DE2900617A1 - Mikrowellenapplikator - Google Patents

Mikrowellenapplikator

Info

Publication number
DE2900617A1
DE2900617A1 DE19792900617 DE2900617A DE2900617A1 DE 2900617 A1 DE2900617 A1 DE 2900617A1 DE 19792900617 DE19792900617 DE 19792900617 DE 2900617 A DE2900617 A DE 2900617A DE 2900617 A1 DE2900617 A1 DE 2900617A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
waveguide
slots
microwave applicator
distance
microwave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19792900617
Other languages
English (en)
Other versions
DE2900617B2 (de
DE2900617C3 (de
Inventor
Werner Rueggeberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Armstrong World Industries Inc
Original Assignee
Armstrong Cork Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Armstrong Cork Co filed Critical Armstrong Cork Co
Publication of DE2900617A1 publication Critical patent/DE2900617A1/de
Publication of DE2900617B2 publication Critical patent/DE2900617B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2900617C3 publication Critical patent/DE2900617C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/78Arrangements for continuous movement of material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006Particular feeding systems
    • H01Q21/0037Particular feeding systems linear waveguide fed arrays
    • H01Q21/0043Slotted waveguides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Description

DSA/G-K 2o41 - 4 -
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenapplikator und insbesondere Mikrowellenantennen bzw. Mikrowellenstrahler zum gleichförmigen Aufbringen von Mikrowellenenergie auf ein an dem Strahler vorbeigefördertes Material.
Es sind bereits Mikrowellenapplikatoren vorgeschlagen, welche eine Querantenne verwenden, um Mikrowellenenergie auf ein zu behandelndes Material zu richten. Einige dieser Applikatoren haben einen sehr komplexen Aufbau mit Strahlungselementen mit Mehrfachwellenleitern, die durch Schleifenkoppelung von 'einer koaxialen Leitung aus erregt werden. Diese Konstruktionen sind sehr aufwendig und leistungsmäßig auf die maximale Leistungsfähigkeit der koaxialen Speiseleitung begrenzt. In Betrieb treten bei diesen Einrichtungen Probleme hinsichtlich der Energiereflexion zurück zur Antenne auf.
Bei anderen bekannten Applikatoren (US-PS 3 622 732) v/erden leitende Hüllen verwendet, beispielsweise Mehrfachwellentyp-Hohlraumresonatoren, die mit Mikrowellenenergie an räumliche getrennten Beschickungsstellen gespeist werden, um Materialien zu behandeln, die durch die Resonatoren geführt werden. Diese Vorrichtungen haben sich jedoch hinsichtlich einer gleichförmigen Behandlung -von unter Einfluß von Mikrowellenenergie sich schnell erhitzenden Materialien als unwirksam erwiesen, da die Energieverteilung in dem Resonator ungleichförmig wird, wenn das Material in den Hohlraum eingeführt wird. Weiterhin haben sich Schwierigkeiten bei sich ändernden Belastungen ergeben, welche die Oszillationsfrequenz der Mikrowellenröhre mitziehen :, was zu Reflexionen hoher Leistung und zu geringen Wirkungsgraden führt.
Andere, zum Stand der Technik gehörende Mikrowellenappliaktoren (US-PS 3 764 768) verwenden eine Anordnung von parallelen Schlitzen, die eine halbe Wellenlänge voneinander entfernt sind und zentral über eine Seite eines Rechteckwellenleiters
90983 4/0607
DEA/G-K 2o41 ~ 5 ~
in Verbindung stehen. Die einzelnen Schlitze sind mit einem Schlitzbelastungselement versehen, welches so einstellbar ist, daß die durch den Schlitz herausgeführte Leistung verändert und dadurch eine gleichförmige Abgabe aus dem Applikator über der Länge des Wellenleiters bewirkt wird. Diese Vorrichtung hat jedoch den großen Nachteil, daß die Schlitzabstandsanordnungen und die Schlitzbelastungselemente Lmpedanzmißanpassungen erzeugen und Energiereflexionen verursachen, die ein Unwirksamwerden der Energiekoppelung Verursachen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen Mikrowellenstrahler zu schaffen, mit dem gleichförmig Mikrowellenenergie auf ein an dem Strahler vorbeizuförderndes Material aufgebracht werden kann. Bei diesem Mikrowellenapplikator sollen die Energiereflexionen auf ein Minimum reduziert und ein hoher Energiekopplungswirkungsgrad erreichbar sein. Schließlich soll der Applikator einfach, ohne Aufwand und dauerhaft gebaut und an die vorgesehenen Verwendungszwecke angepaßt sein.
