DE1118378B

DE1118378B - Anordnung zur Verteilung der eingestrahlten HF-Energie in einem Mikrowellen-Arbeitsraum

Info

Publication number: DE1118378B
Application number: DED33632A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Fritz
Original assignee: DEUTSCHE MIKROWELLEN GmbH
Current assignee: DEUTSCHE MIKROWELLEN GmbH
Priority date: 1960-06-25
Filing date: 1960-06-25
Publication date: 1961-11-30

Description

Anordnung zur Verteilung, der eingestrahlten HF-Energie in einem Mikrowellen-Arbeitsraum Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verteilung der eingestrahlten HF-Energie in einem Mikrowellen-Arbeitsraum.
Es ist bekannt, die Mikrowellenenergie durch einen drehbaren Reflektor in Form eines Flügelrades in Richtung auf das Objekt zu leiten, wenn sie aus einer einzigen Quelle (Schlitz, Koppelstift oder Koppelschleife) in den Arbeitsraum eingestrahlt wird. Erfahrungsgemäß genügt die Wirkung dieses Reffektors nicht, um eine ausreichend homogene Erwärmung zu erzielen.
Bei einer Anordnung zur Verteilung der eingestrahlten HF-Energie in einem Mikrowellen-Arbeitsraum mit mehreren räun#flich getrennten HF-Einspeisungsquellen, vorzugsweise mit unterschiedlichen Polarisationsrichtungen der einzelnert Quellen, wird erÜndungsgemäß vorgeschlagen, daß das Flügelrad aus einer Scheibe oder einer Ringscheibe mit mehreren daran befestigten Flügeln besteht. Bei Drehung dieses metallischen Flügelrades vor den Einspeisungsquellen wird durch Reflexion und sekundäre Wiederausstrahlung die Anregung des Raumes nach Ort, Koppelgrad, Phase, Strahl- und Polarisationsrichtung rhythmisch geändert. Durch ein Verbindungselement zwischen den Flügeln des Reflektors, z. B. eine Scheibe oder Ringscheibe, welches elektrisch identisch mit der Mikrowellen-Arbeitsraumwand ist, wird erreicht, daß die durch Schlitze eingekoppelte Mikrowellenenergie sofort von den Flügeln des Reflektors erfaßt und entsprechend der Stellung der Reflektorflügel entweder in ein konvergentes oder divergentes Strahlenbündel verwandelt wird. Dabei sollen die Flügel etwa 2/2 breit und so um 45' um ihre Längsachse verdreht an der Scheibe befestigt sein, daß sie bei jedem Umlauf abwechselnd konvergente und divergente Strahlenbündel erzeugen. Die Polarisationsrichtungen der HF-Einspeisungsquellen sind bei zwei Quellen um 901, bei drei Quellen um 1201 gegeneinander gedreht, usw.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind die Quellen (z. B. Koppelschlitze) um i/4 in Einstrahlrichtung gegeneinander versetzt angebracht und die Phasenlagen der eingestrahlten Wellen um ein einstellbares Maß (z. B. 90') gegeneinander verschoben, wobei jeder Quelle ein Flügelrad zugeordnet ist und beide Flügelräder vorzugsweise synchron angetrieben werden.
An Hand der Ausführungsbeispiele in den Fig. 1 bis 5 soll die Erfindung näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Teil eines beispielsweise zylinderförmigen, allseitig geschlossenen Mikrowellen-Arbeitsraumes mit zwei Einspeisungsquellen und dem davor rotierenden Flügelrad. Die zylindrische Wand 1 und die kreisförrnige Abschlußwand 2 sind aus Metall gefertigt und elektrisch leitend ringsum fest miteinander verbunden. Die der Wand 2 gegenüberliegende, hier nicht gezeichnete öffnung ist mit einem abnehmbaren Verschluß versehen. In der Wand 2 sind zwei Koppelschlitze 3 und 4 als HF-Einspeisungsquellen vorgesehen, die ihrerseits z. B. über einen Hohlleiter durch ein Magnetron gespeist werden. Die Koppelschlitze 3 und 4 sind so angebracht, daß sich ihre Mittellinien unter einem Winkel von 90' im Mittelpunkt der Wand 2 