線5中，頂面9和供電室2b的底面11成為Η面，而側(cè)壁面10a、10c為E面。
[0093] 側(cè)壁面10b是用于將旋轉(zhuǎn)天線5內(nèi)的微波向前方開口 13的方向進(jìn)行全反射的反射 端。在本實(shí)施方式中，具體而言，波導(dǎo)管300的寬度a是106.5mm。
[0094] 頂面9形成有多個(gè)微波吸出開口 14。微波吸出開口 14包括兩個(gè)第1開口 14a和兩個(gè) 第2開口 14b。兩個(gè)第1開口 14a關(guān)于旋轉(zhuǎn)天線5的波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)部8的管軸V對(duì)稱。同樣地，兩個(gè) 第2開口 14b關(guān)于管軸V對(duì)稱。第1開口 14a和第2開口 14b形成為不跨越管軸V。
[0095] 利用將第1開口 14a和第2開口 14b配置在偏離于波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)部8的管軸V(準(zhǔn)確地講 是將管軸V投影于頂面9上而得到的頂面9上的直線）的位置處的結(jié)構(gòu)，能夠從微波吸出開口 14更為可靠地放射圓偏振波。通過放射圓偏振波的微波，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)載置面6a的中央?yún)^(qū)域 的均勻加熱。
[0096] 另外，根據(jù)將第1開口 14a和第2開口 14b設(shè)置于管軸V的左右的哪個(gè)區(qū)域中，來確定 電場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向、即右旋偏振波(CW:Clockwise)或左旋偏振波(CCW:Counterclockwise)。
[0097] 在本實(shí)施方式中，微波吸出開口 14分別被設(shè)置為不跨越管軸V。然而，本發(fā)明不限 于此，即使在這些開口的一部分跨越管軸V的結(jié)構(gòu)中，也能夠放出圓偏振波。這種情況下，會(huì) 產(chǎn)生變形的圓偏振波。
[0098]圓偏振波
[0099]接著，對(duì)圓偏振波進(jìn)行說明。圓偏振波是廣泛用于移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信的領(lǐng)域中 的技術(shù)。作為身邊的使用例，例如可舉出ETC(Electronic Toll Collection System:電子 收費(fèi)系統(tǒng)）、即不停車自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。
[0100]圓偏振波是電場(chǎng)的偏振波面相對(duì)于行進(jìn)方向而隨時(shí)間旋轉(zhuǎn)的微波，其具有電場(chǎng)方 向隨時(shí)間而持續(xù)變化，然而電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不發(fā)生變化的特征。
[0101] 如果將該圓偏振波用于微波加熱裝置，則與現(xiàn)有的基于線偏振波的微波加熱相 比，尤其是在圓偏振波的周向上，可期待對(duì)被加熱物均勻加熱。另外，無論是右旋偏振波還 是左旋偏振波，都能夠得到同樣的效果。
[0102] 圓偏振波原本主要用于通信領(lǐng)域，以向開放空間的放射為對(duì)象，因而通常是作為 不存在反射波的所謂的行波來討論。另一方面，在本實(shí)施方式中，在作為封閉空間的加熱室 2a內(nèi)產(chǎn)生反射波，存在所產(chǎn)生的反射波與行波相合成而產(chǎn)生駐波的可能性。
[0103] 然而，食品會(huì)吸收微波而使得反射波也減少，此外，在從微波吸出開口 14放射出微 波的瞬間駐波會(huì)失去平衡，直到再次產(chǎn)生駐波之前的期間內(nèi)產(chǎn)生行波。因此，根據(jù)本實(shí)施方 式，能夠使用上述圓偏振波的特長，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)加熱室2a內(nèi)的均勻加熱。