Der erfindungsgemäße Mikrowellenapplikator hat einen rechteckigen Wellenleiter mit einer Anordnung von Längsschlitzen mit Resonanznebenschluß und einer Wellenlänge mit einem halben Freiraum, wobei die Schlitze durch die Wand des Wellenleiters in Verbindung stehen. Die Schlitze sind paarweise über der Länge des Wellenleiters angeordnet und von der Mittellinie des Wellenleiters aus in einem fortschreitenden Abstand weiter nach außen in der von der Mikrowellenenergiequelle wegführenden Richtung angeordnet. Die fortschreitende Distanzierung der Schlitze von der Mittellinie der Wand weg muß so eingestellt sein, daß eine gleichförmige Energieabführung des Wellenleiters über seiner Länge vorliegt. Die einzelnen Schlitze eines jeden Schlitzpaares sind in Längsrichtung in einem Abstand von ungeraden Mehrfachen einer dreiviertelten Wellenleiterwellenlänge angeordnet. Die Schlitzpaare sind ebenfalls in einem Abstand von ungeraden Mehrfachen der dreiviertelten Wellenleiterwellenlänge angeordnet. Der Abstand
909834/0607
DEA/G-K 2o41 - 6 -
der Schlitze und der Schlitzpaare reduziert die Energieref elxionen in dem Wellenleiter auf ein Minimum und erhöht den Wirkungsgrad der Vorrichtung dadurch, daß das Stehwellenverhältnis bzw. der Welligkeitsfaktor in dem Wellenleiter bzw. Hohlleiter reduziert wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Mikrowellenapplikator für ein gleichförmiges oder profiliertes Erhitzen von Materialien mit Mikrowellenenergie. Dabei wird ein hohler rechteckiger Wellenleiter mit einer Anordnung von Resonanzschlitzen versehen, die durch die Wand des Wellenleiters in Verbindung stehen. Die Schlitze sind im Abstand von der Mittellinie der Wand aus mit sich ändernden Größen angeordnet, um die Energie selektiv aus dem Wellenleiter abzugeben. Die Schlitze sind in Paaren angeordnet, wobei einzelne Schlitze und Schlitzpaare in Längsrichtung durch ein Vielfaches des dreiviertelten Wellenleiterwellenlängenabstands getrennt sind, um den Wirkungsgrad der Energieabführung aus dem Wellenleiter zu verbessern.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines Mikrowellenapplikators,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 von Fig. 1 ,
Fig. 3 perspektivisch den Radiator von Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 2,
Fig. 5 in einem Diagramm den db-Abfall pro Schlitzpaar aufgetragen über dem Abstand von der Mittellinie der Schlitzmitten der breiten Seite.
90983 4/0607
DEA/G-K 2o41 _ 7 ._
Der in den Figuren 1 und 2 gezeigte Mikrowellenapplikator 21 hat einen geschlitzten Mikrowellenstrahler 22, dem Mikrowellenenergie über einen Wellenleiter oder eine geeignete Übermittlungsleitung 24 von einem Mikrowellengenerator 23 zugeführt wird. Wenn die Ebene der Wellenleiterwand mit den Abstrahlungsschlitzen parallel zur Ebene der Werkstückzuführung ist, wird der Mikrowellenstrahler vorzugsweise mehrere Wellenlängen über dem Material 25 angeordnet. Bei der gezeigten Ausführung hat der Wellenleiter auf der breiten Seite eine Abstrahlende Schlitzantenne, die so gebaut ist, daß Mikrowellenenergie mit halbwillkürlicher Phase auf das durch die Mikrowellenenergie zu behandelnde Material 25 gerichtet wird, welches an dem Strahler auf einem Mechanismus 26 liegend und durch den Mechanismus vorbeigeführt wird. Wenn die Ebene der Wellenleiterwand mit den abstrahlenden Schlitzen senkrecht zur Oberfläche der Werkstückzuführung ist, kann der Strahler so nahe an das Material 25 gebracht werden, wie dies die Umstände zulassen. Im letzteren Fall ändern sich die Eigenschaften des Mikrowellenübergangs durch den Annäherüngseffekt und durch Richtung und Polarisierung der Felder bezüglich der Oberfläche der Werkstückzuführung 25. Der Mikrowellengenerator 23 kann eine Mikrowellenröhre sein, beispielsweise ein Klystron oder ein Magnetron, welches mit einer Frequenz von 235o Megahertz oder irgendeiner anderen geeigneten Frequenz arbeitet. Der Wellenleiter 24 kann mit der strahlenden Antenne durch Flanschverbindungen oder durch andere zweckmäßige Kupplungen verbunden werden. Der Strahler 22 wird vorzugsweise am Ende gespeist, obwohl eine Mittenspeisung für angepaßte Seitenstrahler ebenfalls möglich ist.