schneiden. Die Polarisationsrichtungen der durch die Koppelschlitze 3 und 4 eingespeisten Wellen sind daher auch um 90' gegeneinander gedreht. An einer durch den Mittelpunkt der Wand 2 gehenden Achse 5 ist das Flügelrad drehbar gelagert, das aus einer metallischen Scheibe 6 und den metallischen Flügeln 7, 8, 9 und 10 besteht. Die Flügel 7 bis 10 sind etwa 2J2 breit und überdecken die Koppelschlitze 3 und 4 jeweils gleichzeitig. Sie sind so um 45' um ihre Längsachse verdreht an der Scheibe 6 befestigt, daß die Flügel 7 und 8 in Drehrichtung einen negativen, die Flügel 9 und 10 einen positiven Anstellwinkel haben. Durch die Reflexionswirkung wird bei jedem Umlauf des Flügelrades auf diese Weise einmal ein konvergentes und einmal ein divergentes Strahlenbündel erzeugt. In der Stellung des Flügelrades nach Fig. 1 wird ein konvergentes, nach Fig. 2 ein divergentes Strahlenbündel erzeugt. Eine Zwischenstellung ist in Fig. 3 dargestellt. Der Abstand zwischen der Scheibe 6 und der Wand 2 soll i/4 betragen. Die Y2 breiten Flügel wirken als Sekundärstrahler, die ihren Ort, den Koppelgrad mit den Einspeisungsquellen und den Abstand zu ihnen laufend ändern. Damit werden auch die Phase, die Strahlrichtung und die Polarisationsrichtung der Raumanregung, im Rhythmus des Umlaufes geändert.
Fig. 4 zeigt die Anbringung von drei Schlitzen 11 bis 1.3 in der Wand 2 des Arbeitsraumes. Der Winkel zwischen den Mittellinien der Schlitze bzw. zwischen den Polarisationsrichtungen beträgt hier 120'. Hierzu wird analog dem vorhergehenden Beispiel ein Flügelrad mit sechs Flügeln benutzt.
In Fig. 5 sind die beiden Koppelschlitze 14 und 15 214 in Einstrahlrichtung räumlich gegeneinander versetzt angebracht. Hierbei können die Phasenlagen der beiden Wellen durch bekannte und hier nicht dargestellte Phasenschieber (z. B. Umwegleitung) um beispielsweise 901 gegeneinander verschoben sein. Anstatt eines Flügelrades werden hierbei zwei Flügelräder 16 und 17 verwendet, die den beiden Koppelschlitzen zugeordnet und vorzugsweise synchron angetrieben sind.
Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt, wie praktische Erfahrungen gezeigt haben, eine außerordentlich homogene Erwärmung bei verteilt in den Raum eingebrachten Objekten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Verteilung der eingestrahlten HF-Energie in einem Mikrowellen-Arbeitsraum mit mehreren räumlich getrennten HF-Einspeisungsquellen, vorzugsweise mit unterschiedlichen Polarisationsrichtungen der einzelnen Quellen, und einem vor der Einspeisungsquelle umlaufenden metallischen Flügelrad, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelrad aus einerScheibe oder einer Ringscheibe mit mehreren daran befestigten Flügeln besteht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel etwa Y2 breit sind. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel so um ihre Längsachse verdreht angebracht sind, daß sie bei jedem U ' miauf abwechselnd konvergente und divergente Strahlenbündel erzeugen. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationsrichtungen der Einspeisungsquellen bei zwei Quellen um 90', bei drei Quellen um 1201 gegeneinander gedreht sind. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Quellen (z. B. Koppelschlitze) um A/4 in Einstrahlrichtung gegeneinander versetzt angebracht und die Phasenlagen der eingestrahlten Wellen um ein einstellbares Maß (z. B. 90') gegeneinander verschoben sind, wobei jeder Quelle ein Flügelrad zugeordnet ist und beide Flügelfäder vorzugsweise synchron antreibbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 813 185.