DE1942115C3

DE1942115C3 - High frequency filter for suppression of interference radiation

Info

Publication number: DE1942115C3
Application number: DE19691942115
Authority: DE
Inventors: Leo Natick; Domenichini Carlo Peter Lexington; Mass. Terjenian (V.St.A.)
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1968-08-22
Filing date: 1969-08-19
Publication date: 1976-10-14

Description

und jede Wand (40) mit einer zentralen öffnung (49) 35 der Umhüllung angeordneten jnd mit der Wand elek-and each wall (40) with a central opening (49) 35 of the casing arranged and electrically connected to the wall

versehen ist, die von einem Isolator (50) ausgefüllt ist, den der Durchführungsleiter (51) durchdringt.is provided, which is filled by an insulator (50) through which the leadthrough conductor (51) penetrates.

3. Hochfrequenzfilter nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die die Kondensatorplatten (43 und 44) von den Wandungen (40) der Umhüllung (13) trennenden dielektrischen Schichten (46 und 47) sich bis über die Ränder oder Stoßstellen zwischen den Wandungen (40, 42) der Umhüllung (13) hinweg erstrecken.3. High-frequency filter according to claim 1 or 2, characterized in that the capacitor plates (43 and 44) from the walls (40) of the Enclosure (13) separating dielectric layers (46 and 47) extend over the edges or joints extend between the walls (40, 42) of the envelope (13).

Die Erfindung bezieht sich auf ein Hochfrequenzfilter zur Störstrahlungsunterdrückung für zu Hochfrequenzgeneratoren führenden Hochspannungsleitungen, insbesondere zur Störstrahlungsunterdrückung bei Hochfrequenzofen, mit einer die Hochspannungsleitungen umgebenden, mit dem Hochfrequenzgenerator verbundenen, elektrisch leitenden Umhüllung, durch deren Wandung Durchführungsleiter isoliert hindurchgeführt sind, an deren innere Enden die zu dem Hochfrequenzgenerator führenden Leitungen und an deren äußere Enden zu einer Hochspannungsquelle führende Leitungen angeschlossen sind und die sowohl an ihren äußeren als auch an ihren inneren Enden mit je einer Kondensatorplattc verbunden sind, die sich parallel zu der Wand der Umhüllung erstreckt und durch eine dielektrische Schicht von der Außenseite bzw. der Innenseite der Umhüllung getrennt ist.The invention relates to a high-frequency filter for suppressing interference radiation for high-frequency generators leading high-voltage lines, especially to suppress interference radiation High-frequency furnace, with a surrounding high-voltage lines, with the high-frequency generator connected, electrically conductive sheath, through the wall of which bushing conductors are passed in an insulated manner are, at the inner ends of the lines leading to the high-frequency generator and at their outer ends are connected to a high voltage source leading lines and both of their outer and inner ends are each connected to a capacitor plate, which is parallel to the wall of the envelope and extends through a dielectric layer from the outside and the inside the envelope is separated.

Derartige Hochfrequenz'filter sind aus der DT-PS 61 890, der DT-PS 8 73 410 und der KRPS 8 54 281Such high frequency filters are from DT-PS 61 890, DT-PS 8 73 410 and KRPS 8 54 281

tnsch leitend verbundenen Rohrabschnitten zusammenwirken. Kondensatorplatten finden bei diesen Hochfrequenzfiltern keine Anwendung. Der Nachteil solcher λ/4-Leitungsabschnitte aufweisenden Filter besteht in ihrem außerordentlich hohen Platzbedarf und der Abstimmung auf nur eine bestimmte Frequenz. Für alle geradzahligen Harmonischen dieser Frequenz, insbesondere für die zweite Harmonische der Grundfrequenz, sind diese Filter sehr gut durchlässig.Tnsch conductively connected pipe sections cooperate. Capacitor plates are not used with these high-frequency filters. The disadvantage Such λ / 4-line sections having filters consists in their extremely high space requirements and tuning to only a certain frequency. For all even harmonics of this frequency, in particular for the second harmonic of the fundamental frequency, these filters are very transparent.

