JPH0138397B2 - - Google Patents
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- JPH0138397B2 JPH0138397B2 JP448683A JP448683A JPH0138397B2 JP H0138397 B2 JPH0138397 B2 JP H0138397B2 JP 448683 A JP448683 A JP 448683A JP 448683 A JP448683 A JP 448683A JP H0138397 B2 JPH0138397 B2 JP H0138397B2
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- Japan
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- groove
- opening
- depth
- radio wave
- tanβl
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- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Description
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
従来、この種の電波シール装置として、たとえ
ば高周波により調理物を誘電加熱して調理する電
子レンジを例に挙げて説明する。電子レンジは調
理物を収納して高周波加熱する加熱庫と、この加
熱庫の調理物出入用の開口部を開閉自在に覆う扉
とを備えたものであるが、調理物の出入時に扉を
開ける際、加熱庫内の高周波電磁波が庫外へ漏洩
して人体に弊害を及ぼさないように電波シール対
策が施されている。
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
Z0、深さをLとし、終端部を短縮したときにチヨ
ーク部開口部でのインピーダンスZINは、
ZIN=jZ0tan(2πL/λ0)
(λ0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、
|ZIN|=Z0tan(π/2)=∞
を達成す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(比誘導体εr)を
充填すると、電波の波長λ′は、
λ′≒λ0/√r
に圧縮される。この場合チヨーク部の深さL′は、
L′≒L/√r
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。
近年、固体発振器の開発が進み実用化の時代が
到来した。電子レンジも例外ではなく、従来のマ
グネトロン発振器から固体発振器へと移行しつつ
ある。
電子レンジにおいて発振器の固体化による長所
は次のとおりである。
1 マグネトロンの駆動電圧は約3KVであるの
に対し、トランジスタ等による固体発振器の駆
動電圧は約400V以下でよく、実際には約40V
が使用されている。よつて電源電圧が低いので
人体にとつて安全であり、たとえリークしても
感電事故が発生しにくいものである。このため
アースレス化が可能となり、ポータブル化の展
開も図れる。
2 マグネトロンの寿命は約5000時間であるのに
対し、固体発振器はその約10倍以上であり、長
寿命である。
3 マグネトロンの発振周波数は固定であるのに
対し、固体発振器の発振周波数は可変可能であ
り、たとえば915MHzに対して上下13MHzの範
囲で変化させることができる。したがつて、負
荷(調理物)の大きさで周波数を自動追尾させ
ることにより、共振周波数が変わり高効率動作
を得ることができる。実験によれば2450±50M
Hz内で周波数を自動追尾させると、実用負荷効
率を固定周波数に比べて約60〜80%向上させる
ことができた。
4 固体発振器は大量生産により、将来マグネト
ロンよりも低価格となり得る。
また現在、高周波調理用として国際的に割り当
てられているISM周波数(Industrual、
Scientific、Medical)は5880MHz、2450MHz、
915MHz、400MHz等であり、これを逸脱して使用
しなけれならない。現在のマグネトロンは上述の
とおり2450MHzで発振させているが、固体発振器
で、同一周波数(2450MHz)で発振させると、十
分な出力電力が得られずパワー不足となつてしま
う。そこで所望の出力電力を得るためには必然的
により低い周波数を選定しなければならず、たと
えば915MHzが適当である。しかしながらこの周
波数は従来の周波数に比べて約2.7分の1である
ので、波長は逆に約2.7倍となり、4分の1波長
は約80mmとなつてしまう。したがつて電子レンジ
の周波数として915MHzを選定すると、第1図、
第2図で説明したチヨーク部の厚みは約80mmを超
えることになり、加熱室の開口部の有効大きさは
従来例に比してきわめて小さくなり、実用化はき
わめて困難となる不都合を有するものである。
一方、発振周波数を2450MHzから915MHzに変
更する長所は次のとおりである。
1 波長が長くなつたため、調理物の内部まで電
波が浸透し、加熱調理時間の速度を速くするこ
とができた。たとえば直径12cmの肉塊の中央部
を約50℃にするのに、2450MHz、600Wで50分
以上要したのに対し、915MHz、300Wで50分以
下しかかからない。
2 焼けむらの原因は定在波であり、定在ピツチ
は波長と相関がある。915MHzを使用した場合
は定在波ピツチが大きく、調理物に焼けむらが
目立ちにくいものである。
よつて、電子レンジの使用周波数を915MHz
に変更することの短所は、電波シール手段が大
きくなつてしまうことである。
なお、チヨーク部の厚さを小さくする手段の一
つとして、チヨーク部に誘電体を充填する構成が
ある。この構成によればチヨーク部の誘電率が大
きくなるので、チヨーク部を4分の1波長よりも
小さくでき、しかも4分の1波長のチヨーク部と
同等の効果を奏する。しかしながら誘電体が高価
であるために電子レンジ全体の価格も高価なもの
となつてしまい、また製造上手間とコストがかか
り、実用化の妨げとなつていた。
以下、従来例の原理を理論的に説明する。
即ちチヨーク溝の特性インピーダンスをZ0、溝
の深さlとし、終端部を短絡したときに、チヨー
ク溝開孔部でのインピーダンスZioはZio=jZ0tan
(2πl/λ0)となる。但しλ0は自由空間波長、チヨー
ク方式では溝の深さlをλ0/4と選ぶことで|
ZIN|=Z0・tan(π/2)=∞を達成するという原
理に基づいている。チヨーク溝内を誘電体(比誘
