Dispositif à micro-onde pourvu d'un générateur de puissance micro-onde
L'invention a pour objet un dispositif à micro-onde pourvu d'un générateur de puissance micro-onde comprenant un amplificateur micro-onde, un circuit de réaction pour appliquer de la puissance micro-onde amplifiée par ledit amplificateur à l'entrée dudit amplificateur.
On a déjà utilisé des, klystrons pour engendrer de la puissance micro-onde dans les dispositifs de chauffage industriels. Dans ces dispositifs toutefois il était nécessaire d'utiliser le klystron comme amplificateur conventionnel et de commander le klystron avec le signal de sortie d'un tube de commande, à des puissances comprises entre 0,1 et 1,0 watts. La fréquence typiez que de la puissance micro-onde est de 2450 MHZ. Les tubes de commande ont, à ces fréquences et pour ces puissances, des durées de vie plutôt courtes, par exemples de l'ordre de 500 heures, tandis que le klystron a une durée de vie de l'ordre de 7500 heures.
Les essais effectués jusqu'à maintenant pour faire travailler le klystron comme oscillateur, en retournant une partie de son signal de sortie à l'entrée, par l'intermédiaire d'un atténuateur et d'un changeur de phase réglable ont été infructueux en raison du déphasage dans la sortie du klystron, lequel varie avec les fluctuations de la tension du faisceau.
Le but principal de la présente invention est l'obtention d'une source de puissance micro-onde perfectionnée, utilisable de façon non exclusive pour produire de la puissance micro-onde pour le chauffage indus- triel ou des dispositifs de traitement.
Selon la présente invention le dispositif est caractérisé en ce que ledit circuit de réaction comprend une ligne de transmission à travers laquelle passe le signal de réaction, celle-ci ayant une longueur électrique égale à au moins Q longueurs d'onde à la fréquence de fonctionnement, où Q représente l'inverse de la largeur de bande fractionnaire de la boucle fermée, formée le long dudit chemin de réaction et de l'amplificateur micro-onde, le long duquel le gain de la boucle est plus grand que l'unité, de sorte que l'amplificateur micro-onde et son chemin de réaction constitue une source stable de puissance micro-onde.
Le dessin représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution du dispositif:
La fig. 1 est un schéma-bloc d'un oscillateur à klystron utilisé comme source de puissance micro-onde pour le chauffage industriel, et
les fig. 2 à 6 sont des schémas-blocs d'autres formes d'exécution.
La fig. 1 est un schéma-bloc d'une première forme d'exécution. Un amplificateur de puissance à klystron 1, par exemple avec un klystron de 30 kw C. W. de puissance de sortie moyenne, à cinq cavités, accordé à 2450 MHZ et ayant un gain en puissance de 50 db est branché, à sa sortie, à un organe de couplage 2, pour appliquer de la puissance micro-onde à un matériau à chauffer ou à traiter. D'autres amplificateurs micro-on- de, par exemple, des tubes de puissance à grille et des tubes à faisceau, tels que les dispositifs à onde progressive, peuvent être utilisé à la place de l'amplificateur de puissance à klystron.
Une partie de la puissance de sortie, par exemple 20 watts, est appliquée de la sortie du klystron I, à l'entrée r. f. de ce dernier, par l'intermédiaire d'une longe ligne de transmission 4 et d'un atténuateur 5 variable électriquement. La réaction peut être prélevée de la cavité de sortie du klystron ou depuis l'une des cavités intermédiaires du klystron.
Une ligne de transmission 4 adéquate peut être constituée par le câble coaxial RG/58 U et l'atténuateur 5 peut être constitué par le modulateur à diode PIN, type 8.732 A fabriqué par Hewlett Packard Inc. à Paolo Alto, en Californie.
La ligne de transmission 4 doit avoir une longueur électrique au moins égale et de préférence supérieure à
Q longueurs d'onde, Q étant l'inverse de la largeur de bande fractionnaire de la boucle fermée sur laquelle le gain est supérieur à un. La boucle fermée comprend le klystron 1 et son chemin de réaction se compose de l'organe de couplage 3, de la ligne de transmission 4 et de l'atténuateur 5.
