같이 캐비티(134) 내로 개구부(145)를 가지고 개구된 형태로 구현이 가능하나, 이에 한정되지 않고, 단부에 안테나(antenna)가 결합되는 것도 가능하다. 개구부(145)는 슬롯 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 개구부(145) 또는 안테나를 통해, 마이크로웨이브는 캐비티(134)로 방출되게 된다.
한편, 도면에서는 개구부(145)가 캐비티(134) 상측에 하나 배치되는 것으로 도시하나, 개구부(145)가 캐비티(134)의 하측, 또는 측부에 배치되는 것도 가능하며, 또한 복수의 개구부가 배치되는 것도 가능하다. 개구부(145) 대신에 안테나를 통해 결합되는 경우도 마찬가지이다.
마이크로웨이브 생성부(110)의 하측에는, 마이크로웨이브 생성부(110)에 전원을 공급하는 전원 공급부(114)가 구비된다.
전원 공급부(114)는, 조리기기(100)에 입력되는 전원을 고압으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 고압 트랜스를 구비하거나, 또는 하나 이상의 스위치 소자가 스위칭 동작을 수행하여 생성한 약 3500V이상의 고출력 전압을 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하는 인버터를 구비할 수 있다.
한편, 마이크로웨이브 생성부(110)의 주변에는 마이크로웨이브 생성부(110)를 냉각하기 위한 냉각팬(미도시)이 설치될 수 있다.
한편, 도면에서는 도시하지 않았지만, 캐비티(134) 내의 공진 모드 변환을 위한 공진 모드 변환부(미도시)가 배치될 수 있다. 공진 모드 변환부(미도시)의 예로는, 스터러(stirrer), 회전 테이블, 슬라이딩 테이블 중 적어도 하나일 수 있다. 이 중 회전 테이블과 슬라이딩 테이블은, 캐비티(134)의 하부에 배치되는 것이 가능하며, 스터러는, 캐비티의 하부, 측면, 상부 등 다양한 위치에 배치되는 것이 가능하다.
상술한 마이크로웨이브를 이용한 조리기기(100)는, 사용자가, 도어(106)를 열고, 가열 대상(140)을 캐비티(134) 내에 넣은 후, 도어(106)를 닫은 상태에서, 조작패널(108), 특히 조작부(107)를 조작하여 조리 선택 버튼(미도시)과 시작 버튼(미도시)을 누르면, 동작하게 된다.
즉, 조리기기(100) 내의 전원 공급부(114)는 입력된 교류 전원을 고압의 직류 전원으로 승압하여 마이크로웨이브 생성부(110)에 공급하고, 마이크로웨이브 생성부(110)는 해당하는 마이크로웨이브를 생성하여 출력하며, 마이크로웨이브 전송부(112)는 생성된 마이크로웨이브를 전송하여 캐비티(134)로 방출하게 된다. 이에 따라, 캐비티(134) 내부에 있는 가열 대상(140), 예를 들어, 조리물을 가열하게 된다.
도 3은 전송선로와 안테나 부하정합을 간략히 도시한 회로도이다.
안테나(310)는 저항과 리액턴스로 구성된 임피던스로 표시된다. 스텁(330)은 Z2 크기의 임피던스를 가지며, 전송선로(340)는 Z1 크기의 임피던스를 가진다. Z1과 Z2는 합성임피던스(320)을 갖게 되고, 안테나(310)의 임피던스와 임피던스 정합된다.
비정합시, 전송선로의 손실이 증가하고, 최대전력 전송률이 저하되며, 절연파괴의 우려도 있다. 또한 고스트현상이 나타날 수 있다.
스미스차트를 이용한 임피던스 매칭에서 매칭 소자의 임피던스 값은, 부하의 임피던스가 정합점을 목표로 이동할 때의 궤적에 따라 결정되게 된다. 어드미턴스 차트의 원을 따라 위로 이동하는 경우, 병렬 인덕터를 추가하면 되고, 임피던스 차트의 원을 따라 위로 이동하는 경우, 직렬 인덕터를 추가한다. 어드미턴스 차트의 원을 따라 아래로 이동하는 경우, 병렬 커패시터를 추가하며, 임피던스 차트의 원을 따라 아래로 이동하는 경우, 직렬 커패시터를 추가한다. 저항을 이용하여 임피던스 매칭을 할 수도 있으나, 에너지를 소모하므로, 커패시터와 인덕터를 이용하여 임피던스 매칭을 하는 것이 바람직하다.
