JPS6314829B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6314829B2 JPS6314829B2 JP57148001A JP14800182A JPS6314829B2 JP S6314829 B2 JPS6314829 B2 JP S6314829B2 JP 57148001 A JP57148001 A JP 57148001A JP 14800182 A JP14800182 A JP 14800182A JP S6314829 B2 JPS6314829 B2 JP S6314829B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- depth
- tanβl
- characteristic impedance
- impedance
- 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.)
- Expired
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Landscapes
- 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
本発明は、高周波加熱器用の電波シールに関す
るものである。特に電子レンジ等の如く、開閉自
在のドアを有する機器に応用すれば、特に効果が
発揮できるものである。 従来例の構成とその問題点 電波シール装置としては数多く提案されてお
り、実用的に利用されているものに“チヨーク方
式”がある。さらにこの“チヨーク方式”のチヨ
ーク溝長手方向への電波伝搬に対策を施こした先
行技術もある。しかしこれらはチヨーク溝を有し
ていること、チヨーク溝開孔部からチヨーク溝終
端部までの実効的な深さが用いる電波の周波数に
対して四分の一波長であることに特徴がある。 即ち、チヨーク溝の特性インピーダンスをZo,
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Zinは、 Zin=iZotan(2πl/λo)となる。但しλoは自由空間 波長、チヨーク方式では溝の深さlをλo/4と
選ぶことで|Zin|=Zotan(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′=λo/√vに圧縮される。この場合、溝の
深さl′はl′≒l√vと短かくなる。しかし、l′=
λ′/4とすることに変りはない。 従がつてチヨーク方式においては、チヨーク溝
の深さが実質的に四分の一波長よりも小さくでき
ず、小型化の限界がある。第1,2図に従来の構
成例を示す。 発明の目的 本発明では、電波シール用の溝を用いる点では
チヨーク方式と類似点があるが、チヨーク溝と区
別するために小型溝と呼ぶ。本発明は、小型溝の
深さを実質的に四分の一波長よりも小さく構成す
ることを目的とする。小型化は、小形溝の深さ方
向に溝の特性インピーダンスを変えることにより
達成できる。 制限条件は、小型溝の開孔部特性インピーダン
スが溝の終端部特性インピーダンスよりも小さい
ことと、溝の幅と深さがともに実質的電波波長の
四分の一よりも小さいことである。 以下第3〜4図を用いて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εvとしている。 この場合の特性インピーダンスZoは周知の如
く、
るものである。特に電子レンジ等の如く、開閉自
在のドアを有する機器に応用すれば、特に効果が
発揮できるものである。 従来例の構成とその問題点 電波シール装置としては数多く提案されてお
り、実用的に利用されているものに“チヨーク方
式”がある。さらにこの“チヨーク方式”のチヨ
ーク溝長手方向への電波伝搬に対策を施こした先
行技術もある。しかしこれらはチヨーク溝を有し
ていること、チヨーク溝開孔部からチヨーク溝終
端部までの実効的な深さが用いる電波の周波数に
対して四分の一波長であることに特徴がある。 即ち、チヨーク溝の特性インピーダンスをZo,
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Zinは、 Zin=iZotan(2πl/λo)となる。但しλoは自由空間 波長、チヨーク方式では溝の深さlをλo/4と
選ぶことで|Zin|=Zotan(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′=λo/√vに圧縮される。この場合、溝の
深さl′はl′≒l√vと短かくなる。しかし、l′=
λ′/4とすることに変りはない。 従がつてチヨーク方式においては、チヨーク溝
の深さが実質的に四分の一波長よりも小さくでき
ず、小型化の限界がある。第1,2図に従来の構
成例を示す。 発明の目的 本発明では、電波シール用の溝を用いる点では
チヨーク方式と類似点があるが、チヨーク溝と区
別するために小型溝と呼ぶ。本発明は、小型溝の
深さを実質的に四分の一波長よりも小さく構成す
ることを目的とする。小型化は、小形溝の深さ方
向に溝の特性インピーダンスを変えることにより
達成できる。 制限条件は、小型溝の開孔部特性インピーダン
スが溝の終端部特性インピーダンスよりも小さい
ことと、溝の幅と深さがともに実質的電波波長の
四分の一よりも小さいことである。 以下第3〜4図を用いて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εvとしている。 この場合の特性インピーダンスZoは周知の如
く、
【式】(k:比例定数)となる。
従がつて特性インピーダンスZo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εv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に設けたx方向ほのびる壁面2,3と幅a、
ピツチpの導線路群4により溝幅bなる溝5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4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Zoは
を広くすること、線路間隙bをせまくすること、
比誘電率εv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に設けたx方向ほのびる壁面2,3と幅a、
ピツチpの導線路群4により溝幅bなる溝5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4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Zoは
【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。