Wie aus den Figuren 3 und 4 zu ersehen ist, hat die strahlende Antenne 22 einen hohlen Wellenleiterabschnitt 35 mit (schmalen) SHitenwänden 36 und 37 und breiten Seitenwänden 38 und 39. Der Wellenleiterabschnitt 35 endet auf einer Stirnseite in einer kurzschließenden Platte 33, die im Zusammenwirken mit dem einzigen speziell angeordneten Schlitz 15 ein vollständiges Ende für die Restenergie bildet, die von dem vorausgehenden Schlitzpaar ankommt. An der anderen Stirnseite hat der Wellenleiter-
909834/0607
DEA/G-K 2o41 8
abschnitt 35 eine Verbindungsplatte 34, mit welcher der Strahler 22 an die Mikrowellenenergiequelle angeschlossen werden kann. Der Wellenleiterabschnitt 35 ist vorzugsweise so bemessen, daß er von der breiten Seite zur breiten Seite nicht höher als eine halbe Freiraumwellenlänge der Mikrowellenerregungsfrequenz und von Seitenwand zu Seitenwand nicht mehr oder weniger breit ist als eine halbe Freiraumwellenlänge der gleichen Frequenz. Mit diesen Abmessungen arbeitet der Wellenleiter nach dem sogenannten TE- -Modus, wobei jeder andere Modus unterdrückt ist. Das elektrische Feld in dem Wellenleiter erreicht ein sinusförmiges Maximum an der Mitte in Querrichtung der breiten Seitenwände. Es können auch andere Abmessungen für den Wellenleiterabschnitt 35 verwendet werden, die zu anderen Feldarten in dem Wellenleiter führen. Die Abmessungen, auf die speziell Bezug genommen wird, führen direkt zu dem gewünschten und äußerst günstigen Betrieb.
Bezüglich des Strahlers 22 sind in Längsrichtung Schlitze 1 bis 15 ausgerichtet, die eine gleichförmige Größe haben, eine halbe Freiraumwellenlänge zwischen den Extremwerten der Vollradiusenden lang und etwa 6,4 mm (1/4") breit sind. Die Schlitze 1 bis 14 sind paarweise gruppiert und von der Mittellinie 16 der breiten Seitenwand 39 nach außen fortschreitend in Richtung von dem Eingangsende des Strahlers 22 weg angeordnet. Für den TE1 -Betriebsmodus nehmen die quer zu den Hauptachsen der Schlitze gerichteten elektrischen Ströme von einem vernachlässigbaren Wert an der Mittellinie der breiten Seitenwand bis zu Maximalwerten an den Rändern der breiten Seitenwand zu. Die Positionierung der Schlitze 1 bis 14 immer weiter außen von der Mittellinie 16 der breiten Seitenwand 39 aus führt zu einer fortlaufend größer werdenden Unterbrechung dieser Ströme. Dies führt zu der Abgabe von fortlaufend größer werdenden Porzentsätzen an Mikrowellenenergie im Wellenleiter aus den aufeinanderfolgenden Schlitzen über der Länge des Strahlers 22. Für spezielle Strahler können empirisch Wellenleiterformeln bestimmt werden, welche den Betrag an abgegebener
909834/0607
DEA/G-K 2o41 ~ 9 -
Leistung in Ausdrücken der Verschiebungen der Schlitzpaare von der Mittellinie des Wellenleiters ausdrücken.
Für einen Strahler 22 mit einem genormten Wellenleiter der Bauweise WR34o, der nach dem TE1 -Modus arbeitet, wurde festgestellt, daß die Beziehungen zwischen dem Betrag an freigegebener Energie in Ausdrücken der Decibelreduzierung der Energie innerhalb des Wellenleiterabschnitts 35 nach der Fortpflanzung an einem Paar von abstrahlenden Schlitzen vorbei und der Schlitzverschiebungen von der Mittellinie weg folgendermaßen ausgedrückt werden können ;
X1 = jo,588 tan"1(o,659 Vdb) + o,ooi]* 25,4 (mm) (1) X2 = jj,o78 tan"1(o,433 Vcib) + o,ooil· 25,4 (mm) (2)
X1 ist dabei die Verschiebung des vorderen Schlitzes, also des zum Eingangsende hin liegenden Schlitzes, von der Mittellinie des Wellenleiters weg. X« ist die Verschiebung des hinteren Schlitzes von der Mittellinie des Wellenleiters weg. db = 1o log (Eingangsleistung/Ausgangsleistung)„ Die spezifizierten Toleranzen gewährleisten ein Arbeiten innerhalb von Io % der erwarteten Werte. Die Eingangsleistung bezieht sich auf die Leistung, die sich einem Schlitzpaar innerhalb des Wellenleiters nähert. Die Ausgangsleistung bezieht sich auf die Leistung, welche ein Schlitzpaar innerhalb des Wellenleiters verläßt. Die Gleichungen (-1) und (2) sind auch für Wellenleiterstrahler verwendbar, die bei 245o Megahertz arbeiten und andere Wellenleiter als den der Bauweise WR34o verwenden, wenn die innere Querschnittsfläche eines solchen Wellenleiters gleich der inneren Querschnittsfläche des Wellenleiters der Bauweise WR34o ist und wenn zusätzlich das Produkt aus dem Quadrat des Abstandes von breiter Seitenwand zu breiter Seitenwand und der Wellenleiterwellenlänge für den anderen Wellenleiter (also niefit WR34o-Bauweise) dem gleichen Produkt entspricht, das sich bei dem genormten Wellenleiterder Bauweise WR34overgibJ;.