Bien que dans une forme d'exécution préférée la ligne de transmission 4 de grande longueur est constituée par une section de câble coaxial de grande longueur, on peut utiliser un circuit à faible vitesse de propagation. Un tel circuit ou filtre peut avoir un nombre suffisant de sections itératives couplées les unes aux autres, pour constituer une longueur électrique étale à Q longueurs d'onde, comme décrit plus haut.
Dans un exemple particulier, l'amplificateur à klystron était du type 5 k 70 SH fabriqué par EIMAC,
Division of Varian Associates of California et le câble coaxial 4 de type RG/58 U avait une longueur de 30 mètres (100 pieds) et 15 d b de perte. Le tube 1 était accordé de façon fixe à 2450 M Hz.
Dans le cas du circuit de la fig. 1, où la boucle fer mée ne comprend pas l'organe d'application ou d'utilisation micro-onde 2, le klystron 1 a de préférence une bande passante qui est comprise dans la bande passante de l'organe d'application 2 de manière à empêcher une réflexion excessive depuis la charge 2.
Le circuit oscillant micro-onde à boucle fermée représenté à la fig. 1, présente plusieurs avantages sur les dispositifs connus. Le dispositif est relativement simple et sûr et permet de supprimer l'étage de commande et la source d'alimentation correspondante.
De plus, lorsqu'il fonctionne à pleine puissance le circuit se règle de lui-même en ce qui concerne les fluctuations de puissance. Par exemple lorsqu'on utilise un dispositif à klystron, le 15 O/o de fluctuation de puissance pointe-à-pointe dans la tension du faisceau, telle qu'elle est obtenue par un pont redresseur à trois phases et deux alternances, (non représenté) est éliminée en raison des effets de saturation de l'oscillateur à klystron. La puissance de sortie moyenne peut être facilement réglée de 30KW à 2KW en agissant sur l'atténuateur variable 5.
La fig. 2 représente une autre forme d'exécution qui est sensiblement la même que celle représentée à la fig. 1, sauf qu'un dispositif de couplage directionnel 6 a été inséré dans le circuit entre la sortie du klystron et l'entrée de son organe d'application de la puissance.
Le dispositif de couplage directionnel 6 comprend une borne 7 de prélèvement de l'énergie se propageant vers l'avant, laquelle échantillonne la puissance de sortie du klystron qui est transmise verss la charge 2. Ce signal est redressé par une diode 8 afin de produire un signal continu représentant la puissance de sortie transmise vers l'avant et qui est appliquée au détecteur d'erreur 9. Le détecteur d'erreur 9 compare le signal correspondant à la puissance se propageant vers l'avant à un signal d'erreur continu obtenu d'une source de référence à signal continu 11, afin de produire un signal d'erreur représentant la différence entre le niveau de la puissance se propageant vers l'avant et un niveau de puissance déterminé constitué par le signal de référence.
Le signal d'erreur est appliqué à l'atténuateur variable 5 pour commander le niveau de puissance de l'oscillateur à klystron 1. Ce réglage n'aura pas seulement pour effet de stabiliser l'amplitude d'oscillation de l'oscillateur sans que la demande de puissance dans la ligne de réglage soit trop grande mais supprimera également les fluctuations de la puissance fournie à la sortie ce qui supprimera les composants de filtre à haute-tension et leur circuit de protection.
De plus, le dispositif de couplage directionnel 6 comprend une borne 12 qui échantillonne l'énergie réfléchie depuis la charge 2. L'énergie réfléchie échantillonnée est redressée par la diode 13 et amplifiée par un amplificateur à courant continu 14, pour être appliquée à la borne de commande d'un second atténuateur variable 5'. Lorsque l'énergie réfléchie tend à augmenter, le signal de réaction appliqué à l'atténuateur 5' diminue le niveau de puissance de l'oscillateur à klystrou de manière à ne pas appliquer une tension trop grande à travers la fenêtre de sortie du klystron 1. Une tension trop grande pourrait brûler la fenêtre de sortie du klystron. Il suffit de réduire le niveau de puissance du klystron, pour que le fonctionnement normal soit promptement rétabli lorsque la cause provoquant une réflexion de puissance trop grande est supprimée.