한편, 임피던스 매칭은 특정한 주파수에서 이루어지며, 해당 주파수에서 멀어질수록 매칭이 깨어진다. 중심주파수와 중심주파수 크기에서 양쪽으로 반씩 떨어진 주파수 지점간의 간격인 3db 대역폭의 비를 의미하는 값을 Q라고 하면, Q값이 낮을수록 매칭이 이루어지는 대역폭은 광대역으로 된다.
또한, 소자수를 늘릴수록 Q값이 낮아져 더 넓은 주파수에서 반사를 최소화하며 신호를 전송할 수 있다. 즉, 매칭을 광대역화 시킬 수 있다.
즉, 스텁(330)의 임피던스와 전송선로(340)의 임피던스의 합성임피던스(320)는 안테나(310)의 임피던스와 정합되는데, 이는 스텁(330)의 길이와 너비등을 변화시킴에 따라 커패시턴스와 인덕턴스가 변화하여 정합될 수 있다.
특히 오픈 스텁(330)의 경우 병렬 커패시터의 역할을 하게 된다. 따라서, 스미스 차트에서 시계방향으로 회전하게 된다. 다만 스미스 차트에서 회전함에 따라, 커패시터의 역할과 인덕터의 역할을 모두 수행할 수 있다. 이는 인덕턴스와 커패시턴스중에 어떤 값이 더 지배적인 값인지 여부에 따라 달라진다.
한편, 스텁(330)의 길이는 안테나(310)와 전송선로(340)의 임피던스간의 상대적인 파장길이차로 결정될 수 있다. 또한, 스텁(330)의 임피던스는 스텁(330)이 얇고 길어질수록 커지고, 스텁(330)이 굵고 짧아질수록 작아진다.
도면에 도시한 바와 같이 안테나(310)와 스텁(330)의 중심부분까지는 L1의 거리를 갖는다. 기존 전송선로(340)만 존재할 경우의 외부도체부(344)에서 스텁(330)의 외부도체(342) 말단 부분까지는 L2의 길이를 갖는다. L1, L2는 안테나(310)의 임피던스 크기에 따라 가변하여 합성임피던스(320)와 안테나(310)의 임피던스를 매칭할 수 있다. 직렬 전송선로(340)의 길이에 따라, 임피던스는 그대로 유지한채, 마이크로웨이브의 위상을 조절할 수 있다.
특히, 마이크로 스트립라인의 경우 선로의 폭이 임피던스를 의미하는 바, 선로 임피던스는 고정되어 있더라도 선로 길이와 위치에 따라 마이크로웨이브의 위상이 변화한다. 위상을 변화시켜 병렬로 스텁을 연결할 경우, 임피던스 매칭이 더 수월해질 수 있다.
전송선로(340)는, 마이크로 스트립라인, 도파관, 동축케이블(Coaxial Cable)등을 포함하며, 바람직하게는 본 발명의 특징은 동축케이블(Coaxial Cable)에서 나타난다. 동축케이블은 구조상, 스텁을 설치하여 임피던스 매칭을 하기가 힘들고, 정해진 임피던스 값으로 제조되어, 임피던스가 상이한 안테나와의 임피던스 매칭에 어려움이 있었지만, 본 발명의 스텁을 구비함으로써 상이한 임피던스를 가진 안테나와의 임피던스 매칭을 통해 가열 효율을 증대시킬 수 있다.
안테나(310)는 일렉트릭 안테나, 마그네틱 안테나, 모노폴 안테나 등을 포함할 수 있으나, 이는 일 예일뿐 이에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에 따른 스텁의 형태는 이하 도 4(a) 내지 도 5(b)를 통해 설명하기로 한다.