Eine Anwendung solcher λ/4-Leitungsabschnitte zur Abdichtung von Hochfrequenzofen ist aus der FR-PS 13 12 486 und der US-PS 32 49 731 bekannt. Diese Druckschriften befassen sich mit der Abdichtung einer zum Innenraum eines Hochfrequenzofens führenden Tür. Bei der Anordnung nach der FR-PS 13 12 486 wird zwischen der Innenwandung des Ofens und einem entsprechend geformten Teil der Tür ein Kanal gebildet, dessen Längenaustrittsrichtung λ/4 beträgt, so daß an seinem zum Inneren des Ofenraumes gerichteten Ende ein Kurzschluß vorliegt. Da die durch diesen Kanal be wirkte Hochfrequenzsperrung jedoch ungenügend ist, weist die Tür des Hochfrequenzofens mit einem Verlust behafteten Material angefüllte Hohlräume auf, in die die durch den Kanal austretende Hochfrequenzenergie eindringen kann und in denen diese Energie weitgehend vernichtet wird. Bei der Anordnung nach der US-PS 32 49 731 wird zwischen der Wandung des Ofeninnenraumes und dem Rand der Tür ein Kanal von genau vorgegebener Länge gebildet, an den sich dann innerhalb der Tür ein weiterer Kanal anschließt, der nach außen von einem rahmenartigen Abschnitt der Tür begrenzt wird, der seinerseits der Frontfläche des Hochfrequenzofens gegenübersteht. Um das AustretenOne application of such λ / 4 line sections for sealing high-frequency ovens is from FR-PS 13 12 486 and US-PS 32 49 731 known. These documents deal with the sealing of a Door leading to the interior of a high frequency furnace. In the arrangement according to FR-PS 13 12 486 is a channel is formed between the inner wall of the furnace and a correspondingly shaped part of the door, whose length exit direction is λ / 4, so that at its end facing the interior of the furnace chamber there is a short circuit. However, since the high-frequency rejection caused by this channel is insufficient, the door of the high-frequency furnace has voids filled with leakage material into which the radiofrequency energy exiting through the channel can penetrate and in which this energy is largely is destroyed. In the arrangement according to US-PS 32 49 731 is between the wall of the Oven interior and the edge of the door formed a channel of precisely specified length, which is then attached within the door, another channel connects to the outside of a frame-like section of the Door is limited, which in turn faces the front surface of the high frequency furnace. To exit

von Hochfrequenzenergie aus dem in die Übergangs-'/elle zwischen den beiden Kanälen mündenden Spalt zwischen dem rahmenartigen Abschnitt der Tür und der Frontfläche zu verhindern, ist in diesen Spalt eine Dichtung aus verlustbehaftetem Material vorgesehen. Auch hier wird also von Ä/4-Leitun-sabschnitten in Verbindung mit zusätzlichem verlustbehaftetem Material Gebrauch gemacht. Derartige Anordnungen sind jedoch als Hochfrequenzfilter für Hochspannungsleitungen nicht geeignet.of high frequency energy from the into the transition - '/ elle between the two channels opening gap between the frame-like section of the door and To prevent the front surface, a seal made of lossy material is provided in this gap. Here too, λ / 4 line sections are used in connection with additional lossy material Made use of. Such arrangements are, however, used as high-frequency filters for high-voltage lines not suitable.

Ein besonders wichtiges Anwendungsgebiet für Hochfrequenzfilter der eingangs beschriebenen Art besteht bei industriellen Mikrowellenofen, die als Hochfrequenzgenerator ein Magnetron aufweisen. Für den Betrieb solcher Mikrowellenöfen wurde eine erste Frequenz von 915 MHz vorgesehen. Im Bereich dieser Frequenz arbeiten aber auch manche UHF-Übertragungsstrecken sowie Fernsehsysteme. Eine weitere, für den Betrieb von Mikrowellenöfen vorgesehene Frequenz beträgt 2450 MHz. Im Bereich dieser Frequenz arbeiten die Nachrichtenverbindungen von Polizei und Regierungsstellen. Die zweite Harmonische dieser Arbeitsfrequenz von 2450MHz, nämlich 4900MHz, fällt ebenfalls in den Bereich von Systemen zur Nachrichtenübertragung. Daher ist eine besonders sorgfältige 2.« Unterdrückung von Strahlungen, die im Fernseh-, UHF- und unteren Teil des Mikrowellen-Frequenzbereichs liegen, sowie der zweiten Harmonischen dieser Frequenzen, die von solchen Mikrowellengeneratoren ausgehen, besonders von Bedeutung.There is a particularly important area of application for high-frequency filters of the type described above in industrial microwave ovens that have a magnetron as a high-frequency generator. For the Operation of such microwave ovens became a first frequency of 915 MHz provided. However, some UHF transmission links also work in the range of this frequency as well as television systems. Another frequency intended for the operation of microwave ovens is 2450 MHz. The police and communications links operate in the range of this frequency Government agencies. The second harmonic of this working frequency of 2450MHz, namely 4900MHz, falls also in the field of messaging systems. Therefore a particularly careful 2. " Suppression of radiation in the TV, UHF and lower part of the microwave frequency range and the second harmonic of these frequencies generated by such microwave generators going out, especially of importance.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hochfrequenzfilter zur Störstrahlungsunterdrückung der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, daß ohne bedeutenden Mehraufwand eine ausreichend gute Störstrahlungsunterdrückung erzielt wird, um auch den strengsten Vorschriften der zuständigen Behörden zu genügen. Insbesondere soll auch die zweite Harmonische der Betriebsfrequenz gut unterdrückt werden.Accordingly, the object of the invention is to provide a high-frequency filter for suppressing interference radiation to improve the type described in such a way that without significant additional effort a Sufficiently good interference radiation suppression is achieved in order to comply with the strictest regulations of the competent authority Authorities to suffice. In particular, the second harmonic of the operating frequency should also be well suppressed will.

Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des neuen Hauptanspruchs dadurch gelöst, daß die äußere Kondensatorplatte über den Rand der zentralen Öffnung um eine Strecke hinausragt, die etwa einem Viertel der Wellenlänge der zweiten Harmonischen der Betriebsfrequenz Jes Hochfrequenzgenerators gleich ist, und daß die innere Kondensatorplatte einen größeren Durchmesser aufweist als. die äußere Kondensatorplatte. This object is achieved according to the characterizing part of the new main claim in that the outer Capacitor plate protrudes over the edge of the central opening by a distance that is about one Quarter of the wavelength of the second harmonic equal to the operating frequency Jes high frequency generator is, and that the inner capacitor plate has a larger diameter than. the outer capacitor plate.

Die erfindungsgemäße Anordnung ergibt eine Kombination einer starken Kapazität zur Abblockung der Grundfrequenz in Verbindung mit einer von oer äußeren Kondensatorplatte gebildeten λ/4-Drossel für die zweite Harmonische. Auf diese Weise wird bei ausreichender Dämpfung der Grundschwingung die Dämpfung der zweiten Harmonischen gegenüber den bekannten Anordnungen um 18 bis 20 db verbessert.The inventive arrangement results in a combination of a strong capacity to block the Fundamental frequency in conjunction with a λ / 4 choke formed by the outer capacitor plate for the second harmonic. In this way, if the fundamental oscillation is sufficiently damped, the damping is reduced the second harmonic compared to the known arrangements improved by 18 to 20 db.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen sind der folgenden Beschreibung zu einnehmen, in der die Erfindung an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigtFurther details and configurations are to be taken from the following description in which the invention is described and explained in more detail with reference to the embodiment shown in the drawing. It shows

F i g. 1 teilweise in Seitenansicht und teilweise im Vertikalschniti einen Mikrowellengcnerator mit einem Hochfrequenzfilter nach der Erfindung, losgelöst von einem elektronischen Ofen, ^f>:>F i g. 1 partially in side view and partially in vertical section a microwave generator with a high-frequency filter according to the invention, detached from an electronic oven, ^f >:>

F i g. 2 einen vertikalen Querschnitt eines elektronischen Ofens, bei dem der Generator nach Fi g. 1 Atiwendung finden kann,F i g. 2 is a vertical cross-section of an electronic furnace in which the generator of FIG. 1 application Can be found,

F i g. 3 ein Detail der Anordnung nach F i g. I in vergrößertem Maßstab,F i g. 3 shows a detail of the arrangement according to FIG. I on a larger scale,

Fig.4 eine Seitenansicht des Hochfrequenzfilters nach Fig.], von der Linie 4-4 aus gesehen, und4 shows a side view of the high frequency filter according to Fig.], seen from the line 4-4, and

Fi g. 5 einen Schnitt durch das Hochfrequenzfilter nach F i g. 1 längs der Linie 5-5.Fi g. 5 shows a section through the high-frequency filter according to FIG. 1 along line 5-5.

F i g. 1 veranschaulicht eine vollständige Energieerzeugungseinheit 10 für einen elektronischen Ofen. An einem Mikrowellen-Leistungsgenerator 11, der eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes 12 umfaßt, ist eine elektrisch leitende Umhüllung 13 aufgehängt, die mit einer kapazitiven Filteranordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung versehen ist Bevor die erfindungsgemäße Filteranordnung im einzelnen beschrieben wird, wird es nützlich sein, zunächst an H;i:kj F i g. 2 einen elektronischen Ofen zu erläutern.F i g. 1 illustrates a complete power generation unit 10 for an electronic oven. At a microwave power generator 11, the one Device for generating a magnetic field 12 comprises, an electrically conductive sheath 13 is suspended, those with a capacitive filter arrangement according to a preferred embodiment of the invention Before the filter arrangement according to the invention is described in detail, it will be be useful, first at H; i: kj F i g. 2 an electronic To explain oven.

Ein hohles, rechteckiges, leitendes Gehäuse 14 bildet einen Hohlraum 15, der als Ofen oder Röhre /um Erhitzen von Lebensmitteln 16 dient. Der Zugang zum Inneren des Ofens wird durch eine Tür ermöglicht, wie sie in der Technik allgemein bekannt ist und die daher hier nicht im einzelnen beschrieben wird Eine Wandvertiefung 17 bildet eine Wanne im Boden des Gehäuses und gewährleis.et eine wirksamere Erhitzung der Lebensmittel, die auf einer dielektrischen Platte 18 ruhen, die ihrerseits auf den Rändern der Wandvertiefung 17 aufliegt. A hollow, rectangular, conductive housing 14 forms a cavity 15, which acts as an oven or tube / around heating of food 16 is used. Access to the interior of the furnace is made possible through a door like them is well known in the art and is therefore not described in detail herein. A wall indentation 17 forms a tub in the bottom of the housing and ensures that the food is heated more effectively, which rest on a dielectric plate 18, which in turn rests on the edges of the wall recess 17.