9098 34/0607
DEA/G-K 2o41 - 10 -
Die Gleichungen (1) und (2) sind im Diagramm von Fig. 5 dargestellt. Die Kurve 41 entspricht den Lösungen von Gleichung (1), die Kurve 4o den Lösungen von Gleichung (2). Die Gleichungen können in Verbindung mit der Kenntnis der gesamten Eingangsleistung zum Wellenleiter benutzt werden, um die erforderlichen Verschiebungen bzw. Auslenkungen 31a und 31b aufeinanderfolgender Schlitzpaare von der Mittellinie der breiten Seitenwand weg zu bestimmen, wodurch jede gewünschte Verteilung der Mikrowellenenergieabgabe über der Länge des Strahlers 22 bewirkt werden kann. Ähnliche Gleichungen können für andere Arten von Strahlerwellenleitern aufgestellt werden. In allen Fällen wird der Endschlitz 15 in Verbindung mit der Stirnplatte 33 selektiv am Rand der breiten Seitenwand 39 am Stirnende des Wellenleiterabschnitts angeordnet, um die gesamte Restenergie aus dem Wellenleiter abzugeben.
Die Mitten der Schlitze der einzelnen Schlitzpaare sind vorzugsweise im Abstand von ungeraden Vielfachen des Abstands 3o in Form einer dreiviertelten Wellenleiterwellenlänge angeordnet. Für diese Längspositionierung der Schlitze über der Länge der breiten Seitenwand 39 ergibt sich eine Aufhebung unerwünschter Energiereflexionen im Wellenleiterabschnitt 35. Der am Ende befindliche Schlitz 15 ist vorzugsweise zwischen einem Abstand 42 zwischen einer viertel und einer halben Wellenleiterwellenlänge von der kurzschließenden Platte 33 angeordnet, um einen niedrigen Reflexionsabschluß zu erhalten. Bei dem Wellenleiter der Bauweise WR34o wird dieser Abstand experimentell zu 6o,2 mm (2,37") bestimmt. Das niedrige Niveau der Energiereflexion in dem Wellenleiterabschnitt 35 führt für den Strahler am Eingang 34 zu einem Stehwellenverhältnis von niedriger Spannung und ergibt für das Applikatorsystem hohe Energie- bzw. Leistungsübergangswirkungsgrade .
Die vorstehend beschriebenen Maßnahmen werden nun unter Bezugnahme auf FlTf1. 4 für eine spezielle Auslegung eines Strahlers mit einem Wellenleiterabschnitt der Bauweise WR34o verwendet,
90983 h/0607
29Q0617
DEA/G-K 2o41 - 11 -
der so bemessen ist, daß er im Inneren 86,4 mm (3,4") breit und 43,2 mm (1,7") tief ist. Er wird mit 3o kW bei 245o MHz betrieben. Die Energieabgabe soll über einem linearen Abstand von 2,1 m so gleichförmig wie möglich sein.
um dies zu erreichen, werden sieben Schlitzpaare und ein Endschlitz im Abstand längs einer breiten Seitenwand des Wellenleiterabschnitts angeordnet, wobei alle Schlitze die Abmessungen von 61 mm χ 6,35 mm (2,4" χ ο,25") haben. Die Anordnung erfolgt so, daß jeder Schlitz und jedes Schlitzpaar voneinander 131,3 mm (5,17"), also 3/4 der Wellenleiterwellenlänge, entfernt sind. Der Endschlitz 15 befindet sich in einem Abstand von 6o,2 mm (2,37") von der kurzschließenden Platte 33. Durch Verwendung des in diesem Abstand angeordneten Schlitzes 15 werden Energiereflexionen auf ein Minimum reduziert, während die Abgabe über einem Bereich von 2,1 m (7 ft) erfolgt. Um eine lineare gleichförmige Abgabe zu erhalten, muß der Mikrowellenenergiepegel um 4 kW beim Vorbeigehen an jedem Schlitzpaar vom Eingang zum Ende abfallen, wobei 2 kW als Restabgabe für den Endschlitz bleiben. Beginnend mit 3o kW und unter Berechnung der erforderlichen Energie- bzw. Leistungsreduzierung an jedem aufeinanderfolgenden Schlitzpaar in db und durch Einsetzen in die Gleichungen (1) und (2) wird die Querlage der Mitte eines jeden Schlitzes von der Mittellinie der Wand aus bestimmt. In Tabelle I sind die Werte für die Wellenleiterleistung, den db-Leistungsabfall und die Schlitzabstände von der Mittellinie aus für einen Wellenleiterstrahler der Bauweise WR34o mit 3o kW und fünfzehn Schlitzen aufgeführt.