도 4(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 전송선로 구조물을 간략히 도시한 도이고, 도 4(b)는 구조물의 단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 전송선로(340)는, 동축 선로(Coaxial Cable), 마이크로 스트립라인(Microstrip Line), 도파관(Wave Guide) 등으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전송선로(340)는 중심도체부(342), 외부도체부(344), 중심도체부(342)와 외부도체부(344) 사이에 위치하는 유전체(420)를 포함한다.
스텁(410)은 디스크 형태의 금속으로 이루어져 있으며, 외부도체(332)와 중심도체(412)를 구비하며, 외부도체(332)와 중심도체(412)사이는 유전체(420)으로 채워진다. 스텁(410)의 외부도체(332)는, 전송선로(340)의 외부도체부(344)와 연결되며, 스텁(410)의 중심도체(412)는, 전송선로(340)의 중심도체부(342)와 교차되도록 전송선로(340)에 구비된다. 스텁(410)의 중심도체(412)와, 전송선로(340)의 중심도체부(342)가 직교되어 구비되는 것이 바람직하다.
안테나(310)와 스텁(410)과의 거리(L1)는 상술한 바와 같이 안테나(310)의 임피던스에 따라 가변할 수 있으며, 전송선로(340)자체의 외부도체부(344)와 스텁(410)의 외부도체(342) 말단과의 거리(L2)도 안테나(310)의 임피던스에 따라 가변할 수 있다. 스텁(410)의 중심도체(412)와 전송선로(340)의 중심도체부(342)의 외부에는 유전체(420)를 사이에 두고 스텁(410)의 외부도체(332)와 연결된 전송선로(340)의 외부도체부(344)가 위치한다.
스텁(410)의 중심도체(412)와 전송선로의 중심도체부(342)가 교차되어 형성된 부분에서 외부도체(332)와 중심도체(412)를 포함하는 스텁(410)전체의 너비(a)와 지름(b)은 전송선로(340) 말단에 위치하는 안테나(310)의 임피던스에 따라 임피던스 매칭되도록 설계된다.
도 5(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 전송선로와 스텁의 연결을 간략히 도시한 도이고, 도 5(b)는 스텁이 연결된 전송선로의 단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 전송선로(340)는, 동축 선로(Coaxial Cable), 마이크로 스트립라인(Microstrip Line), 도파관(Wave Guide) 등으로 구성될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 전송선로(340)는 중심도체부(342), 외부도체부(344), 중심도체부(342)와 외부도체부(344) 사이에 위치하는 유전체(520)를 포함한다.
스텁(510)은, 테두리가 금속으로 이루어지고, 원통형 형태로, 원통형태의 테두리는 금속으로 구성되며, 원통형 내부의 내부공간(512)은 유전체(522)로 채워진다. 내부공간(512)은 스텁(510)의 지름(d)에 따라 존재하지 않을 수 있다.
스텁(510)의 테두리 금속부분(512)과 전송선로(340)의 외부도체부(344)가 연결된다. 유전체(522)로 채워진 내부공간(512)과 전송선로(340)의 유전체(520)부분을 차단하는 외부도체부(344)는 소정의 길이를 가진 슬릿(514)을 가지고 절단된다. 절단된 부분의 슬릿(514)을 통해 스텁(510) 내부공간(512)의 유전체(522)와 전송선로(340)의 유전체(520) 부분이 연결된다.
한편, 외부도체부(344)가 슬릿 형태로 절개됨으로서, 전파의 누설을 생각할 수 있으나, 동축 선로(Coaxial Cable)의 경우 기본모드(TEM)으로 여기되어 운용할 때 전자계의 특성상 슬릿(514) 면에서 방사상으로 전파되는 성분이 매우 작으므로 이를 무시할 수 있다.
슬릿(514)을 사이에 두고 내부공간(512)의 유전체(522)와 전송선로(340)의 유전체(520)가 연결되며, 전송선로(340)는 전송선로(340)의 유전체(520) 내부에 중심도체부(342)를 구비한다.