電率εr)で充填すると、電波波長λ′はλ′=λ0/V
εrに圧縮される。この場合、溝の深さl′はl′≒
l/Vrと短くなる。しかしl′=λ′/4とすること
に
変りはない。
従つてチヨーク方式においては、チヨーク溝の
深さを実質的に4分の1波長よりも小さくでき
ず、小型化に限界がある。
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
以下第3図、第4図を用いて電波シール装置の
特性インピーダンスについて説明する。第3図は
平行線路の斜視図であり、線路幅をa、線路間隙
をb、誘電媒質の比誘電率をεrとしている。
この場合の特性インピーダンスZ0は周知の如く
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD This invention relates to a radio wave sealing device for shielding high frequency radio waves. Configuration of Conventional Example and Its Problems A conventional radio wave sealing device of this type will be described using, for example, a microwave oven that cooks food by dielectrically heating it using high frequency waves. A microwave oven is equipped with a heating compartment that stores food and heats it using high-frequency waves, and a door that can be opened and closed to cover the opening of the heating compartment for putting food in and out. At this time, radio wave sealing measures are taken to prevent high-frequency electromagnetic waves inside the heating chamber from leaking outside the chamber and causing harm to the human body. As an example of the conventional technology, U.S. Patent No. 3182164 is the first
As shown in the figure. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a heating chamber of a microwave oven, and a door 4 having a handle 3 that covers an opening 2 of the heating chamber 1 so as to be openable and closable is provided. A hollow wall portion 6 having a gap portion 5 opened toward the heating chamber 1 is formed at the peripheral edge of the door 4 . The depth 7 of this cheese yoke portion 6 is designed to be substantially one-fourth of the wavelength of the high frequency wave used. In this case, the thickness of the door 4 is also a quarter wavelength. In other words, since the frequency of electromagnetic waves conventionally used in microwave ovens is 2450 MHz, a quarter wavelength is approximately 30 mm. In order to face the chiyoke part 6 of this length, the thickness 9 of the peripheral part 8 formed in the opening part 2 of the heating chamber 1 has a value larger than a quarter wavelength. Therefore, the effective size of the opening 2 of the heating chamber 1 is slightly smaller by the peripheral edge 8. Next, as another conventional example, U.S. Patent No.
No. 2500676 is shown in Figures 2a and b. This example also shows the configuration of a microwave oven, in which high frequency waves obtained by oscillation of a magnetron 10 are supplied to a heating chamber 11 to heat and cook food 12 by electromagnetic induction. The opening 13 of the heating warehouse 11 is provided with a door 14 that covers the opening 13 so as to be openable and closable. A groove-shaped yoke portion 15 is also formed at the peripheral edge of the door 14, and this yoke portion 15 prevents high frequency waves from leaking to the outside. The depth 16 of this yoke portion 15 is also one-fourth of the operating frequency.
