之對(duì)應(yīng)的最佳的接收天線。另一方面，在加熱領(lǐng)域中，取代具有指向性的接收天線，由不特別具有指向性的食品等被加熱物接收微波，因此重要之處僅在于微波均勻地照射在被加熱物整體上的效果。因此，在加熱領(lǐng)域中，無論是右旋偏振波還是左旋偏振波都不存在問題，可以構(gòu)成多個(gè)開口而使得右旋偏振波和左旋偏振波混合存在。
[0093]以下，使用圖5?圖15，關(guān)于本實(shí)施方式I的微波吸出開口 114，說明在食品等被加熱物越處于附近時(shí)，吸出波導(dǎo)管104內(nèi)的微波的特性(吸出效果)就越優(yōu)良的情況。
[0094]首先，說明吸出效果。關(guān)于食品處于附近時(shí)會(huì)放射何種程度的微波，使用CAE，對(duì)現(xiàn)有的線偏振波與本實(shí)施方式I的圓偏振波進(jìn)行了比較。圖5A、圖5B是分別從上方觀察到的圖。圖5A表示現(xiàn)有的產(chǎn)生線偏振波的結(jié)構(gòu)，圖5B表示產(chǎn)生圓偏振波的結(jié)構(gòu)。圖5C是從正面觀察到的剖視圖。如圖5A所示，產(chǎn)生線偏振波的開口 127呈到達(dá)管軸的兩側(cè)的直線狀。如圖5B所示，產(chǎn)生圓偏振波的開口 128呈X字狀，且在波導(dǎo)管126的寬度方向上對(duì)稱地配置有兩個(gè)。開口 127、128都為在波導(dǎo)管126的寬度方向上對(duì)稱的形狀。此外，開口 127、128的縫隙寬度都為10mm，縫隙長度都為Lmm。在這種結(jié)構(gòu)中，分析了不存在食品的情況(無食品)和圖5C所不的存在食品129的情況(有食品)。另外，在圖5C的有食品的情況下，食品129的面積為兩種，食品129的材質(zhì)為3種，食品129的尚度為30mm且丨旦定，并且將波導(dǎo)管126與開口面的距離D作為參數(shù)。
[0095]首先，為了將無食品的情況下的微波的放射量作為基準(zhǔn)，將基于無食品時(shí)的開口長度L的放射量變化在圖6A、圖6B中描繪成圖表。圖6A表示圖5A的基于現(xiàn)有的線偏振波開口 127的特性，圖6B表示基于圖5B的圓偏振波開口 128的特性。在圖6A、圖6B中，橫軸是開口長度L，縱軸是設(shè)在波導(dǎo)管126內(nèi)傳輸?shù)碾娏镮時(shí)從開口放射的放射量。
[0096]在圖6A中，作為開口長度L選擇了 45.5mm，在圖6B中，作為開口長度L選擇了46.5mm。關(guān)于開口長度L的選擇，選擇了放射與無食品時(shí)相同的量(在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸?shù)碾娏Φ?/10)的開口長度L (使得圖表的縱軸為0.1的L)。
[0097]接著，圖7示出固定為所選擇的開口長度L，在有食品的條件下進(jìn)行分析并歸納了特性而得到的結(jié)果。作為食品的種類，設(shè)為具有冷凍牛肉、冷藏牛肉、水這3種，并設(shè)食品的面積為10mm方形和200mm方形這兩種進(jìn)行了分析。橫軸是從食品到開口的距離D，縱軸是設(shè)無負(fù)載時(shí)的放射量為I時(shí)的相對(duì)放射量。亦即，表示相比無食品時(shí)，由于食品處于附近而進(jìn)行多少倍的放射(食品以何種程度吸出微波)。圖表中，虛線是線偏振波(I字狀開口127)，實(shí)線是圓偏振波(兩個(gè)X字狀開口 128)。關(guān)于開口 127、128，都是圓偏振波的放射量多于線偏振波的放射量，特別在距離D為20mm以下的實(shí)用距離時(shí)，可知存在2倍左右的差。因此，可以說無論食品的種類和食品的面積如何，圓偏振波的吸出效果都高于線偏振波的吸出效果。