Die Energieerzeugungseinheit 10 ist mit einem üblichen Hochspannungs-Netzgerät 19 verbunden, das einen Transformator, Gleichrichter, Steuergiieder, Kondensator- und Widerstandsanordnungen sowie geeigneten Leitungen und Verbindungen verschen ist. Die elektromagnetische Energie der Energieerzeugungeinheit 10 wird mit Hilfe einer Sonde 20, die von einem dielektrischen Kolben 21 umschlossen ist, in einen rechteckigen Hohlleiterabschnitt 22 eingeleitet, der in geeigneter Weise so dimensioniert ist, daU er die Energie mit der gewünschten Frequenz in den Ofenhohlraum 15 überträgt. Der Hohlleiterabschnitt ist an einem Ende durch eine Wand 23 abgeschlossen und an seinem inneren Ende 24 offen. Beim Einschalten des Mikrowellen-Leistungsgenerators werden die in den Ofen abgestrahlten elektromagnetischen Wellen von einem Rührer 25 gleichmäßig verteilt, der von einem Motor 26 angetrieben wird. Solche Rührer sind in der Technik bekannt und beispielsweise in der USA-Patentschrift 28 13 185 beschrieben.The power generation unit 10 is connected to a conventional high-voltage power supply unit 19, which a transformer, rectifier, control elements, capacitor and resistor arrangements as well as suitable ones Lines and connections are given away. the electromagnetic energy of the power generation unit 10 is with the help of a probe 20, which is enclosed by a dielectric piston 21, in a rectangular waveguide section 22 introduced, which in is suitably dimensioned so that it absorbs the energy transmits into the furnace cavity 15 at the desired frequency. The waveguide section is on one End closed by a wall 23 and open at its inner end 24. When turning on the microwave power generator the electromagnetic waves radiated into the furnace are generated by a stirrer 25 evenly distributed, which is driven by a motor 26. Such stirrers are in the art known and described, for example, in US Pat. No. 2,813,185.

Der Mikrowellen-Leistungsgenerator 11 der Energieerzeugungseinheit 10 nach F i g. 1 ist vom Magnetrontyp und enthält in einer evakuierten Umhüllung 27 aus einem hochleitenden Material, beispielsweise aus Kupfer, eine Anode, die eine Vielzahl von Resonanzhohlräumen bildet, und eine zentral dazu angeordnete Kathode mit einem inneren Heizelement. Alle diese Elemente sind in bekannter Weise ausgebildet, wie es in dem obenerwähnten Buch und in der USA-Patentschrift 30 20 447 beschrieben ist. Zwischen der Kathode und der Anode befindet sich ein Elektronen-Wechsclwii !.iingsrauin, in dem senkrecht zur Gcncramrachsc ein starkes elektrisches Feld herrscht. Die Kathodenleitung 28 und die Heizleitung 29 sind in dem dielektrischen Kathodenträger 30 angeordnet, der am anderen Ende der Umhüllung 27 axial angebrach! ist. KOhirippen 31 dienen zur Leitung eines umgewälzten Kühlungsmittels. das für eine schnelle Entfernung der von den Hochfrequenzschwingungen erzeugten Wärme Sorge trägt.The microwave power generator 11 of the power generation unit 10 according to FIG. 1 is of the magnetron type and contains 27 in an evacuated enclosure Made of a highly conductive material, such as copper, an anode that has a large number of resonant cavities forms, and a centrally arranged cathode with an inner heating element. All these Elements are formed in a known manner, such as in the above-mentioned book and in the United States patent 30 20 447 is described. There is an electron exchange circuit between the cathode and the anode ! there is a strong electric field. The cathode lead 28 and the heating line 29 are arranged in the dielectric cathode carrier 30, which is on the other End of the envelope 27 attached axially! is. KOhi ribs 31 are used to conduct a circulated coolant. that for a quick removal of the takes care of the heat generated by high frequency vibrations.

Die Magnetronanordnung wird durch eine Vorrichtung 12 ?ur Erzeugung eines Magnetfeldes vervollständigt, beispielsweise durch einen Elektromagneten, der axial zum Mikrowellengenerator angeordnet ist und mit Hilfe einer großen Anzahl von Windungen eines leitenden Drahtes 32 und eines Kernes 33 ein magnetisches Feld erzeugt, das quer zur Röhrenachse gerichtet ist. Der Elektromagnet 12 ist mit dem Magnetron durch Gehäuse- und Polschuhteile 34 aus leitendem Metall in der Weise verbunden, daß diese Teile das Magnetron tragen. Die Schwingungen werden durch die Wirkung der gekreuzten elektrischen und magnetischen Felder erzeugt, die eine speichenartig umlaufende Raumladung im Wechselwirkungsraum erzeugen. Ein Winkelstück 35 kann dazu dienen, die gesamte Einheit mit dem Ofen zu verbindenThe magnetron assembly is through a device 12? Completed for generating a magnetic field, for example by an electromagnet which is arranged axially to the microwave generator and with the aid of a large number of turns of a conductive wire 32 and a core 33 a magnetic one Generates a field that is directed transversely to the tube axis. The electromagnet 12 is through with the magnetron Housing and pole piece 34 made of conductive metal connected in such a way that these parts of the magnetron carry. The vibrations are created by the action of the crossed electric and magnetic fields generated, which generate a spoke-like circulating space charge in the interaction space. An elbow 35 can be used to connect the entire unit to the oven