[0104] 這里，說明開放空間的通信領(lǐng)域與封閉空間的介質(zhì)加熱的領(lǐng)域的不同之處。
[0105] 在通信領(lǐng)域中，為了進(jìn)行準(zhǔn)確的信息的發(fā)送接收，使用右旋偏振波和左旋偏振波 中的任意一方，在接收側(cè)使用具有與之相適的指向性的接收天線。
[0106] 另一方面，在微波加熱的領(lǐng)域中，取代具有指向性的接收天線，而由食品等不存在 指向性的被加熱物接收微波，因此使微波照射于整個(gè)被加熱物就變得重要。因此，在微波加 熱的領(lǐng)域，是右旋偏振波還是左旋偏振波不再重要，即使在右旋偏振波與左旋偏振波混合 存在的狀態(tài)下也不會(huì)存在問題。
[0107]微波的吸出效果
[0108] 這里，說明作為本實(shí)施方式的特征的源自旋轉(zhuǎn)天線的微波的吸出效果。在本實(shí)施 方式中，微波的吸出效果指的是，在食品等被加熱物位于附近的情況下，從微波吸出開口 14 吸出波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)內(nèi)的微波。
[0109] 圖5A是具有設(shè)置了用于產(chǎn)生線偏振波的開口的Η面的波導(dǎo)管400的俯視圖。圖5B是 具有設(shè)置了用于產(chǎn)生圓偏振波的開口的Η面的波導(dǎo)管500的俯視圖。圖5C是表示波導(dǎo)管400 或500與被加熱物22的位置關(guān)系的正面圖。
[0110]如圖5Α所示，開口 401是被設(shè)置為與波導(dǎo)管400的管軸V交叉的長方形縫隙。開口 401放射線偏振波的微波。如圖5Β所示，兩個(gè)開口 501都是由直角交叉的兩個(gè)長方形縫隙構(gòu) 成的交叉槽(Cross slot)形狀的開口。兩個(gè)開口501關(guān)于波導(dǎo)管500的管軸V對(duì)稱。
[0111]任意的開口都關(guān)于波導(dǎo)管的管軸V對(duì)稱，其寬度為10_，而長度為Lmm。關(guān)于這些結(jié) 構(gòu)，使用CAE對(duì)未配置被加熱物22的"無負(fù)載"的情況和配置了被加熱物22的"有負(fù)載"的情 況進(jìn)行了解析。
[0112]在"有負(fù)載"的情況下，如圖5C所示，對(duì)于固定的被加熱物22的高度30mm、2種被加 熱物22的底面積（100mm見方、200mm見方）、和3種被加熱物22的材質(zhì)(冷凍牛肉、冷藏牛肉、 水），以從波導(dǎo)管400、500到被加熱物22的底面為止的距離D為參數(shù)而進(jìn)行了測(cè)定。
[0113]以"無負(fù)載"的情況下來自開口的放射功率為基準(zhǔn)，因而圖6A和圖6B示出"無負(fù)載" 的情況下的開口長度與放射功率的關(guān)系。
[0114] 圖6A表示圖5A所示的開口 401的情況下的特性，圖6B表示圖5B所示的開口 501的情 況下的特性。在圖6A和圖6B中，橫軸是開口的長度L[mm]，縱軸是設(shè)波導(dǎo)管內(nèi)傳播的功率為 1.0W時(shí)從開口 401、501分別放射的微波的功率[W]。
[0115] 為了與"有負(fù)載"的情況進(jìn)行比較，在"無負(fù)載"的情況下選擇了放射功率為0.1W的 長度L、即選擇了圖6A所示的曲線圖中長度L為45.5mm的情況，并選擇了圖6B所示的曲線圖 中長度L為46.5mm的情況。
[0116] 圖7包括六個(gè)曲線圖，這六個(gè)曲線圖表示對(duì)長度L為上述長度(45.5mm、46.5mm)且 是"有負(fù)載"的情況下具有2種底面積（100mm見方、200mm見方)的3種食品（冷凍牛肉、冷藏牛 肉、水)進(jìn)行的解析結(jié)果。
[0117] 在圖7包含的各曲線圖中，橫軸是從被加熱物22到波導(dǎo)管為止的距離D[mm]，縱軸 是設(shè)"無負(fù)載"時(shí)的放射功率為1.0時(shí)的相對(duì)的放射功率。即，表示與"無負(fù)載"的情況相比， 在"有負(fù)載"的情況下，被加熱物22從波導(dǎo)管400、500中吸出了何種程度的微波。