Designed by wavelength. Therefore, the effective size of the opening 13 is slightly smaller than the heating chamber 11, as in FIG. As mentioned above, the conventional choke section is based on the technical concept of attenuating high frequencies by having a depth of one-quarter wavelength. In other words, the characteristic impedance of the chiyoke section is
Z 0 and the depth is L, and when the terminal end is shortened, the impedance Z IN at the opening of the chain yoke is Z IN =jZ 0 tan (2πL/λ 0 ) (λ 0 is the free space wavelength). The radio wave attenuation means of the chi-yoke method is based on the principle that by selecting the depth L of the chi-yoke part to be 1/4 wavelength, |Z IN | = Z 0 tan (π/2) = ∞ is achieved. . If a dielectric material (specific dielectric material ε r ) is filled in the choke part, the wavelength λ' of the radio wave is compressed to λ'≒λ 0 /√ r . In this case, the depth L' of the chiyoke portion becomes short as L'≒L/ √r . However, there is no difference in setting L' = λ'/4, and in the chiyork method, the depth cannot be made substantially smaller than a quarter wavelength, and there is a limit to the miniaturization of the chiyork. It was hot. In recent years, the development of solid-state oscillators has progressed, and the era of practical use has arrived. Microwave ovens are no exception; traditional magnetron oscillators are being replaced by solid-state oscillators. The advantages of solid-state oscillators in microwave ovens are as follows. 1 The driving voltage of a magnetron is approximately 3KV, whereas the driving voltage of a solid-state oscillator using a transistor etc. may be approximately 400V or less, and in reality it is approximately 40V.
is used. Therefore, since the power supply voltage is low, it is safe for the human body, and even if there is a leak, electric shock accidents are unlikely to occur. Therefore, it becomes possible to make it earthless, and it is also possible to develop it into a portable device. 2. While the lifespan of a magnetron is approximately 5,000 hours, a solid-state oscillator has a long lifespan of approximately 10 times longer. 3. While the oscillation frequency of a magnetron is fixed, the oscillation frequency of a solid-state oscillator can be varied, for example within a range of 13MHz above and below 915MHz. Therefore, by automatically tracking the frequency based on the size of the load (food to be cooked), the resonance frequency changes and highly efficient operation can be achieved. According to experiment 2450±50M
By automatically tracking the frequency within Hz, we were able to improve practical load efficiency by approximately 60 to 80% compared to a fixed frequency. 4 Solid-state oscillators could become cheaper than magnetrons in the future due to mass production. Currently, the ISM frequencies (Industrial,
Scientific, Medical) is 5880MHz, 2450MHz,
915MHz, 400MHz, etc., and must be used outside of this range. As mentioned above, current magnetrons oscillate at 2450MHz, but if a solid-state oscillator were used to oscillate at the same frequency (2450MHz), sufficient output power would not be obtained and the power would be insufficient. Therefore, in order to obtain the desired output power, it is necessary to select a lower frequency; for example, 915 MHz is suitable. However, since this frequency is about 1/2.7 of the conventional frequency, the wavelength is, on the contrary, about 2.7 times, and the quarter wavelength is about 80 mm. Therefore, if 915MHz is selected as the frequency of the microwave oven, Fig. 1,
The thickness of the chiyoke part explained in Figure 2 exceeds approximately 80 mm, and the effective size of the opening of the heating chamber is extremely small compared to the conventional example, which has the disadvantage of making it extremely difficult to put it into practical use. It is. On the other hand, the advantages of changing the oscillation frequency from 2450MHz to 915MHz are as follows. 1. Because the wavelength has become longer, radio waves can penetrate deep into the food, making it possible to speed up the cooking process. For example, it took more than 50 minutes at 2450MHz and 600W to heat the center of a 12cm diameter lump of meat to about 50℃, but it took less than 50 minutes at 915MHz and 300W. 2 The cause of uneven burning is standing waves, and the standing pitch is correlated with wavelength. When 915MHz is used, the standing wave pitch is large, making it difficult to notice uneven cooking on the food. Therefore, the frequency used by the microwave oven is 915MHz.