Die dargestellte Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine kastenförmige Umhüllung 13. die die kapazitive Filteranordnung bildet, die die Kathoden- und Heizleitungen 28 und 29 des Magnetrons umgibt und die Mittel enthält, um diese Leitungen mit dem Hochspannungs-Netzgerät 19 zu verbinden. Andere mögliche Ausführungsformen umfassen kreisförmige, kugelförmige und unregelmäßig gestaltete Strukturen. Die einen Filterkasten bildende Umhüllung 13 ist aus einem elektrisch leitenden Metall geringen Gewichts hergestellt, beispielsweise aus Aluminium, und ist mit den Gehäuseteilen des Magnetrons durch eine \nzahl von Befestigungsgliedern verbunden, die jeweils eine Klammer 36. einen Gewindebolzen 37 und eine Mutter 38 umfassen und mit einem Winkel 39 in Eingriff stehen. Der Magnetrongenerator 11 und die Elektromagnetanordnung 12 sind in üblicher Weise geerdet, und es befinden sich die einander gegenüberliegenden Wände 40 der Umhüllung 13 infolgedessen ebenfalls auf Erdpotential. Der Zugang zum Inneren der Umhüllung 13 ist durch eine Öffnung 41 möglich, die von einer HF-Dichtung 60 aus Metalldrahtgewebe, wie es beispielsweise unter der Bezeichnung »Metex« im Handel ist, umgeben, die eine Abstrahlung oder einen Austritt von Mikrowellenenergie verhindert.The illustrated embodiment of the invention comprises a box-shaped envelope 13th the capacitive Forms filter arrangement that surrounds the cathode and heating lines 28 and 29 of the magnetron and the Contains means to connect these lines to the high-voltage power supply 19. Other possible Embodiments include circular, spherical, and irregularly shaped structures. the a cover 13 forming a filter box is made of an electrically conductive metal of low weight, for example made of aluminum, and is associated with the housing parts of the magnetron by a \ nnumber of Fastening members connected, each having a bracket 36, a threaded bolt 37 and a nut 38 include and are at an angle 39 in engagement. The magnetron generator 11 and the electromagnet assembly 12 are grounded in the usual manner, and the opposing walls 40 are located the envelope 13 as a result also at ground potential. Access to the interior of the enclosure 13 is possible through an opening 41 made by an RF seal 60 made of metal wire mesh, as it is for example is in the trade under the name "Metex", which prevents radiation or leakage of microwave energy.

Der Filterkasten ist an den übrigen drei Seiten durch perforierte Metallwände 42 verschlossen, die bei Bedarf die Zirkulation eines Kühlmittels gestatten. Die Abmessungen der Perforationslöcher sind so gewählt, daß eine Abstrahlung bei der Arbeitsfrequenz des Magnetrons verhindert wird. Die kapazitive Filteranordnung ist auf den gegenüberliegenden Seiten jedes der geerdeten Wandungsteile 40 derart angeordnet, daß die Abstrahlung von störender Hochfrequenzenergie verhindert wird. Mit einem Durchführungsleiter 51 für die Hochspannung sind eine äußere und eine innere, jeweils scheibenförmige Kondensatorplatte 43 bzw. 44 verbunden. Diese Kondensatorplatten bestehen aus einem Metall wie Aluminium und haben entgratete und abgerundete Randflächen 45. Im Rahmen der Erfindung können auch anders geformte Kondensatorplatten, beispielsweise viereckige oder elliptische, verwendet werden. Zwischen den Kondensatorplatten und den geerdeten Wänden 40 sind isolierende Schichten 46 und 47 eingespannt Die Schichten 46 und 47 sind vorzugsweise wesentlich größer als die zugeordneten Kondensatorplatten, so daß sie sich bis über die Stöße zwischen die Filterkasteirwände 40 und 42 hinweg erstrecken. Die dielektrischen Trennschichten 46 und 47 verhindern einen elektrischen Überschlag längs der Oberfläche des Materials nach Masse, der allgemein als Kriechspannungs-Überschlag bezeichnet wird Vorzugsweise bestehen die dielektrischen Schichten aus einem Material mit einer Durchschlagfestigkeit von wenigstens 120kV/mm. beispielsweise aus dem unter der Bezeichnung »Mylar« erhältlichen Material. Die dielektrischen Schichten berühren einander gegenüberliegende leitende Oberflächen der Wandungen 40 und überlappen alle möglichen Bereiche für eine Hochfrcquenzabstrahlung, die von dem hinteren Ende des Magnetrons durch den Kathodenträger 30 über die elek-The filter box is closed on the other three sides by perforated metal walls 42, which if necessary allow a coolant to circulate. The dimensions of the perforation holes are chosen so that that radiation at the operating frequency of the magnetron is prevented. The capacitive filter arrangement is arranged on the opposite sides of each of the grounded wall parts 40 such that the emission of interfering high-frequency energy is prevented. With a lead-through ladder 51 for the high voltage are an outer and an inner, each disk-shaped capacitor plate 43 and 44, respectively connected. These capacitor plates are made of a metal such as aluminum and have deburred and rounded edge surfaces 45. Within the scope of the invention, differently shaped capacitor plates, for example square or elliptical can be used. Between the capacitor plates and the Insulating layers 46 and 47 are constrained to grounded walls 40. Layers 46 and 47 are preferred much larger than the associated capacitor plates, so that they extend over the joints between the filter box walls 40 and 42 extend away. The dielectric separation layers 46 and 47 prevent electrical flashover along the Surface of the material by mass, commonly referred to as a creep flashover. Preferably the dielectric layers consist of a material with a dielectric strength of at least 120kV / mm. for example from the material available under the name »Mylar«. the dielectric layers contact opposing conductive surfaces of walls 40 and 40 overlap all possible areas for high frequency radiation coming from the rear of the magnetron through the cathode support 30 via the elec-