De plus, un circuit de protection contre un allumage d'arc est prévu pour détecter la présence d'un arc dans le guide d'onde de sortie du klystron 1 et pour réduire la puissance de l'oscillateur et éteindre l'arc.
De façon plus précise, une cellule photoélectrique 10 est disposée dans le guide d'onde de sortie pour déceler l'allumage d'un arc dans celui-ci. Le signal de sortie de la cellule photo-électrique 10 est appliqué par un amplificateur à l'un des atténuateurs PIN 5' pour réduire le niveau de puissance de l'oscillateur à klystrou jusqu'à ce que l'arc s'éteigne.
Selon la variante représentée à la fig. 6, le signal de sortie de la photocellule 10 pourrait être appliqué par l'intermédiaire d'un amplificateur 41 à l'électrode de commande 42 d'un redresseur au silicium commandé (S C R) 43 relié en série entre une alimentation -de puissance 44 et un atténuateur variable PIN 5'. Le signal de sortie amplifié de la cellule photoélectrique enclenche le redresseur commandé 43 ce qui a pour effet de relier la source de puissance 44 à l'atténuateur 5'. La source de puissance 44 applique-une tension à l'atténuateur 5' de manière à accroître l'atténuation pour réduire le gain de la boucle à une valeur inférieure à un, quelles que soient les conditions de fonction- nement, ceci ayant pour effet d'arrêter l'oscillation de l'amplificateur micro-onde.
Lorsque l'arc est éteint le redresseur commandé 43 est déclenché en ouvrant un interrupteur 46 pour interrompre le chemin conducteur entre la source 44 et l'atténuateur 5'. Ceci a pour effet de déconnecter la source de puissance 44 de l'atténua sueur 5' ce qui permet à l'amplificateur micro-onde 1 de fonctionner à nouveau de façon normale.
Le circuit représenté à la fig. 3 présente plusieurs avantages. Par exemple il est auto-réglant en ce sens qu il applique une puissance constante à la charge 17.
Ceci ressort du fait que si l'ouvrage 17 tend à absorber moins de puissance micro-onde la puissance de réaction augmentera en raison de la diminution de l'absorption, en accroissant ainsi le niveau de puissance de l'oscillateur à klystron de manière qu'il fournisse davantage de puissance dans l'ouvrage 17.
Inversément si l'ouvrage tend à absorber davantage de puissance, la réaction est diminuée pour diminuer la puissance fournie à l'ouvrage 17.
-Un autre avantage découle du circuit représenté à la fig. 3, lorsque l'organe d'application a une bande plus étroite que celle de l'amplificateur à klystron 1.
Dans ce cas l'organe d'application 2 est compris dans une boucle fermée et sa bande passante fractionnaire détermine la longueur de la ligne de transmission 4 et la fréquence d'oscillation de l'oscillateur à klystron, ceci assurant que le klystron excite la charge dans la bande passante de la charge I, ceci afin d'éviter une trop grande réflexion depuis la charge 2.
La fig. 4 représente une autre forme d'exécution dans laquelle l'organe d'application 2 est divisé en plusieurs sections 21, 22 et 23 respectivement, chacune de ces sections étant accordée à une fréquence fl, ¯2, f3 respectivement, ces fréquences étant différentes et situées dans la bande passante du klystron 1. L'ouvrage à traiter 17 est disposé en regard des sections de l'organe d'application Des organes de couplage 24, 25 et 26 sont disposés respectivement en regard des organes d'application et de l'ouvrage 17, de manière que le couplage r. f. entre chacune des sections 21, 22 ou 23 et son organe de couplage correspondant 24, 25 ou 26 soit en relation directe avec la quantité d'énergie absorbée par la partie de l'ouvrage 17 qui est disposée en face de la section correspondante de l'organe d'application.