The disadvantage of changing to is that the radio wave sealing means becomes larger. Note that as one means for reducing the thickness of the chiyoke part, there is a structure in which the chiyoke part is filled with a dielectric material. According to this configuration, the dielectric constant of the chiyoke part becomes large, so that the chiyoke part can be made smaller than a quarter wavelength, and the same effect as that of a chiyoke part of a quarter wavelength can be achieved. However, since the dielectric material is expensive, the price of the microwave oven as a whole becomes expensive, and the manufacturing time and cost are high, which hinders its practical use. The principle of the conventional example will be theoretically explained below. That is, when the characteristic impedance of the chiyoke groove is Z 0 and the depth of the groove is l, and the terminal end is short-circuited, the impedance Z io at the chiyoke groove opening is Z io = jZ 0 tan
(2πl/λ 0 ). However, λ 0 is the free space wavelength, and in the Chi-Yoke method, by selecting the groove depth l as λ 0 /4 |
It is based on the principle of achieving Z IN | = Z 0 · tan (π/2) = ∞. When the inside of the chiyoke groove is filled with a dielectric material (relative permittivity ε r ), the radio wave wavelength λ' becomes λ' = λ 0 /V
is compressed to ε r . In this case, the groove depth l′ is l′≒
It becomes short as l/V r . However, there is no difference in setting l'=λ'/4. Therefore, in the Chi-Yoke method, the depth of the Chi-Yoke groove cannot be made substantially smaller than a quarter wavelength, and there is a limit to miniaturization. OBJECTS OF THE INVENTION The present invention provides a radio wave sealing device in which the size of the choke portion does not increase even if the oscillation frequency is lowered. Structure of the Invention This invention is a radio wave seal using a new impedance conversion principle, in which each of the leakage path and the groove has a characteristic impedance discontinuity configuration, resulting in a shape smaller than the size equivalent to a quarter wavelength. It is something. DESCRIPTION OF EMBODIMENTS The characteristic impedance of the radio wave seal device will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a perspective view of a parallel line, where the line width is a, the line gap is b, and the dielectric constant of the dielectric medium is ε r . As is well known, the characteristic impedance Z 0 in this case is
【式】(K:比例定数)となる。
従つて特性インピーダンスZ0は、線路幅aを広
くすること、線路間隙bをせまくすること、比誘
電率εrを大きくすることで小さな値にできる。第
4図にはドアの構成例を示す。この場合、ドア1
7に設けたx方向にのびる壁面18,19と幅
a、ピーチPの導線路群20により溝幅bなる溝
21を構成している。この場合は接地面に相当す
る壁面に対し、導線路群20が配された電波伝搬
系として作用するが、個々の線路に対して特性イ
ンピーダンスZ0は[Formula] (K: constant of proportionality). Therefore, the characteristic impedance Z 0 can be made small by widening the line width a, narrowing the line gap b, and increasing the relative dielectric constant ε r . FIG. 4 shows an example of the structure of the door. In this case, door 1
A groove 21 having a groove width b is formed by wall surfaces 18 and 19 extending in the x direction provided at 7 and a conducting line group 20 having a width a and a peach P. In this case, the conductor line group 20 acts on the wall surface corresponding to the ground plane as a radio wave propagation system, but the characteristic impedance Z 0 for each line is