ίο trischen Leitungen 28 und 29 sowie den Getterleiter 48 durch die Stoßstellen an den Ecken der kastenförmigen Umhüllung 13 entweichen könnte.ίο tric lines 28 and 29 as well as the getter conductor 48 could escape through the joints at the corners of the box-shaped casing 13.

Aus den F i g. 3. 4 und 5 ist ersichtlich, daß jede der Wände 40 eine zentrale öffnung 49 aufweist, die vonFrom the F i g. 3, 4 and 5 it can be seen that each of the walls 40 has a central opening 49, which from

'5 einer isolierenden Scheibe 50 aus einem geeigneten Material, beispielsweise aus Mylar, vollständig ausgefüllt ist. Die von einer Niete gebildeten Hochspannungs-Durchführungsleiter 51 werden von der isolierenden Scheibe 50 getragen und erstrecken sich durch die Kondensatorplatten 43 und 44 hindurch. Anschlußzungen 52 und 53 kontaktieren die Kondensatorplatten'5 an insulating disk 50 made of a suitable Material, for example from Mylar, is completely filled. The high-voltage bushing formed by a rivet 51 are carried by the insulating disk 50 and extend through the capacitor plates 43 and 44 therethrough. Connecting tabs 52 and 53 contact the capacitor plates

43 und 44 und werden von den Durchführungsleitcrn 51 gehalten, so daß sie einen guten elektrischen Kontakt bilden. Demnach sind auf den gegenüberliegenden Seiten der geerdeten Wände 40 kapazitive Filter vorgesehen, die eine Abstrahlung von Nieder- und Hochfrequenzenergie im wesentlichen verhindern. Geeignete innere und äußere elektrische Verbindungen zwischen den Magnetronkomponenten und dem Hochspannungs-Netzgerät werden zu den Anschlußzungen mit Hilfe elektrischer Leitungen und Anschlußklemmen 54 hergestellt. Bei Bedarf können an jedem Ende noch weitere Anschlußzungen vorgesehen werden. Alle di elektrischen Komponenten, einschließlich der Trennschichten 46 und 47 sowie der Isolatorscheibe 50 sind mit einer isolierenden Masse beschichtet, beispielsweise mit Dow Corning Siüconfett, und unter hohem Druck miteinander vernietet, um Luftsäcke und damit das Entstehen von Koronaenlladungen auszuschließen.43 and 44 and are managed by implementation managers 51 held so that they make good electrical contact. Accordingly, they are on opposite pages The grounded walls 40 are provided with capacitive filters that radiate low and high frequency energy essentially prevent. Appropriate internal and external electrical connections between the magnetron components and the high-voltage power supply unit become the connection tabs with Manufactured using electrical lines and terminals 54. If necessary, you can still at each end further connection tongues are provided. All di electrical components, including the release liners 46 and 47 and the insulator disk 50 are coated with an insulating compound, for example with Dow Corning Siüconfett, and under high Pressure riveted to one another in order to exclude air sacs and thus the development of corona charges.

F i g. 4 zeigt deutlich die überlappende Ausbildung der äußeren dielektrischen Trennschicht 46. deren Ränder an allen vier Seiten über die Wände der Umhüllung überstehen. Um der Deutlichkeit willen ist die Umhüllung vom Elektromagneten getrennt dargestellt, und es sind auch die Befestigungsmittel fortgelassen, damit die wesentlichen Merkmale der Erfindung deutlicher hervortreten. F i g. 5 veranschaulicht ebenfalls die Überlappung. Hier sind die überstehenden Randabschnitte in Richtung auf den Betrachter abgebogen.F i g. 4 clearly shows the overlapping formation of the outer dielectric separating layer 46, its edges protrude on all four sides over the walls of the casing. For the sake of clarity, the wrapping is shown separately from the electromagnet, and the fasteners are omitted so that the essential features of the invention emerge more clearly. F i g. 5 also illustrates the overlap. Here the protruding edge sections are bent in the direction of the viewer.