Es ergeben sich die folgenden elektrischen Werte und Dimensionen für die Auslegung eines 3o kW Schlitzstrahlers mit gleichförmiger Energieverteilung:
90983^/0607
DEA/G-K 2o41
- 12 -
TABELLE I
Schlitz- Vfellenleiterleistung dbpaar einfallend - sendet Leistungsin kW abfall
mm
Schlitzposition von
der Mittellinie aus
(in) mm (in)
1 und 2 3 und 4 5 und 6 7 und 8 9 und 1o 11 und 12 13 und 14· 15 .
3o 26 o,62
26 22 o,73
22 18 o,88
18 14 1,1o
14 1o 1,48
1o 6 2,22
6 2 4,78
2,ο 0
7.37 (o,29) 9,14 (o,36) 7,87 (o,31) 9,65 (o,38)
8.38 (o,33) 1o,67 (o,42) 9,14 (o,36) 11,68 (o,46) 9,91 (o,39) 13,21 (o,52)
1o,92 (o,43) 15,49 (o,61)
11,73 (o,57) 2o,83 (o,82)
am Rand
In Betrieb können Strahler dieser Konstruktion die Leistung linear gleichförmig mit einer mittleren Änderung von der mittleren Leistung aus von etwa 8 % für alle Schlitzpaare abgeben, wobei sich ein Spannungsstehwellenverhältnis von zwischen 1,1o und 1,2o am Eingang für den gesamten Wellenleiterabschnitt ergibt. Bei der Stromauslegung nimmt man an, daß es möglich ist, ein Stehwellenverhältnis von nahezu 1,oo für Idealbedingungen zu erhalten. Herstellungsfehler und Materialunvollkommenheiten verhindern jedoch das Erreichen dieses Idealfalls.
Wenn Materialien behandelt werden sollen, die auf gegenüberliegenden Seiten eines Strahlungsschlitzes vorbeilaufen, können Schlitzpaare auf beiden breiten Seitenwänden des Wellenleiterabschnitts vorgesehen werden. Eine auf diese Weise gesteuerte Abgabeleistung kann dann gleichzeitig auf den gegenüberliegenden Seiten eines Strahlers erhalten werden. Für Strahler, die auf beiden breiten Seitenwänden Leistung abgeben, werden dann die gleichen Auslegungskriterien wie bei den Strahlern verwendet, die nur an einer einzigen breiten Seitenwandenergie abgeben. Die Auslegungskurven müssen jedoch so eingestellt werden, daß nur ein Schlitzpaar in einem gegebenen Wellenleiterabschnitt existieren kann. Ein solches
909834/0607
DEA/G-K 2ο41 - 13 -
einziges Schlitzpaar kann auf jeder breiten Seite des abstrahlenden Wellenleiters an genau identischen Längspositionen über der Länge der Leitung angeordnet werden.
Wenn ein Strahler gebaut werden soll, der eine nicht gleichförmige oder graduierte Mikrowellenenergieabgabe aufweisen soll, können die Gleichungen (1) und (2) zur Bestimmung der Querposition der nebengeschlossenen Schlitze längs der Wellenleiter verwendet werden, wodurch irgendeine Mikrowellenenergieverteilung erreicht wird. Jedes abgestrahlte Energieprofil kann zur Erzeugung einer optimalen Energieverteilung erreicht werden, wenn dies für eine spezielle Anwendung erforderlich ist, um ein gleichförmiges oder ungleichförmiges oder graduiertes Erhitzen, Trocknen oder Behandeln des zu verarbeitenden Materials zu erhalten.
Obwohl nur Längsschlitze erwähnt wurden, sind von den vorstehend genannten Maßnahmen bestimmte Maßnahmen auch für Querschlitze gültig, die senkrecht zur Mittellinie der breiten Seitenfläche des Wellenleiters verlaufen, sowie für schräge Schlitze, die in irgendeinem Winkel in dem 9o°-Bereich angeordnet werden können, der die Querschlitze von den Längsschlitzen trennt. Ebenso können vermischte Kombinationen von Schlitzpaaren sowie aeraischte Schlitze innerhalb eines Paares verwendet werden. Die Wahl wird durch die Leistung festgelegt, die aus der einfallenden Welle abgezogen werden soll, und durch die Richtung und Polarisierung der Felder, bezogen auf die Wärmebelastung. Es können auch bevorzugte Polarisierungen vorhanden sein, die sich nur auf spezielle Anwendungszwecke beziehen.