[0098]具體觀察時(shí)，首先針對(duì)食品的種類而言，特別在距離D為1mm以下時(shí)，介電常數(shù)和介電損耗較小的冷凍牛肉的吸出效果較強(qiáng)，而介電常數(shù)和介電損耗較大的水的吸出效果較弱。此外，在冷藏牛肉和水的情況下，在距離D較大時(shí)，尤其是線偏振波的放射量下降至I以下。其原因被認(rèn)為是由食品反射的微波返回而抵消所致。
[0099]接著，關(guān)于食品的面積，在10mm方形和200mm方形的情況下微波的放射量幾乎沒有變化，因此可認(rèn)為對(duì)吸出效果的影響較小。
[0100]如上所述，可知X字狀的圓偏振波開口 128的吸出效果高于I字狀的線偏振波開口 127的吸出效果。以下考察其原因。
[0101]將考察吸出效果產(chǎn)生的原理。推測大概與電介質(zhì)帶來的波長壓縮效果有關(guān)。通常在介電常數(shù)ε較高的環(huán)境中，已知微波的波長被壓縮為I/ V ε的波長壓縮這一現(xiàn)象。關(guān)于介電常數(shù)變化導(dǎo)致的波長壓縮，換言之等同于在相同介電常數(shù)的環(huán)境下開口的大小擴(kuò)大至V ε倍的情況。使用圖8的示意圖進(jìn)行說明。將開口分為無開口、小開口、大開口這3種，將介質(zhì)分為空氣的情況和電介質(zhì)的情況進(jìn)行考察。
[0102]系統(tǒng)整體處于空氣中的情況下，介電常數(shù)為1，波長為λ = 120mm。這種情況下，在無開口的情況下不放射微波，在小開口的情況下也不放射微波，而僅在大開口的情況下放射微波。通常，可以說如果開口長度超過λ/2( N 60mm)則易于放射微波。因此，認(rèn)為能夠通過例如使小開口的長度為λ/4( N 30mm)，大開口的長度為λ/2( N 60mm)，實(shí)現(xiàn)在小開口的情況下不放射微波，而在大開口的情況下放射微波。
[0103]另一方面，在系統(tǒng)整體處于介電常數(shù)ε的電介質(zhì)中的情況下，通過介電常數(shù)為ε的波長壓縮效果，使得波長被壓縮至λ/ V ε，開口以好像被擴(kuò)大至V ε倍的方式進(jìn)行動(dòng)作。因此，只要是使得在小開口的長度為V ε倍時(shí)超過λ/2 N 60的尺寸，就能夠從開口放射微波。例如，已知微波爐加熱食品中含有的水，因此在電介質(zhì)為水的情況下，若認(rèn)作水的介電常數(shù)ε = 80, V ε N 9，則小開口會(huì)如從上述30mm被擴(kuò)大至30X9 N 270mm那樣進(jìn)行動(dòng)作。由此，能夠從小開口充分地放射微波。
[0104]這里，無論直徑整體的介電常數(shù)如何，在無開口的情況下始終不放射微波，而在大開口的情況下始終放射微波。僅在小開口時(shí)，微波的放射有無根據(jù)介電常數(shù)的變化而發(fā)生變化。