슬릿(514)의 길이와 스텁(510)의 내부공간(512)크기는 전송선로(340) 말단에 위치하는 안테나(310)의 임피던스에 따라 매칭되도록 설계된다.
또한, 스텁(510)의 두께(c)와 지름(d)도 전송선로(340) 말단에 위치하는 안테나(310)의 임피던스에 따라 매칭되도록 설계된다.
임피던스 매칭은 안테나(310)에서 방사되는 마이크로웨이브가 공진모드로 수행될 수 있도록 리액턴스를 0(zero)으로 만든다. 스텁(510)의 두께(c), 지름(d), 슬릿(514)의 길이, 내부공간(512)의 크기 등에 따라 변화하는 전송선로(340)의 임피던스와 안테나(310)의 임피던스를 합성하여, 합성 임피던스 중 리액턴스를 0(zero)으로 만들어 임피던스를 매칭시킬 수 있다.
이와 같이, 간단한 구조의 스텁(510)을 통하여, 정해진 안테나(310)와 임피던스 매칭을 쉽게 수행할 수 있어, 효율적으로 전력을 전달할 수 있고, 대역폭을 넓힐 수 있고, 구성이 단순해지며, 별도의 임피던스 정합장치를 필요로 하지 않게 하는 효과가 있다.
310 : 안테나 320 : 전송선로 임피던스
330,410,510 : 스텁 340 : 전송선로
332: 외부도체 412 : 중심도체
342 : 중심도체부 344 : 외부도체부
420,520 : 유전체 512 : 내부공간
514 : 슬릿

Claims (11)

  1. 중심도체부와, 상기 중심도체부와 교차하여 결합되는 금속소자의 스텁을 구비하는 전송선로; 및
    상기 전송선로와 연결되어 있으며, 소정의 임피던스를 갖는 안테나; 를 포함하고,
    상기 전송선로는 동축케이블이고,
    상기 스텁은,
    중심도체와 외부도체를 구비하고, 상기 전송선로를 둘러싸는 디스크 형태이고,
    상기 중심도체는 상기 중심도체부와 교차하고,
    상기 외부도체는 상기 전송선로의 외부도체와 연결되는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스텁은,
    상기 전송선로의 길이 방향으로 상기 안테나와 소정거리를 두고 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스텁은,
    상기 스텁의 임피던스와 상기 전송선로의 임피던스의 합성임피던스가 안테나의 임피던스와 정합되도록 일정크기를 가지고 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 스텁의 너비 혹은 두께는 상기 안테나의 임피던스에 대응하여 결정되는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전송선로는,
    상기 외부도체부를 둘러싸는 절연부를 더 포함하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
  6. 중심도체부와, 상기 중심도체부를 둘러싸며 절연된 외부도체부와, 상기 외부도체부와 연결되어, 내부에 공간을 형성하며 상기 외부도체부를 둘러싸는 디스크 형태의 금속소자인 스텁을 구비하는 전송선로; 및
    상기 전송선로와 연결되어 있으며, 소정의 임피던스를 갖는 안테나; 를 포함하고,
    상기 전송선로는 동축케이블인 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스텁은,
    원통형이며, 상기 전송선로의 길이 방향으로 상기 안테나와 소정거리를 두고 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 전송선로는,
    상기 스텁 내부의 공간과 상기 중심도체부 사이에 형성된 슬릿을 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 내부 공간의 크기는, 상기 안테나의 임피던스 값에 대응하여 상이한 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 슬릿의 길이는, 상기 스텁의 임피던스와 상기 전송선로의 임피던스의 합성임피던스가 안테나의 임피던스와 정합되도록 설계된 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 내부공간은,
    유전체로 채워져 있는 것을 특징으로 하는 마이크로웨이브를 이용한 조리기기.
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JP2005100673A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波加熱装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100206846B1 (ko) * 1996-12-30 1999-07-01 구자홍 릿지 도파관을 사용한 전자레인지의 도파관 구조
JP2005100673A (ja) * 2003-09-22 2005-04-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波加熱装置

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