908834/0607
DEA/G-K2041 -14-
Der EIA Wellenleiterabschnitt hat nach der amerikanischen Norm RS-261-A die Bezeichnung WR-340. Nach dem JAN-System hat der Wellenleiterabschnitt nach der Norm MIL-HDBK-216 vom 4. Januar 1962 die Bezeichnung RG-112/U. Die äußeren Abmessungen und die Wandstärke betragen 3,560 χ 1,860 χ 0,080 inch. Der Frequenzbereich in Gigahertz für den Dominantmodus TE. n beträgt 2,20 bis 3,30. Die kritische Wellenlänge Λ beträgt für den TE1 „ Modus 17,3 cm. Die kritische Frequenz f beträgt für den gleichen Modus 1,735 Gigahertz. Die theoretische Dämpfung von der niedrigsten zur höchsten Frequenz liegt zwischen 0,877 und 0,572 db/100 ft.
909834/0607
Leerseite

Claims (8)

Patentan Sprüche
1. Mikrowellenapplikator mit einem rechteckigen Wellenleiterabschnitt, der eine Vielzahl von Resonanzschlitzen aufweist, die durch eine der breiten Seitenwände des Wellenleiters verbunden sind, um die Mikrowellenenergie aus dem Wellenleiter abzugeben, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitten der Schlitze ( 1 bis 15) von der Längsmittellinie (16) wenigstens einer breiten Seitenwand (38, 39) nach außen um sich ändernde Abstände angeordnet sind, um sich ändernde Energiemengen durch die Schlitze (1 bis 15) aus dem Wellenleiter (22, 35) abgeben zu können.
2. Mikrowellenapplikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (1 bis 15) in Längsrichtung ausgerichtet, paarweise gruppiert und eine halbe Freiraumwellenlänge lang sind.
90983A/0607
DEA/G-K2041 -2-
3. Mikrowellenapplikator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitten von einzelnen Schlitzen (1 bis 15) zugeordneter Schlitzpaare in Längsrichtung in einem Abstand von ganzen Mehrfachen der Dreiviertelwellenleiterlänge angeordnet sind und daß die Schlitzpaare in Längsrichtung in einem Abstand von drei Vierteln der Wellenleiterlänge oder von ganzzahligen Mehrfachen dieses Abstands vorgesehen sind, um die Reflexionen im Wellenleiterabschnitt auf ein Minimum zu reduzieren und um eine wirksame· Le istimgs abgabe des Applikaors zu erhalten.
4. Mikrowellenapplikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (1 bis 15) von der Längsmittellinie (16) aus in Querrichtung nach außen angeordnet sind.
5. Mikrowellenapplikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (1 bis 15) in beiden breiten Seitenwänden (38, 39) des Wellenleiterabschnitts (35) vorgesehen sind.
6. Mikrowellenapplikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenleiterabschnitt (35) ein genormter Wellenleiterabschnitt (WR340) ist.
7. Mikrowellenapplikator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenleiterabschnitt (35) derart bemessen ist, daß die innere Querschnittsfläche der Fläche des genormten Wellenleiters (WR340) entspricht und daß das Produkt des Quadrats des Abstands zwischen den beiden breiten Seitenwänden (38, 39) und der Wellenleiterabschnittswellenlänge dem in gleicher Weise berechneten Produkt des genormten Wellenleiterabschnitts (WR340) entspricht.
909834/0607
DEA/G-K2041 -3-
8. Mikrowellenapplikator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Bestimmung der Auswärtsverschiebung der Mitten der Schlitze (1 bis 15) von der Mittellinie (16) der breiten Seitenwand (38, 39) aus:
X1 = |Ö,588 tan"1 (0,659 VcIb) + 0,00i] . 25,4 (mm) X2 = |ϊ,078 tan~1(0,433 Vdb)+X),OOi] . 25,4 (mm) wobei
X1 der Abstand in mm von der Mittellinie (16) eines
ersten Schlitzes,
X_ der Abstand in mm von der Mittellinie (16) eines
zweiten Schlitzes und
db 10 log (innere, sich einem Schlitzpaar nähernde
Wellenleiterleistung/innere, das Schlitzpaar
verlassende Wellenleiterleistung) ist.