[0105]使用圖9說明根據(jù)如上情況而發(fā)展得到的吸出效果的思路。這種思路在于，不必使系統(tǒng)整體成為電介質(zhì)，而僅通過作為電介質(zhì)的食品接近，就能夠產(chǎn)生一種波長壓縮效果，從開口吸出微波。原本，在未放射微波的小開口的周邊也充入不少的電磁場，而在由于電介質(zhì)接近而擾亂了被充入的電磁場時(shí)，認(rèn)為會(huì)一次性放射微波。由此，如圖9所示，可認(rèn)為在無食品的情況下未放射微波的小開口處，在有食品的情況下在小開口附近被充入的電磁場被擾亂，而且根據(jù)食品本身的介電常數(shù)使得波長被壓縮而吸出微波。利用被吸出的微波，對(duì)食品直接加熱。
[0106]接著，考察X字狀的圓偏振波開口 128的吸出效果高于I字狀的線偏振波開口 127的吸出效果的原因。圖10是根據(jù)無食品的分析結(jié)果求出的、針對(duì)圓偏振波和線偏振波示出了開口長度與放射量之間的關(guān)系的特性圖。兩者在如果開口長度變長則放射量增加這一點(diǎn)是一致的。然而，線偏振波的上升較快，而斜率逐漸變小，相對(duì)于此，圓偏振波的上升較慢，斜率較大。亦即，圓偏振波的放射量相對(duì)于開口長度的變化率較大(靈敏度較高)。因此，即使相同食品接近，吸出效果也會(huì)產(chǎn)生差異，圓偏振波的情況下能夠大量吸出微波。
[0107]另外，針對(duì)圓偏振波開口，還對(duì)X字狀以外的形狀進(jìn)行了確認(rèn)。
[0108]產(chǎn)生圓偏振波的開口形狀不僅是X字狀。使用與圖4同樣的分析，對(duì)開口形狀進(jìn)行各種變更，明確了能夠放射圓偏振波的開口的條件。圖11示出其結(jié)果。開口形狀除了 I字狀、X字狀之外，還有四邊形(正方形)、圓形，合計(jì)4種。開口配置為波導(dǎo)管的寬度方向中央和靠端部的兩種。在開口配置為波導(dǎo)管的寬度方向中央的情況下，任何開口都不會(huì)產(chǎn)生渦旋狀的電場，不會(huì)成為圓偏振波。另一方面，在開口配置為波導(dǎo)管的寬度方向的靠端部的情況下，除I字狀的情況之外，都會(huì)產(chǎn)生渦旋狀的電場而成為圓偏振波。I字狀是僅在一個(gè)方向上較長的形狀，因此不包含正交的長孔，所以可認(rèn)為無論配置位置如何都僅能放射線偏振波。綜上所述，可知產(chǎn)生圓偏振波的條件在于，開口配置為從波導(dǎo)管的寬度方向中央偏離配置，而且開口形狀為包含正交的長孔的形狀。
[0109]接著，根據(jù)能夠產(chǎn)生圓偏振波的3種開口形狀(X字狀、四邊形、圓形)，說明吸出效果的差異。圖12是根據(jù)無食品的分析結(jié)果求出的，是對(duì)作為能夠產(chǎn)生圓偏振波的X字狀、圓形、四邊形(正方形)的開口，示出了開口長度與放射量之間的關(guān)系的特性圖。在所有的開口形狀中，如果開口長度變長則微波的放射量增加這一點(diǎn)是一致的。然而，斜率差異較大。按照斜率從大到小的順序?yàn)閄字狀、圓形、四邊形(正方形)，亦即，放射量相對(duì)于開口長度的變化率按照該順序而逐漸變大(靈敏度變高)。其原因大概可認(rèn)為是四邊形和圓內(nèi)部包含X形狀，還包含多余的開口，因此各種微波會(huì)被放射從而互相抵消，整體的放射量會(huì)降低。另一方面，X字狀的開口僅通過一組正交成分構(gòu)成，因此可認(rèn)為不存在無效的放射，并最有效率地產(chǎn)生圓偏振波。如上所述，能夠最有效率地放射圓偏振波的微波的是X字狀的開口，可認(rèn)為此時(shí)吸出效果最強(qiáng)。