Ainsi, lors du fonctionnement, le klystron 1 oscillera à la fréquence fl, f ou fs de la section 21, 22 ou 23 qui fournit la plus grande énergie à l'ouvrage 17. Ceci est spécialement favorable pour traiter ou sécher des pièces en contreplaqué ou autre matériau en feuille qui présentent des endroits -ou des bandes nécessitant davantage d'énergie pour sécher ou subir le traitement requis. De façon plus précise, si un endroit humide est situé sous la section 22, le dispositif oscillera à la fréquence f2 de façon à fournir l'énergie à cette partie de la pièce 17.
Lorsque la zone humide a été séchée suffisamment pour qu'il absorbe moins d'énergie qu'une région située sous une autre des sections, par exemple sous la section 21, le couplage par cette autre section 21 deviendra prédominant, ce qui déplacera automatiquement la fréquence d'oscillation sur la fréquence fl. Ainsi la fréquence du dispositif est réglée automatiquement de manière à obtenir un séchage uniforme de la pièce 17.
La fig. 5 représente une autre forme d'exécution semblable à celle de la fig. 4 sauf que la réaction est prélevée, par un organe de couplage 3, de la sortie du klystron 1, et que le chemin de réaction comprend un changeur de phase à ferrite 28 qui provoque un changement de phase variable pour régler d'application 21, 22 ou 23. En outre plusieurs détecteurs d'humidité 29, 31 ou 32 ou autres dispositifs détecteurs sont prévus pour mesurer l'intensité du traitement micro-onde requis par celles des parties de la pièce 17 qui sont disposées en face de chacune des sections 21, 22 ou 23.
Les dispositifs détecteurs appliquent leurs signaux de sortie respectifs à un programmeur de fréquence 33 qui à son tour applique un signal au déphaseur à ferrite pour accorder la fréquence d'oscillation du klystron 1 à la fréquence de celles des sections 21, 22 ou 23 qui nécessitent le plus de puissance pour le traitement des différentes sections de la pièce 17, ceci étant déterminé par les détecteurs 29, 31 ou 32. En variante le programmeur de fréquence 33 peut commuter la puissance micro-onde sur les différentes sections 21, 22 ou 23 selon une séquence prédéterminée ou sur ordre d'un opérateur.
Dans les formes d'exécution selon fig. 4 et 5, le klystron est modulé en fréquence selon les conditions particulières auxquelles est soumis l'organe d'applica- tion 2. Toutefois, le klystron 1 peut être modulé en fréquence indépendamment de l'organe d'application 2, pour produire par exemple, une commande électronique du dispositif d'application de manière que la distribution moyenne dans le temps de l'énergie micro-onde soit rendue plus uniforme. Ceci peut être effectué par un circuit tel que celui représenté à la fig. 5 dans lequel le changeur de phase à ferrite 28 peut être commandé de façon à changer la fréquence du klystron de façon continue ceci indépendamment de l'organe d'api plication 2.
En se reportant de nouveau à la fig. 6, on y voit une autre forme d'exécution qui comprend des moyens 45 pour moduler le signal de sortie de l'oscillateur micro-onde. Dans la forme d'exécution représentée, un générateur d'impulsions 47 est couplé par un interrupteur 48 pour produire un train d'impulsions de tension 49, qui sont appliquées à l'atténuateur variable PIN 5' pour réduire périodiquement la puissance de réaction afin de déclencher l'amplificateur à micro-onde 1.
Ceci provoque une modulation par impulsion de l'amplificateur micro-onde, de sorte que le circuit oscillateur engendre des impulsions de puissance micro-onde.