発明の構成
第5〜8図を用いて本発明の原理説明をする。
第5図は小型溝を2,3、n個のインピーダン
ス変化させた例をa,b,cに示している。特性
インピーダンスZioの区間が長さli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Zinoとなる。iは添字具体的には溝を2
分割した(a)の場合、 Z2=jZ20tanβl2≡jx2以下βはβ=2〓〓p Zin2=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1 但し(Z10<Z20) (b)の場合 Z3=jZ30tanβl3 Z2=Z20Z3+jZ20tanβl2/Z20+jZ3tanβl2≡jx3 Zin3=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1 但し(Z10<Z20<Z30) (c)の場合 Zn=jZnotanβln Zn−1=Z(n−1)oZn+jZ(n−1)otanβl(
n−1)/Z(n−1)o+jZntanβl(n−1)…但
し(Z10<Z20…<Z30) Z2=Z20Z3+jZ20tanβl2/Z20+jZ2tanβl2≡jxo Zino=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1 となる。 従が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 Zino=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1 =jZ10xo+Z10tanβl1/Z10−xotanβl1 となる。上式はZ10とxotanβl1が等しくなれば|
Zino|=∞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。 λo=122.4mm(=2450MHz)λo/4=30.8mm の例でa図の2個不連続、b図の3個不連続の場
合について、Z10≒xotanβl1の条件を満たす。 l1,l2,(l3),ltotal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。
ス変化させた例をa,b,cに示している。特性
インピーダンスZioの区間が長さli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Zinoとなる。iは添字具体的には溝を2
分割した(a)の場合、 Z2=jZ20tanβl2≡jx2以下βはβ=2〓〓p Zin2=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1 但し(Z10<Z20) (b)の場合 Z3=jZ30tanβl3 Z2=Z20Z3+jZ20tanβl2/Z20+jZ3tanβl2≡jx3 Zin3=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1 但し(Z10<Z20<Z30) (c)の場合 Zn=jZnotanβln Zn−1=Z(n−1)oZn+jZ(n−1)otanβl(
n−1)/Z(n−1)o+jZntanβl(n−1)…但
し(Z10<Z20…<Z30) Z2=Z20Z3+jZ20tanβl2/Z20+jZ2tanβl2≡jxo Zino=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1 となる。 従が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 Zino=Z10Z2+jZ10tanβl1/Z10+jZ2tanβl1 =jZ10xo+Z10tanβl1/Z10−xotanβl1 となる。上式はZ10とxotanβl1が等しくなれば|
Zino|=∞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。 λo=122.4mm(=2450MHz)λo/4=30.8mm の例でa図の2個不連続、b図の3個不連続の場
合について、Z10≒xotanβl1の条件を満たす。 l1,l2,(l3),ltotal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。
【表】
【表】
【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
四分の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Zno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
プロツトしたもので、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。 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、
TOP1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。 実施例の説明 本発明は小型溝の開孔部の誘電率を短絡部誘電
率よりも大きくすることにより構成され、第12
図〜第14図に実施例を示す。基本構成を示して
いる第12図において、小型溝10は溝壁面6,
7,8からなり、特に壁面9は導電幅a,ピツチ
pなる(p>a)線路群から構成される。11は
誘電体である。この構成をとれば、溝開孔部の特
性インピーダンスを短絡部近くのそれよりも小さ
くできる。 第13図には誘電体として比誘電率εv=3.5の
P.P.S(ポリフエニレンサルフアイド)を装荷した
ときの計算した開孔部インピーダンス(Zin)と
小型溝の深さlTの関係をaに示し、bでは実測し
た電波漏洩量PLと溝の深さの関係を示している。
計算は誘電体部の特性インピーダンスをZ10,伝
搬定数β1,長さl1=7.5mm残る空間部のそれぞれを
Z20,β2,l2としたときに Z10=xotanβl1に相当させてjxo=jZ20tanβ2l2な
のでZ10=Z20tanβ1l1tanβ2l2を満たすべき寸歩が
インピーダンス最大を示すことを示す。a,bの
グラフの対応から計算値と実施値のインピーダン
ス極大を示す小型溝の深さと、実測した漏波量が
最低になる溝の深さが殆んど一致していることを
示す。 第14,第15図に高周波加熱器に実施した例
を3つ示す。12は本体、13は外溝である。 発明の効果 1 本質的に小形溝の深さを四分の一波長より小
さくできる。 2 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
成方を少なくでき、電波シール性能の向上がは
かれる。 3 溝内へ誘電体充填量が少なくてすむので、少