[0118] 在圖7所示的各曲線圖中，虛線表示直線形狀（I字形狀）的開口401的情況下的特 性（圖中用"Γ表示），實(shí)線表示兩個(gè)交叉槽形狀(X字形狀)的開口 501的情況下的特性(圖中 用"2X"表示）。
[0119]在六個(gè)曲線圖中，全部都是開口 501的放射功率大于開口 401的放射功率，尤其是 確認(rèn)到，在距離D為20mm以下這樣的與實(shí)際微波爐的情況同等的距離處，存在2倍左右的差。 因此可知，無論被加熱物22的種類和底面積如何，產(chǎn)生圓偏振波的開口都比產(chǎn)生線偏振波 的開口的微波的吸出效果高。
[0120] 具體研究可知，對(duì)于被加熱物22的種類而言，尤其是距離D為10mm以下時(shí)，介電常 數(shù)和介電損失更小的冷凍牛肉的吸出效果較大，而介電常數(shù)和介電損失較大的水的吸出效 果較小。
[0121] 在冷藏牛肉或水的情況下，當(dāng)距離D變大時(shí)，尤其對(duì)于線偏振波而言，放射功率會(huì) 降至1以下。其原因被認(rèn)為是由于來自被加熱物22的反射功率抵消了放射功率所致。關(guān)于被 加熱物22的底面積，在100mm見方和200mm見方的情況下，放射功率幾乎相同，因此可認(rèn)為對(duì) 于微波的吸出效果的影響較小。
[0122] 發(fā)明人通過使用各種開口形狀的實(shí)驗(yàn)，研究了能夠放射出圓偏振波的開口的條 件。其結(jié)果，得到了以下的結(jié)論。產(chǎn)生圓偏振波的優(yōu)選條件在于，使開口偏離于波導(dǎo)管的管 軸V而進(jìn)行配置;并且開口形狀包括交叉槽形狀的開口。最高效地放射圓偏振波的微波、即 吸出效果高的是具有交叉槽形狀的開口。
[0123] 圖8A和圖8B是示意性表示本實(shí)施方式的吸出效果的剖視圖。旋轉(zhuǎn)天線5的前方開 口 13在圖8A和圖8B雙方中都是朝向圖中的左方向。被加熱物22在圖8A中被配置于耦合部7 的上方，而在圖8B中被載置于載置面6a的左角。亦即，在圖8A和圖8B所示的兩種狀態(tài)下，從 耦合部7到被加熱物22的距離不同。
[0124] 在圖8A所示的狀態(tài)下，被加熱物22接近微波吸出開口 14、特別是第1開口 14a，可認(rèn) 為產(chǎn)生了源自第1開口 14a的吸出效果。其結(jié)果，從耦合部7向前方開口 13行進(jìn)的微波的大部 分會(huì)從第1開口 14a作為圓偏振波的微波而向被加熱物22放射，加熱被加熱物22。
[0125] 另一方面，在圖8B所示的狀態(tài)下，被加熱物22遠(yuǎn)離微波吸出開口 14，因此可認(rèn)為不 怎么產(chǎn)生源自微波吸出開口 14的吸出效果。其結(jié)果，從耦合部7向前方開口 13行進(jìn)的微波的 大部分仍作為線偏振波的微波而從前方開口 13向被加熱物22放射，加熱被加熱物22。
[0126] 如上所述，可認(rèn)為利用本實(shí)施方式的微波吸出開口 14,會(huì)引起如下這樣的特殊現(xiàn) 象:在接近微波吸出開口 14配置食品時(shí)放射功率變大，而在遠(yuǎn)離微波吸出開口 14的位置處 配置食品時(shí)放射功率變小。
[0127] 波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)部帶來的均勻加熱
[0128] 以下，說明本實(shí)施方式的波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)部帶來的均勻加熱。發(fā)明人使用具有各種形 狀的波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)天線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了最適于均勻加熱的波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)。
[0129] 圖9A、圖9B、圖9C是分別示出實(shí)驗(yàn)中使用的旋轉(zhuǎn)天線的三個(gè)示例的平面形狀的示 意圖。
[0130] 如圖9A所示，波導(dǎo)管結(jié)構(gòu)部600具有兩個(gè)第1開口 614a和兩個(gè)第2開口 614b。第1開 口