【式】(K′:比例定
数)となり平行線の場合と殆んど同様の関係が保
たれる。
第5図〜第8図を用いて本発明の原理説明をす
る。第5図a,b,cは小型溝を2、3、n個に
インピーダンス変化させた例を示している。特性
インピーダンスZ10の区間が長さl1であり、イン
ピーダンス変化点から溝終端側をみたインピーダ
ンスがZiで、溝開孔部から、溝終端側をみたイン
ピーダンスがZio oとなる。
具体的には溝を2分割した第5図aの場合
Z2=jZ20tanβl2=jX2
以下βはβ=2π/λ0
Zio2=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1
但し(Z10<Z20)
第5図bの場合
Z3=jZ30tanβl3
Z2=Z20Z3+jZ20tanβl2/Z20+jZ3tanβl2≡jX3
Zio3=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1
但し(Z10<Z20<Z30)
第5図cの場合
Zo=jZo0tanβlo
Zo-1=Z(o-1)0Zo+jZ(o-1)0tanβl(o-1)/Z(o-1)0+jZo
tanβl(o-1)
但し(Z10<Z20…<Z30)
Z2=Z20Z3+jZ20tanβl2/Z20+jZ2tanβl2≡jXo
Zio o=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1
となる。
従つて小型溝開孔からみたインピーダンスはn
個の不連続特性インピーダンスの場合に
Zio o=Z0Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1
=jZ10Xo+Z10tanβl1/Z10−Xotanβl1
となる。上式はZ10とXotanβl1が等しくなれば、|
Zio o|=∞にできることを意味する。即ちZ10=
Xotanβl1が溝開孔部でのインピーダンスを大きく
する要件になることがわかる。
λ0=122.4mm(f=2450MHz)λ0/4=30.8mmの例
で第5図aの2個不連続、第5図bの3個不連続
の場合についてZ10≒Xotanβl1の条件を満たすl1、
l2(l3)、ltptalの組合せを開孔部特性インピーダン
スZ10と終端部特性インピーダンスZ20またはZ30
の比を1対2として計算すると次の如くなる。[Formula] (K': constant of proportionality) holds almost the same relationship as in the case of parallel lines. The principle of the present invention will be explained using FIGS. 5 to 8. Figures 5a, b, and c show examples in which the impedance of 2, 3, and n small grooves is changed. The section of the characteristic impedance Z 10 has a length l 1 , the impedance seen from the impedance change point toward the end of the groove is Z i , and the impedance seen from the groove opening toward the end of the groove is Z io o . Specifically, in the case of Figure 5a where the groove is divided into two, Z 2 = jZ 20 tanβl 2 = jX 2 or less β is β = 2π/λ 0 Z io2 = Z 10 Z 2 +jZ 10 tanβl 1 /Z 10 + jZ 2 tanβl 1However , (Z 10 <Z 20 ) In the case of Figure 5 b, Z 3 = jZ 30 tanβl 3 Z 2 = Z 20 Z 3 +jZ 20 tanβl 2 /Z 20 +jZ 3 tanβl 2 ≡jX 3 Z io3 =Z 10 Z 2 +jZ 10 tanβl 1 /Z 10 +jZ 2 tanβl 1However , (Z 10 <Z 20 <Z 30 ) In the case of Fig. 5 c, Z o = jZ o0 tanβl o Z o-1 = Z (o-1)0 Z o +jZ (o-1)0 tanβl (o-1) /Z (o-1)0 +jZ o
tanβl (o-1) However, (Z 10 <Z 20 …<Z 30 ) Z 2 =Z 20 Z 3 +jZ 20 tanβl 2 /Z 20 +jZ 2 tanβl 2 ≡jX o Z io o =Z 10 Z 2 +jZ 10 tanβl 1 /Z 10 +jZ 2 tanβl 1 . Therefore, the impedance seen from the small groove hole is n
In the case of discrete characteristic impedances , Z io o =Z 0 Z 2 + jZ 10 tanβl 1 /Z 10 + jZ 2 tanβl 1 = jZ 10 The above formula is expressed as follows: If Z 10 and X o tanβl 1 are equal, |
Z io o | means that it can be made = ∞. That is, Z 10 =
It can be seen that X o tanβl 1 is a requirement for increasing the impedance at the groove opening. In the example of λ 0 = 122.4 mm (f = 2450 MHz) λ 0 /4 = 30.8 mm, for the case of 2 discontinuities in Figure 5a and 3 discontinuities in Figure 5b, Z 10 ≒X o tanβl 1 l 1 that satisfies the condition,
Combination of l 2 (l 3 ), l tptal with opening characteristic impedance Z 10 and termination characteristic impedance Z 20 or Z 30
If the ratio is 1 to 2, it will be calculated as follows.