Bei gleicher Größe der Kondensatorplatten 43 undWith the same size of the capacitor plates 43 and

44 auf beiden Seiten wurde die Kapazität des Filterkastens zu etwa 600 pF gemessen. Bei diesem Wert war der Strahlungspegel bei Fernsehfrequenzen und dem niederfrequenten Ende des Mikrowellenspektrums wcsentlich reduziert Eine weitere Verbesserung wurde jedoch durch die Verwirklichung des nun zu beschreibenden Aufbaus erzielt Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß der Durchmesser der äußeren Kondensatorplatte 43 gegenüber der inneren Kondensatorplatte 44 reduziert44 on both sides the capacitance of the filter box was measured to be about 600 pF. At this value was the radiation level at television frequencies and the low frequency end of the microwave spectrum weekly A further improvement, however, was reduced by the implementation of what will now be described Structure obtained from FIG. 3 it can be seen that the diameter of the outer capacitor plate 43 is opposite the inner capacitor plate 44 is reduced

und in bezug auf die Abmessungen der zentralen Öffnung 49 in der Wand 40 so gewählt ist daß eine Hochfrequenzdrossel entsteht. Der durch den Pfeil 55 bezeichnete Abstand ist so gewählt daß er annähernd gleich einem Viertel der Wellenlänge der zweiten Har-and with respect to the dimensions of the central opening 49 in the wall 40 is chosen so that a high frequency choke arises. The distance indicated by the arrow 55 is chosen so that it is approximately equal to a quarter of the wavelength of the second har-

⁶S monischen der Betriebsfrequenz des Magnetrons, also einer Frequenz von etwa 4800 bis 5000 MHz, im Dielektrikum ist Diese HF-Drosselanordnung hat eine Leerlaufstelle 56. also einen unendlich großen Wider- ⁶ monics of the operating frequency of the magnetron, i.e. a frequency of around 4800 to 5000 MHz, is in the dielectric.

stand, zwischen dem Rand der Kondensatorplatte 43 und der Wand 40, die einen Kurzschluß an den Rand 57 der Öffnung 49 transformiert. Bei höheren Mikrowellenfrequenzen wird dann die Energie, die den Raum zwischen dem Rand der inneren Kondensatorplatte 44 und der Wand 40 bis zur Stelle des Randes der Öffnung 49 passiert, im wesentlichen vollständig reflektiert. Mit dieser Anordnung konnten HF-Störungsmessungen bei der zweiten Harmonischen der normalen Arbeitsfrequenz des Magnetrons um einen Faktor von 18 bis 20 db gegenüber bekannten Anordnungen verbessert werden. Die größere innere Kondensatorplatte 44 bewirkt dann eine Unterdrückung des größten Anteils der Strahlung bei niederen Frequenzen, während die kombinierte Struktur mit der HF-Drossel erfolgreich die Abstrahlung von Energie bei höheren Frequenzen verhindert. stood between the edge of the capacitor plate 43 and the wall 40, which shorted to the edge 57 the opening 49 is transformed. At higher microwave frequencies then the energy that the room between the edge of the inner capacitor plate 44 and the wall 40 to the point of the edge of the opening 49 happens, essentially fully reflected. With this arrangement, RF interference measurements were possible with of the second harmonic of the normal operating frequency of the magnetron by a factor of 18 to 20 db can be improved compared to known arrangements. The larger inner capacitor plate 44 causes then a suppression of most of the radiation at lower frequencies, while the combined Structure with the HF choke successfully prevented the radiation of energy at higher frequencies.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung, die in Verbindung mit einem Magnetrongenerator bei einem elektronischen Ofen verwendet wurde, hat sich der kapazitive Filterkasten nach der Erfindung bei Anlegen einer Wechselspannung mit Spitzenspannungen von 4000 bis 5000 V als koronafrei erwiesen, und es wurde bei Anlegen von Gleichspannungen bis zu 24 000 V kein Durchschlagen des dielektrischen lsoliermaterials beobachtet. ilF-Störungsmessungen unterschritten die gesetzlich vorgeschriebenen Werte mit einem Pegel von etwa 35 db über 1 μν, gemessen mit Hilfe einer Hichantenne in einer Entfernung von etwa 3 m. Die zentrale Öffnung 49 der Wandungen 40 hatte einen Durchmesser von 31,8 mm, während der Durchmesser der äußeren Kondensatorplatte etwa 48,6 mm betrug. Der Überschuß von etwa 16,8 mm ist in zwei Hälften unterteilt, so daß sich eine Pfadlänge von etwa 8,4 mm ergibt, was etwa einem Viertel der Wellenlänge der zweiten Harmonischen der Arbeitsfrequenz des Magnetrons entspricht. Bei der gleichen Ausführungsform der Erfindung hatte die innere Kondensatorplatte einen Gesamtdurchmesser von etwa 81,0 mm. Der offenbarte kapazitive Filterkasten bildet infolgedessen einen wirksamen Hochspannungs-Durchführungsleiter, der geringe Verluste aufweist und eine Unterdrückung von Störstrahlungen bei Fernsehfrequenzen sowie dem oberen und unteren Ende der anzuwendenden Mikrowellenfrequenzen bewirkt.In a practical embodiment of the invention, which is in connection with a magnetron generator was used in an electronic furnace, the capacitive filter box according to the invention when an alternating voltage with peak voltages of 4000 to 5000 V is applied, it has been proven to be corona-free, and when DC voltages up to 24,000 V were applied, the dielectric insulating material did not break down observed. ILF interference measurements undercut the legally prescribed values with a level of about 35 db above 1 μν, measured with With the help of a hen antenna at a distance of about 3 m. The central opening 49 of the walls 40 had a diameter of 31.8 mm, while the diameter of the outer capacitor plate is about 48.6 mm fraud. The excess of about 16.8 mm is divided into two halves, so that a path length of about 8.4 mm gives about a quarter of the wavelength of the second harmonic of the operating frequency of the Corresponds to magnetrons. In the same embodiment of the invention, the inner capacitor plate had an overall diameter of about 81.0 mm. The disclosed capacitive filter box forms as a result an effective high voltage bushing conductor that has low loss and suppression of interference radiation at television frequencies as well as the upper and lower end of the applicable microwave frequencies causes.