La fréquence de répétition et la durée des impulsions produites sont déterminées par la fréquence de répétition et la durée des impulsions 49 produites par le générateur d'impulsions 47. L'oscillateur à micro-onde peut être modulé d'autre façon si on le désire, par exemple en appliquant un signal à l'atténuateur P I N 5' pour varier son atténuation afin d'effectuer une modulation de moins de 100 0/o du signal de sortie engendrée par l'amplificateur 1, ou en variant la phase du signal de réaction afin de provoquer une modulation de fréquence comme décrit plus haut.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 6, le circuit de modulation et le circuit de protection sont tous les deux couplés à un seul atténuateur 5' variable électriquement. Des diodes de blocage 51 et 52 sont prévues pour isoler électriquement les circuits.
Microwave device fitted with a microwave power generator
The subject of the invention is a microwave device provided with a microwave power generator comprising a microwave amplifier, a feedback circuit for applying microwave power amplified by said amplifier to the input of said amplifier. amplifier.
Klystrons have been used in the past to generate microwave power in industrial heaters. In these devices, however, it was necessary to use the klystron as a conventional amplifier and to control the klystron with the output signal of a control tube, at powers between 0.1 and 1.0 watts. The typical frequency of microwave power is 2450 MHZ. The control tubes have, at these frequencies and for these powers, rather short lifetimes, for example of the order of 500 hours, while the klystron has a lifespan of the order of 7,500 hours.
Attempts made so far to make the klystron work as an oscillator, by returning part of its output signal to the input, through an attenuator and an adjustable phase changer have been unsuccessful due to the phase shift in the output of the klystron, which varies with fluctuations in the beam voltage.
The main object of the present invention is to obtain an improved microwave power source, usable in a non-exclusive manner to produce microwave power for industrial heating or processing devices.
According to the present invention, the device is characterized in that said feedback circuit comprises a transmission line through which the feedback signal passes, the latter having an electrical length equal to at least Q wavelengths at the operating frequency. , where Q represents the inverse of the fractional bandwidth of the closed loop, formed along said feedback path and the microwave amplifier, along which the gain of the loop is greater than unity, so that the microwave amplifier and its feedback path forms a stable source of microwave power.
The drawing represents, by way of example, several embodiments of the device:
Fig. 1 is a block diagram of a klystron oscillator used as a microwave power source for industrial heating, and
figs. 2 to 6 are block diagrams of other embodiments.
Fig. 1 is a block diagram of a first embodiment. A klystron 1 power amplifier, for example with a 30 kw CW medium output power klystron, with five cavities, tuned to 2450 MHZ and having a power gain of 50 db is connected, at its output, to a device coupling 2, to apply microwave power to a material to be heated or treated. Other microwave amplifiers, for example grid power tubes and beam tubes, such as traveling wave devices, can be used in place of the klystron power amplifier.
Some of the output power, for example 20 watts, is applied from the output of klystron I, to input r. f. of the latter, through a long transmission line 4 and an electrically variable attenuator 5. The reaction can be taken from the exit cavity of the klystron or from one of the intermediate cavities of the klystron.
A suitable transmission line 4 may be the RG / 58 U coaxial cable and the attenuator 5 may be the PIN diode modulator, type 8.732 A manufactured by Hewlett Packard Inc. of Paolo Alto, California.
The transmission line 4 must have an electrical length at least equal to and preferably greater than
Q wavelengths, Q being the inverse of the fractional bandwidth of the closed loop over which the gain is greater than one. The closed loop consists of the klystron 1 and its reaction path consists of the coupling member 3, the transmission line 4 and the attenuator 5.
Although in a preferred embodiment the transmission line 4 of great length is formed by a section of coaxial cable of great length, a low propagation speed circuit can be used. Such a circuit or filter can have a sufficient number of iterative sections coupled to each other, to constitute an étale electrical length at Q wavelengths, as described above.
In a particular example, the klystron amplifier was of the 5k 70 SH type manufactured by EIMAC,
Division of Varian Associates of California and RG / 58 U type coaxial cable 4 was 30 meters (100 feet) long and 15 db drop. Tube 1 was fixedly tuned to 2450 M Hz.
In the case of the circuit of FIG. 1, where the iron loop does not include the application member or microwave use 2, the klystron 1 preferably has a bandwidth which is included in the bandwidth of the application member 2 of so as to prevent excessive reflection from the load 2.