【表】【table】
【表】
この結果は次のことを意味する。特性インピ
ーダンスをZ10<Z20又はZ10<Z20<Z30とすること
により溝の深さl(total)が4分の1波長よりも
小さくできる。溝の深さの寸法圧縮率は開孔部
特性インピーダンスZ10と終端部特性インピーダ
ンスZo0によりほとんど決まり、特性インピーダ
ンスの変化数nにはほとんど左右されない。
上記説明はZ20/Z10=Z30/Z10=2の場合であ
るが第6図には2分割の場合に寸法l1とl2の比を
1〜5まで変化させたときの特性インピーダンス
比と、チヨーク溝深さに対し小型溝深さが寸法圧
縮された圧縮比の関係を示している。特性インピ
ーダンスの選定を工夫すればチヨーク溝の十分の
一以下にもできることをこのグラフは示す。
第7図には寸法l1を12mmとしたとき、寸法l2を
パラメータに開孔部特性インピーダンス絶対値を
プロートしたもので、寸法l2が24mmと25mmのとこ
ろで極大値をとることを示している。
第8図には電波漏洩実測値を示す。この結果も
l2寸法が23.5mmと24.5mmの間で最小値を示してお
りこれは次のことを意味するものである。
小型溝の開孔部インピーダンスの絶対値を大
きくすることが電波漏洩量を少なくする。
小型溝の開孔部インピーダンスを大きくする
溝の深さ寸法(l1、l2)は計算値と実測値が精
度よく合致すること
チヨーク溝の深さにくらべて確実に小型化が
できることである。
第9図の実施例の具体構成を示す。本発明は小
型溝を構成する壁面群のうち少なくとも1つの壁
面が導線幅をピツチよりも小さくしたものにおい
て各線路群の開孔部導線幅a1が短絡終端部のそれ
a2よりも大きくする構成をとる。壁面群22,2
3,24により小型溝25は構成される。特に壁
面24は開孔部の導線幅a3が短絡部導線幅a2より
も大きい線路群からなる点に特徴を有する。
第10図a,bには本発明の実施例の構成を示
している。26は外溝、27は外溝壁面、28は
本体であり、特に壁面24を構成する各導線の先
端折り曲げ部29を有する特徴がある。電子レン
ジ(2450MHz)の漏波量PL(mM/cm2)のデータ
を溝の深さlTをパラメータに先端折り曲げ部29
があるときと、ないときの比較で、第14図に示
した。この第14図に示す如く先端折り曲げ部2
9を有する方が(lT=21mm)折り曲げ部のない場
合(lT=25mm)にくらべて溝深さの短縮化がはか
れる。
本発明は電波シールの分野で歴史的に用いられて
いたλ/4線路ではなく、λ/4未満線路でイン
ピーダンス反転を実施するものである。この原理
を、理解しやすくするために、解析結果の一部を
第9図に示す。第9図は、A端を励振源としD端
を開放した伝送路の1部に、先端Cが短絡された
開孔Bを有する溝を設けている。溝は開孔側より
短絡側の溝幅を2倍にしている。A点を同一条件
で励振し、溝の深さlTを変化させたとき、伝送
路内の電界は、a、b、cのように変化し、D端
に電波がとどかないのはbの場合、すなわち溝の
深さlTが、4分の1波長の約80%のとき(λ/
4未満線路)であり、それよりも長くても短くて
も(a、cの場合)、bにくらべて電波がよく洩
れる。
実際の応用にあたつては、溝カバーのスペース
TOP1や折り曲げ補強スペースlX1を設けるこ
とが少なくない。これらは原理説明をした場合に
くらべ電波の乱れが発生し計算寸法から多少ずれ
るものである。ずれの内容を以下に示す。
TOP1の寸法を2mmにした場合とlX1を5〜
6mmにした場合の例を示す。
第10図は915MHzのシール装置検討例でTOP
1の寸法で溝の深さlTが変化する関係を示す。
TOP1の寸法を1〜3mmにするとlTは1〜6mm
深くなる。
第11図は、2450MHzのシール装置の検討例で
TOP1=2mmと固定し補強スペースlX1で溝の
深さlTが変化する関係を示す。スペースlX1を
2〜6mmにすることで溝の深さlTは1〜3mm深
くなる。
第13図に示す各部寸法は2450MHzの電子レン
ジに適用する場合の寸法例である。なお第13図
において30は加熱室、31は扉、32は溝開孔
部、33は短絡終端部を表わす。
発明の効果
(1) 本質的に小型溝の深さを4分の1波長より小
さくできる。
(2) 先端折り曲げ部を設けることで一層の溝寸法
短縮化がはかれる。
(3) 小型溝を構成する壁面のうち少なくとも1つ
の壁面は線路群からなるので、x方向の電波伝
搬成分を少なくでき電波シール性能の向上がは
かれる。
(4) 導線幅を変化させるという簡単な構成で電波
シールの小型化がはかれる。
(5) 外溝により第2の小型溝として動作しシール
性能の一層の向上がはかれる。[Table] This result means the following. By setting the characteristic impedance to Z 10 <Z 20 or Z 10 <Z 20 <Z 30 , the groove depth l (total) can be made smaller than a quarter wavelength. The dimensional compression ratio of the depth of the groove is almost determined by the opening characteristic impedance Z 10 and the end characteristic impedance Z o0 , and is hardly influenced by the number n of changes in the characteristic impedance. The above explanation is for the case where Z 20 /Z 10 = Z 30 /Z 10 = 2, but Fig. 6 shows the characteristics when the ratio of dimensions l 1 and l 2 is varied from 1 to 5 in the case of two divisions. It shows the relationship between the impedance ratio and the compression ratio in which the depth of the small groove is reduced in size relative to the depth of the chiyoke groove. This graph shows that by carefully selecting the characteristic impedance, it is possible to reduce the characteristic impedance to less than one tenth of that of the chiyoke groove. Figure 7 is a plot of the absolute value of the characteristic impedance of the opening using the dimension l 2 as a parameter when the dimension l 1 is 12 mm, and shows that the maximum value is taken at the dimension l 2 of 24 mm and 25 mm. There is. Figure 8 shows the measured values of radio wave leakage. This result also