[0110]在考察的最后，敘述縫隙的數(shù)量、電磁場的電荷量以及吸出效果之間的關(guān)系。圖13記載了 3種開口(I字狀、X字狀、圓形)和開口的上方的電荷量的狀況。開口形狀包含由I條縫隙構(gòu)成且放射線偏振波的I字狀的開口 127、由正交的兩條縫隙構(gòu)成且放射圓偏振波的X字狀的開口 128、以及內(nèi)部包含正交的多條縫隙且放射圓偏振波的圓形的開口 129。I字狀的開口 127的電荷較少，X字狀的開口 128的電荷最多，圓形的開口 129的電荷不少卻由于存在放射而互相抵消，電荷量本身較少。亦即，可認(rèn)為開口形狀導(dǎo)致電荷量不同。而且，如果食品接近開口的附近，則以好像周圍的介電常數(shù)增加的方式產(chǎn)生作用，產(chǎn)生波長壓縮。由此，以開口長度伸長的方式產(chǎn)生作用，相對(duì)于開口長度的靈敏度較高的X字狀的開口 128的放射量一下子增加，可認(rèn)為從波導(dǎo)管126內(nèi)的吸出效果變得極高。返回圖6，在I個(gè)由I條縫隙構(gòu)成的線偏振波(I字狀)與兩個(gè)由2條縫隙構(gòu)成的圓偏振波(X字狀)之中，能夠使無負(fù)載時(shí)的放射量變?yōu)橄嗤拈L度不存在較大差異(45.5mm與46.5mm僅存在Imm差)。因此，X字狀開口的面積約為4倍，然而放射量卻相同。基于這一點(diǎn)，也能夠推斷出X字狀的開口 128的無法放射的電荷量不多。
[0111]圖14基于以上的內(nèi)容，將相對(duì)于縫隙的數(shù)量的電荷量或吸出效果示意表現(xiàn)為圖表?？p隙的數(shù)量為I時(shí)吸出效果較弱，而縫隙的數(shù)量為2時(shí)吸出效果會(huì)倍增，將這個(gè)數(shù)量作為最大值，此后每當(dāng)增加縫隙時(shí)吸出效果都會(huì)逐漸減弱。
[0112]圖15表示本實(shí)施方式I的吸出效果的實(shí)用例。圖15A、圖15B都是將食品130、131配置于圖中左側(cè)的情況，然而它們與耦合軸107之間的距離不同。圖15A的食品130被配置于接近親合軸107的位置處，而圖15B的食品131被配置于遠(yuǎn)離親合軸107的位置處。無論何種情況，在波導(dǎo)管構(gòu)造天線105中，都以使得前端開放部113朝向左側(cè)的方式，通過控制部117控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部115。其中，在圖15A中，食品130接近微波吸出開口 114，因此產(chǎn)生吸出效果。即，從耦合軸107起朝向前端開放部113的微波132中的大部分作為朝向食品130的微波133而被吸出，通過直達(dá)波對(duì)食品130進(jìn)行局部加熱。另一方面，在圖15B中，食品131距離微波吸出開口 114較遠(yuǎn)，因此不會(huì)產(chǎn)生吸出效果。S卩，從耦合軸107起朝向前端開放部113的微波132中的大部分會(huì)作為從前端開放部113朝向食品131的微波134而被放射，通過直達(dá)波對(duì)食品131進(jìn)行局部加熱。這樣，微波吸出開口 114能夠具有如下的控制性，即僅在將食品放置于微波吸出開口 114附近時(shí)微波的放射量較多，而在將食品放置于遠(yuǎn)處時(shí)微波的放射量較少。
[0113]以上，說明了吸出效果，然而這是針對(duì)通過開口吸出在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸?shù)奈⒉ǖ囊徊糠值奈鲂Ч枋龅模境隽嗽O(shè)置于波導(dǎo)管的壁面的圓偏振波開口、尤其是X字狀的開口的吸出