The closed loop microwave oscillating circuit shown in FIG. 1, has several advantages over known devices. The device is relatively simple and safe and makes it possible to eliminate the control stage and the corresponding power source.
In addition, when operating at full power the circuit regulates itself with regard to power fluctuations. For example, when using a klystron device, the 15 O / o of peak-to-peak power fluctuation in the beam voltage, as obtained by a three-phase, two-half wave rectifier bridge, (no shown) is eliminated due to the saturation effects of the klystron oscillator. The average output power can be easily adjusted from 30KW to 2KW by acting on the variable attenuator 5.
Fig. 2 shows another embodiment which is substantially the same as that shown in FIG. 1, except that a directional coupling device 6 has been inserted in the circuit between the output of the klystron and the input of its power application member.
The directional coupling device 6 includes a forward-propagating energy tap terminal 7, which samples the output power of the klystron which is transmitted to the load 2. This signal is rectified by a diode 8 to produce a continuous signal representing the output power transmitted forward and which is applied to the error detector 9. The error detector 9 compares the signal corresponding to the forward propagating power with a continuous error signal obtained from a DC signal reference source 11, in order to produce an error signal representing the difference between the level of the forward propagating power and a determined power level constituted by the reference signal.
The error signal is applied to the variable attenuator 5 to control the power level of the klystron oscillator 1. This setting will not only have the effect of stabilizing the oscillation amplitude of the oscillator without affecting the demand for power in the control line is too great but will also suppress fluctuations in the power supplied to the output which will suppress the high-voltage filter components and their protection circuit.
In addition, the directional coupling device 6 includes a terminal 12 which samples the energy reflected from the load 2. The sampled reflected energy is rectified by the diode 13 and amplified by a DC amplifier 14, to be applied to the load. control terminal of a second variable attenuator 5 '. As the reflected energy tends to increase, the feedback signal applied to attenuator 5 'decreases the power level of the klystron oscillator so as not to apply too much voltage across the output window of klystron 1 Too much voltage could burn the exit window of the klystron. It is sufficient to reduce the power level of the klystron, and normal operation will be promptly restored when the cause of excessive power reflection is removed.
In addition, an arc ignition protection circuit is provided to detect the presence of an arc in the output waveguide of klystron 1 and to reduce the power of the oscillator and extinguish the arc.
More precisely, a photoelectric cell 10 is disposed in the output waveguide to detect the ignition of an arc therein. The output signal of photoelectric cell 10 is applied by an amplifier to one of the PIN attenuators 5 'to reduce the power level of the klystru oscillator until the arc is extinguished.
According to the variant shown in FIG. 6, the output signal of the photocell 10 could be applied through an amplifier 41 to the control electrode 42 of a silicon controlled rectifier (SCR) 43 connected in series between a power supply 44 and a variable attenuator PIN 5 '. The amplified output signal of the photoelectric cell engages the controlled rectifier 43 which has the effect of connecting the power source 44 to the attenuator 5 '. The power source 44 applies a voltage to attenuator 5 'so as to increase the attenuation to reduce the gain of the loop to a value less than one, regardless of the operating conditions, thereby having the effect of to stop the oscillation of the microwave amplifier.
When the arc is extinguished, the controlled rectifier 43 is triggered by opening a switch 46 to interrupt the conductive path between the source 44 and the attenuator 5 '. This has the effect of disconnecting the power source 44 from the sweat attenuator 5 'which allows the microwave amplifier 1 to operate normally again.
The circuit shown in fig. 3 has several advantages. For example, it is self-regulating in the sense that it applies a constant power to the load 17.
This is evident from the fact that if the structure 17 tends to absorb less microwave power the reaction power will increase due to the decrease in absorption, thereby increasing the power level of the klystron oscillator so that 'it provides more power in book 17.
Conversely, if the structure tends to absorb more power, the reaction is reduced to reduce the power supplied to the structure 17.
-Another advantage follows from the circuit shown in FIG. 3, when the applicator member has a band narrower than that of the klystron amplifier 1.