ない材料で小型化がはかれる。 4 誘電体の充填は短絡終端部よりも開孔部の方
が多いので小型溝へ誘電体を挿入しやすい。
<Z30とすることにより溝の深さl(total)が
四分の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Zno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
プロツトしたもので、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。 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、
TOP1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。 実施例の説明 本発明は小型溝の開孔部の誘電率を短絡部誘電
率よりも大きくすることにより構成され、第12
図〜第14図に実施例を示す。基本構成を示して
いる第12図において、小型溝10は溝壁面6,
7,8からなり、特に壁面9は導電幅a,ピツチ
pなる(p>a)線路群から構成される。11は
誘電体である。この構成をとれば、溝開孔部の特
性インピーダンスを短絡部近くのそれよりも小さ
くできる。 第13図には誘電体として比誘電率εv=3.5の
P.P.S(ポリフエニレンサルフアイド)を装荷した
ときの計算した開孔部インピーダンス(Zin)と
小型溝の深さlTの関係をaに示し、bでは実測し
た電波漏洩量PLと溝の深さの関係を示している。
計算は誘電体部の特性インピーダンスをZ10,伝
搬定数β1,長さl1=7.5mm残る空間部のそれぞれを
Z20,β2,l2としたときに Z10=xotanβl1に相当させてjxo=jZ20tanβ2l2な
のでZ10=Z20tanβ1l1tanβ2l2を満たすべき寸歩が
インピーダンス最大を示すことを示す。a,bの
グラフの対応から計算値と実施値のインピーダン
ス極大を示す小型溝の深さと、実測した漏波量が
最低になる溝の深さが殆んど一致していることを
示す。 第14,第15図に高周波加熱器に実施した例
を3つ示す。12は本体、13は外溝である。 発明の効果 1 本質的に小形溝の深さを四分の一波長より小
さくできる。 2 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
成方を少なくでき、電波シール性能の向上がは
かれる。 3 溝内へ誘電体充填量が少なくてすむので、少
ない材料で小型化がはかれる。 4 誘電体の充填は短絡終端部よりも開孔部の方
が多いので小型溝へ誘電体を挿入しやすい。
第1図,第2図はチヨーク溝従来例を示す図、
第3図は平行線路を示す図、第4図は変形平行線
路による溝の構成例を示す斜視図、第5図〜8図
は本発明の原理を説明するための図、第9図a,
b,cは本発明における溝部の電界解析図、第1
0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
図は本発明の実施例を示す斜視図、第13図a,
bは同装置の特性図、第14図a,bは同装置の
断面図、第15図は同装置の斜視図である。 6,7,8…溝壁群、10…小型溝、11…誘
電体、a…導線幅、p…ピツチ。
第3図は平行線路を示す図、第4図は変形平行線
路による溝の構成例を示す斜視図、第5図〜8図
は本発明の原理を説明するための図、第9図a,
b,cは本発明における溝部の電界解析図、第1
0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
図は本発明の実施例を示す斜視図、第13図a,
bは同装置の特性図、第14図a,bは同装置の
断面図、第15図は同装置の斜視図である。 6,7,8…溝壁群、10…小型溝、11…誘
電体、a…導線幅、p…ピツチ。
Claims (1)
- 1 開閉自在のドアを有する高周波加熱器のドア
又は本体の少なくとも一方に溝壁面群で囲まれた
溝開孔部と短絡終端部をもつ1つ以上の小型溝を
有し、壁面群のうち少なくとも1つの壁面はx方
向に導線幅aとピツチPをP>aとなるようにし
た線路群で構成し、かつ上記溝内には誘電体を使
用波長の四分の一よりも小さい幅で一部充填し、
溝開孔部の方が短絡終端部よりも実効誘電率が大
きくなるように構成するとともに開孔部の寸法と
短絡部の寸法を深さ方向に対してほぼ等しくする
ことにより小型溝の実質的深さを使用波長の四分
の一よりも小さくした電波シール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57148001A JPS5937692A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 電波シ−ル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57148001A JPS5937692A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 電波シ−ル装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5937692A JPS5937692A (ja) | 1984-03-01 |
| JPS6314829B2 true JPS6314829B2 (ja) | 1988-04-01 |
Family
ID=15442887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57148001A Granted JPS5937692A (ja) | 1982-08-25 | 1982-08-25 | 電波シ−ル装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5937692A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112012002879A2 (pt) | 2009-08-20 | 2019-09-24 | Panasonic Corp | dispositivo de aquecimento de onda eletromagnética |
| WO2021205520A1 (ja) * | 2020-04-07 | 2021-10-14 | 三菱電機株式会社 | 電磁シールドケース |
-
1982
- 1982-08-25 JP JP57148001A patent/JPS5937692A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5937692A (ja) | 1984-03-01 |
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