Der beschriebene Aufbau kann beispielsweise dadurch abgewandelt werden, daß eine größere Anzahl von Kondensatorplatten mit dazwischen eingeschlossenem dielektrischen Material benutzt wird, die gemeinsam entweder die kleinere äußere oder die größere innere Kondensatorplatte oder beide Kondensatorplatten bilden. Ein solches Filter wäre ein mehrstufiges Filter und würde eine noch größere Dämpfung über eine große Bandbreite bewirken. Weitere Abwandlungen können sich hinsichtlich der Gestalt des gesamten Filterkastens sowie hinsichtlich der Kondensatorplatten und der dielektrischen Schichten ergeben. Infolgedessen soll das beschriebene Ausführungsbeispiel nur zur Erläuterung der Erfindung dienen und in keiner Weise den Umfang der Erfindung beschränken, der sich aus den vorstehenden Ansprüchen ergibt.The structure described can be modified, for example, by adding a larger number is used by capacitor plates with interposed dielectric material, which in common either the smaller outer or the larger inner capacitor plate or both capacitor plates form. Such a filter would be a multi-stage filter and would provide even greater attenuation over a cause a wide range. Further modifications can be made with regard to the shape of the entire filter box as well as with regard to the capacitor plates and the dielectric layers. Consequently the embodiment described is intended to serve only to explain the invention and in no way limit the scope of the invention, which emerges from the preceding claims.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. High-frequency filter for suppressing interference radiation for high-voltage lines leading to high-frequency generators, in particular for suppressing interference radiation in high-frequency furnaces, with an electrically conductive sheath surrounding the high-voltage lines and connected to the high-frequency generator, through the wall of which bushing conductors are insulated, at whose inner ends the lines leading to the high-frequency generator and at the outer ends of which lines leading to a high-voltage source are connected and which are each connected at their outer and at their inner ends to a capacitor plate which extends parallel to the wall of the envelope and through a dieiek Irish layer from the Outside or inside of the envelope is separated, characterized in that the outer capacitor plate (43) protrudes beyond the edge of the central opening (49) by a distance (55) which is about a quarter of the wavelength of the z wide harmonics of the operating frequency of the high-frequency generator is equal, and that the inner capacitor plate (44) has a larger diameter than the outer capacitor plate (43).

2. High frequency filter according to claim 1, characterized in that in opposite one another Walls (40) of the envelope (13) each with one mil outer and inner capacitor plates (43 and 44) provided feedthrough conductor (51) is known. In these known high-frequency filters ha ben the outside and inside of the casing opposite capacitor plates; the same diameter. The diameter of the Kon dencatorplatten was chosen as large as possible in order to generate as large a capacity as possible, the most effective possible short circuit for the high frequency forms against the housing wall. It is, however, not possible in the case of high-frequency generators ho

forth power the high frequency carried out by the high-voltage lines to such an extent at the end steps out of the conductive covering to prevent the strict regulations of the relevant authorities regarding the suppression of interference radiation can be met with certainty in any case. For this The reason for this is the high frequency filter according to DT-PS 8 73 410 and FR-PS 8 54 281 in addition to one helical winding of high-voltage conductors, so that these conductors act as inductors, which together with the capacitor plates form a blocking circuit that is tuned to the high frequency. However, such a trap circuit is tuned to a fixed frequency and cannot prevent, for example, that harmonics of the high-frequency oscillation over the high-voltage lines from the electrical conductive sheathing to the outside.

It is known from CH-PS 2 b5 682. λ / 4 lead absenteeism to be used as HF trap circuits, but these are always concentric arrangements, in which the λ / 4 line sections are parts of coaxial lines. When performing a Conductors through a wall are arranged concentrically to the line in such an arrangement Pipe sections used that are perpendicular to the wall