In this case the applicator member 2 is included in a closed loop and its fractional bandwidth determines the length of the transmission line 4 and the oscillation frequency of the klystron oscillator, this ensuring that the klystron excites the load in the passband of load I, in order to avoid too much reflection from load 2.
Fig. 4 shows another embodiment in which the applicator member 2 is divided into several sections 21, 22 and 23 respectively, each of these sections being tuned to a frequency fl, ¯2, f3 respectively, these frequencies being different and located in the pass band of the klystron 1. The work to be treated 17 is arranged opposite the sections of the applicator member. Coupling members 24, 25 and 26 are arranged respectively opposite the application members and the book 17, so that the coupling r. f. between each of the sections 21, 22 or 23 and its corresponding coupling member 24, 25 or 26 is in direct relation with the quantity of energy absorbed by the part of the structure 17 which is arranged opposite the corresponding section of the enforcement body.
Thus, during operation, the klystron 1 will oscillate at the frequency fl, f or fs of section 21, 22 or 23 which supplies the greatest energy to the work 17. This is especially favorable for treating or drying plywood pieces. or other sheet material which has spots or bands requiring more energy to dry or to undergo the required treatment. More precisely, if a humid place is located under section 22, the device will oscillate at the frequency f2 in order to supply energy to this part of the room 17.
When the wetland has been dried enough so that it absorbs less energy than a region under another of the sections, for example under section 21, coupling by that other section 21 will become predominant, which will automatically shift the oscillation frequency on frequency fl. Thus the frequency of the device is automatically adjusted so as to obtain uniform drying of the part 17.
Fig. 5 shows another embodiment similar to that of FIG. 4 except that the reaction is taken, by a coupling member 3, from the output of klystron 1, and that the reaction path comprises a ferrite phase changer 28 which causes a variable phase change to adjust application 21, 22 or 23. In addition, several humidity detectors 29, 31 or 32 or other detection devices are provided to measure the intensity of the microwave treatment required by those parts of the room 17 which are arranged opposite each of the sections. 21, 22 or 23.
The sensing devices apply their respective output signals to a frequency programmer 33 which in turn applies a signal to the ferrite phase shifter to tune the oscillation frequency of klystron 1 to the frequency of those in sections 21, 22 or 23 which require the most power for the treatment of the different sections of the room 17, this being determined by the detectors 29, 31 or 32. Alternatively the frequency programmer 33 can switch the microwave power on the different sections 21, 22 or 23 according to a predetermined sequence or by order of an operator.
In the embodiments according to fig. 4 and 5, the klystron is frequency modulated according to the particular conditions to which the applicator member 2 is subjected. However, the klystron 1 can be frequency modulated independently of the applicator member 2, to produce by For example, electronic control of the application device so that the time average distribution of microwave energy is made more uniform. This can be done by a circuit such as that shown in FIG. 5 wherein the ferrite phase changer 28 can be controlled so as to change the frequency of the klystron continuously, independent of the applicator 2.
Referring again to fig. 6 shows another embodiment which comprises means 45 for modulating the output signal of the microwave oscillator. In the illustrated embodiment, a pulse generator 47 is coupled by a switch 48 to produce a train of voltage pulses 49, which are applied to the variable attenuator PIN 5 'to periodically reduce the feedback power to to trigger the microwave amplifier 1.
This causes pulse modulation of the microwave amplifier, so that the oscillator circuit generates pulses of microwave power.
The repetition frequency and the duration of the pulses produced are determined by the repetition frequency and duration of the pulses 49 produced by the pulse generator 47. The microwave oscillator can be modulated in other ways if desired. , for example by applying a signal to the attenuator PIN 5 'to vary its attenuation in order to effect a modulation of less than 100 0 / o of the output signal generated by amplifier 1, or by varying the phase of the signal from reaction to cause frequency modulation as described above.
In the embodiment shown in FIG. 6, the modulation circuit and the protection circuit are both coupled to a single electrically variable attenuator 5 '. Blocking diodes 51 and 52 are provided to electrically isolate the circuits.