908834/0607
DE2900617A 1978-02-16 1979-01-09 Mikrowellenapplikator Expired DE2900617C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/878,285 US4160145A (en) 1978-02-16 1978-02-16 Microwave applicator device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2900617A1 true DE2900617A1 (de) 1979-08-23
DE2900617B2 DE2900617B2 (de) 1980-01-03
DE2900617C3 DE2900617C3 (de) 1980-09-04

Family

ID=25371726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2900617A Expired DE2900617C3 (de) 1978-02-16 1979-01-09 Mikrowellenapplikator

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4160145A (de)
DE (1) DE2900617C3 (de)
GB (1) GB2022973B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3146045A1 (de) * 1980-11-20 1982-06-03 Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi, Osaka Mikrowellenheizvorrichtung
EP0235104A2 (de) * 1986-02-11 1987-09-02 Tetra Pak Processing Systems Aktiebolag Mikrowellenheizgerät
US5173640A (en) * 1990-11-22 1992-12-22 Leybold Aktiengesellschaft Apparatus for the production of a regular microwave field

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2478930A1 (fr) * 1980-03-20 1981-09-25 Technics Lambda Internal Applicateur a micro-ondes, notamment pour la vulcanisation ou la reticulation en continu de profiles, de tuyaux ou de cables a base de caoutchouc
US4511778A (en) * 1980-12-11 1985-04-16 Canon Kabushiki Kaisha Image fixing device utilizing a high frequency wave
FR2500707A1 (fr) * 1981-02-20 1982-08-27 Electricite De France Dispositif de traitement de materiaux par hyper-frequences a elements modulaires
JPS58142184A (ja) * 1982-02-19 1983-08-23 大阪瓦斯株式会社 乾燥装置
US4458126A (en) * 1982-03-30 1984-07-03 General Electric Company Microwave oven with dual feed excitation system
IT1226340B (it) * 1988-07-18 1991-01-09 Barilla Flli G & R Macchina per il trattamento termico e la sterilizzazione con microonde di cibi preconfezionati.
US4889966A (en) * 1988-08-08 1989-12-26 Apv Magnetronics Limited Apparatus for heating discrete packages of products using microwaves
WO1991003140A1 (en) * 1989-08-18 1991-03-07 James Hardie & Coy Pty. Limited Microwave applicator
DE69206736T2 (de) * 1991-09-27 1996-05-30 Apv Uk Plc Geräte zur Mikrowellenerhitzung
FR2683393B1 (fr) * 1991-11-04 1994-01-28 Claude Marzat Antenne pour generateur micro-ondes.
DE19700141A1 (de) * 1997-01-04 1998-07-09 Gero Hochtemperaturoefen Gmbh Brennofen für die Hochtemperaturbehandlung von Materialien mit niedrigem dielektrischem Verlustfaktor
KR100496128B1 (ko) * 1998-02-19 2005-06-17 프라마톰 아엔페 게엠베하 핵 연료의 마이크로파 소결을 위한 방법 및 장치
ATE378565T1 (de) * 2000-08-16 2007-11-15 John F Novak Verfahren und vorrichtung zur verwendung von mikrowellen
ITPN20020045A1 (it) * 2002-06-20 2003-12-22 Microglass Srl Macchina per la lavorazione del legno.
US8006685B2 (en) * 2002-07-05 2011-08-30 Turbochef Technologies, Inc. Re-circulating oven with gas clean-up
US9351495B2 (en) * 2002-07-05 2016-05-31 Turbochef Technologies, Inc. Air fryer
CN100424422C (zh) 2002-07-05 2008-10-08 透波歇夫技术股份有限公司 快速烹饪炉
US8011293B2 (en) * 2003-07-07 2011-09-06 Turbochef Technologies, Inc. Speed cooking oven with sloped oven floor and reversing gas flow
US7946224B2 (en) * 2003-07-07 2011-05-24 Turbochef Technologies, Inc. Griddle
US8035062B2 (en) * 2003-07-07 2011-10-11 Turbochef Technologies, Inc. Combination speed cooking oven
US20080105249A1 (en) * 2003-07-07 2008-05-08 Turbochef Technologies, Inc. Speed cooking oven with radiant mode
US7886658B2 (en) * 2003-07-07 2011-02-15 Turbochef Technologies, Inc. Speed cooking oven with improved radiant mode
US8658953B2 (en) 2003-07-07 2014-02-25 Turbochef Technologies, Inc. Antenna cover for microwave ovens
WO2005041672A2 (en) * 2003-10-21 2005-05-12 Global Appliance Technologies, Inc. Speed cooking oven with slotted microwave antenna
JP4304053B2 (ja) * 2003-11-17 2009-07-29 株式会社アルバック マイクロ波励起プラズマ処理装置
EP1729583A4 (de) * 2004-03-05 2015-02-25 Turbochef Tech Inc Durchlaufofen