The l2 dimension shows a minimum value between 23.5 mm and 24.5 mm, which means that: Increasing the absolute value of the aperture impedance of the small groove reduces the amount of radio wave leakage. The depth dimensions (l 1 , l 2 ) of the grooves that increase the impedance of the opening of the small grooves should be such that the calculated values and actual measurements agree with each other with high precision.Compared to the depth of the chiyoke groove, it is possible to reliably downsize the groove. . A specific configuration of the embodiment shown in FIG. 9 is shown. In the present invention, in a case where at least one of the wall groups constituting the small groove has a conductor width smaller than the pitch, the conductor width a 1 of the opening part of each line group is that of the short-circuit termination part.
A is configured to be larger than 2 . Wall group 22, 2
3 and 24 constitute a small groove 25. In particular, the wall surface 24 is characterized by a group of lines in which the conductor width a 3 of the opening portion is larger than the conductor width a 2 of the short circuit portion. FIGS. 10a and 10b show the structure of an embodiment of the present invention. Reference numeral 26 indicates an outer groove, 27 indicates an outer groove wall surface, and 28 indicates a main body, which is particularly characterized by having bent portions 29 at the ends of the conductive wires constituting the wall surface 24. Using the data of the amount of leakage P L (mM/cm 2 ) of the microwave oven (2450 MHz) and the depth of the groove L T as a parameter, the tip bent part 29 is
Figure 14 shows a comparison between when there is and when there is no. As shown in FIG.
9 (l T =21 mm), the groove depth is shorter than that without the bent portion (l T =25 mm). The present invention performs impedance inversion using a less than λ/4 line instead of the λ/4 line that has been historically used in the field of radio wave seals. In order to make this principle easier to understand, part of the analysis results are shown in FIG. In FIG. 9, a groove having an opening B whose tip C is short-circuited is provided in a part of a transmission line in which the A end is an excitation source and the D end is open. The width of the groove on the short circuit side is twice that on the open hole side. When point A is excited under the same conditions and the groove depth lT is changed, the electric field in the transmission line changes as shown in a, b, and c, and in case b the radio wave does not reach end D. , that is, when the groove depth lT is approximately 80% of a quarter wavelength (λ/
(less than 4 lines), and even if it is longer or shorter (cases a and c), radio waves leak more than in case b. In actual application, the space of the groove cover
TOP1 and bending reinforcement space lX1 are often provided. In these cases, compared to the case where the principle is explained, the radio waves are disturbed and the calculated dimensions are slightly deviated. The details of the deviation are shown below. When the dimension of TOP1 is 2mm and lX1 is 5~
An example is shown when the width is set to 6 mm. Figure 10 is an example of a 915MHz sealing device considered at the top.
This shows the relationship in which the groove depth lT changes with dimension 1.
If the dimension of TOP1 is set to 1 to 3 mm, lT will be 1 to 6 mm.
It gets deeper. Figure 11 is an example of a 2450MHz sealing device.
The relationship is shown in which the groove depth lT changes with the reinforcing space lX1 with TOP1 = 2 mm fixed. By setting the space lX1 to 2 to 6 mm, the groove depth lT becomes deeper by 1 to 3 mm. The dimensions of each part shown in FIG. 13 are an example of dimensions when applied to a 2450 MHz microwave oven. In FIG. 13, 30 is a heating chamber, 31 is a door, 32 is a groove opening, and 33 is a short circuit end. Effects of the invention (1) Essentially, the depth of the small groove can be made smaller than a quarter wavelength. (2) By providing a bent portion at the tip, the groove size can be further shortened. (3) Since at least one of the walls constituting the small groove is composed of a group of lines, the radio wave propagation component in the x direction can be reduced and the radio wave sealing performance can be improved. (4) The radio wave seal can be made smaller with a simple configuration of changing the conductor width. (5) The outer groove acts as a second small groove, further improving sealing performance.
第1図、第2図a,bはそれぞれ従来例の電波
シール装置の断面図、第3図は平行線路の断面斜
視図、第4図は変形平行線路の断面斜視図、第5
図a,b,cは本発明の電波シール装置の原理を
説明する図、第6図、第7図、第8図は本発明の
装置の特性図、第9図a,b,cは本発明におけ
る溝部の電界解析図、第10図a,b,cは
915MHzにおける装置の断面図、側面図、特性図、
第11図a,b,cは2450MHzにおける装置の断
面図、側面図、特性図、第12図は本発明の一実
施例の電波シール装置の斜視図、第13図a,b
は同装置の断面図および斜視図、第14図は同装
置の特性図である。
22,23,24……溝壁、25……溝、26
……外溝、27……外溝壁面、28……本体、2
9……先端折り曲げ部。
1, 2a and 2b are sectional views of a conventional radio wave sealing device, FIG. 3 is a sectional perspective view of a parallel line, FIG. 4 is a sectional perspective view of a modified parallel line, and 5.
Figures a, b, and c are diagrams explaining the principle of the radio wave sealing device of the present invention, Figures 6, 7, and 8 are characteristic diagrams of the device of the present invention, and Figures 9 a, b, and c are diagrams of the present invention. The electric field analysis diagram of the groove part in the invention, FIG. 10 a, b, and c are
Cross-sectional view, side view, characteristic diagram of the device at 915MHz,
Figures 11a, b, and c are a cross-sectional view, side view, and characteristic diagram of the device at 2450MHz. Figure 12 is a perspective view of a radio wave sealing device according to an embodiment of the present invention. Figures 13a, b
14 is a sectional view and a perspective view of the same device, and FIG. 14 is a characteristic diagram of the same device. 22, 23, 24...Groove wall, 25...Groove, 26
...Outer groove, 27...Outer groove wall surface, 28...Body, 2
9...Tip bending part.
Claims (1)
設け、この本体の前記開口部を開閉自在に覆う扉
を設け、前記本体と前記扉とが対向する部分の少
なくとも一方に溝を設け、この溝の中に配された
導線を形成する少くとも一つの壁面は周期的に連
続する複数の壁面体で形成し、この複数の壁面体
のピツチは前記溝の幅よりも大きく形成し、前記
導線は溝開孔部に折曲部を有する電波シール装
置。1. A main body having an opening and into which radio waves are supplied is provided, a door is provided to cover the opening of the main body so as to be openable and closable, and a groove is provided in at least one of the parts where the main body and the door face each other, At least one wall forming the conductive wire arranged in this groove is formed by a plurality of periodically continuous wall bodies, the pitch of the plurality of wall bodies is formed to be larger than the width of the groove, and the The conductor is a radio wave seal device with a bent part in the groove opening.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004486A JPS59145599A (en) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | Radio wave sealing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004486A JPS59145599A (en) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | Radio wave sealing device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59145599A JPS59145599A (en) | 1984-08-21 |
| JPH0138397B2 true JPH0138397B2 (en) | 1989-08-14 |
Family
ID=11585419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58004486A Granted JPS59145599A (en) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | Radio wave sealing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59145599A (en) |
-
1983
- 1983-01-14 JP JP58004486A patent/JPS59145599A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59145599A (en) | 1984-08-21 |