DE502006001026D1 (de) * 2006-05-04 2008-08-14 Topinox Sarl Mikrowellenantennenkonfiguration, Zubehörteil mit solch einer Mikrowellenantennenkonfiguration und Gerät mit zumindest einem solchen Zubehörteil
CN103718644B (zh) * 2011-08-04 2016-02-10 松下电器产业株式会社 微波加热装置
DE102013012315B4 (de) * 2013-07-25 2018-05-24 Airbus Defence and Space GmbH Hohlleiter-Strahler. Gruppenantennen-Strahler und Synthetik-Apertur-Radar-System
DE102016119463A1 (de) * 2016-10-12 2018-04-12 Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh Durchlaufofen zur kontinuierlichen Erwärmung einer Pressgutmatte

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2704802A (en) * 1952-05-22 1955-03-22 Raytheon Mfg Co Microwave ovens
AT219172B (de) * 1957-12-10 1962-01-10 Miwag Mikrowellen Ag Einrichtung zur homogenen Erwärmung organischer Substanzen mittels eines difinierten primären Mikrowellenfeldes in einem Hohlraum
US3632945A (en) * 1969-04-16 1972-01-04 Cryodry Corp System and method for heating material employing oversize waveguide applicator
US3581038A (en) * 1969-05-02 1971-05-25 Varian Associates Microwave applicator employing a broadside radiator in a conductive enclosure
US3622732A (en) * 1970-01-14 1971-11-23 Varian Associates Microwave applicator with distributed feed to a resonator
BE776652A (fr) * 1970-12-31 1972-04-04 Soulier Joel H A Dispositif pour l'uniformisation de l'energie d'hyperfrequence appliquee a une bande ou feuille a traiter a partir d'un cavite resonnante
US3764768A (en) * 1971-08-16 1973-10-09 W Sayer Microwave applicator employing a broadside slot radiator
US3705283A (en) * 1971-08-16 1972-12-05 Varian Associates Microwave applicator employing a broadside slot radiator
JPS50110137A (de) * 1974-02-08 1975-08-29

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3146045A1 (de) * 1980-11-20 1982-06-03 Sanyo Electric Co., Ltd., Moriguchi, Osaka Mikrowellenheizvorrichtung
EP0235104A2 (de) * 1986-02-11 1987-09-02 Tetra Pak Processing Systems Aktiebolag Mikrowellenheizgerät
EP0235104A3 (de) * 1986-02-11 1989-02-08 Tetra Pak Processing Systems Aktiebolag Mikrowellenheizgerät
US5173640A (en) * 1990-11-22 1992-12-22 Leybold Aktiengesellschaft Apparatus for the production of a regular microwave field

Also Published As

Publication number Publication date
DE2900617B2 (de) 1980-01-03
US4160145A (en) 1979-07-03
DE2900617C3 (de) 1980-09-04
GB2022973B (en) 1982-05-06
GB2022973A (en) 1979-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2900617A1 (de) Mikrowellenapplikator
DE3049298C2 (de)
DE3131213C2 (de) Mikrowellenheizvorrichtung
DE102009040772A1 (de) Wellenleiterelement
DE2711278A1 (de) Einrichtung zum wirksamen ankoppeln von mikrowellenenergie an eine last
DE102009041016A1 (de) Vorrichtung zur Mikrowellenheizung von planaren Produkten
DE1027274B (de) Leiter zur UEbertragung elektromagnetischer H-Wellen
DE1952987A1 (de) Hohlleiter
EP1183709B1 (de) Linear ausgedehnte anordnung zur grossflächigen mikrowellenbehandlung und zur grossflächigen plasmaerzeugung
DE1051919B (de) Richtantenne fuer Kurzwellen und Ultrakurzwellen
DE2018069A1 (de) Vorrichtung zum Übertragen von Mikro wellenenergie an Materialien oder Werkstucke
DE1020070B (de) Einrichtung mit einem Hohlleiter mit rechteckigem Querschnitt zur UEbertragung senkrecht zueinander polarisierter Wellen
DE2417577C2 (de) Hochfrequenz-Erhitzungsvorrichtung zur Erhitzung eines dielektrischen Materials von langgestreckter Form und geringen Querschnitts
DE2627584A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur behandlung eines materials mit wellen
DE3937491C2 (de) Wellenleiterlaser mit Mikrowellenanregung
DE2503850A1 (de) Hohlleiterantenne mit aperturschalter
DE3312503C2 (de) Mikrowellen-Erwärmungsgerät
DE3338261A1 (de) Schlitzantenne mit metallisierter dielektrischer platte
DE1566031C3 (de) Laufzeitröhre
DE3233000A1 (de) Lampenanordnung mit einer einseitig gesockelten leuchtstofflampe
EP0242658A1 (de) Gaslaser mit einem in Axialrichtung vom Gas durchströmten Entladungsrohr
DE2642335C2 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen dielektrischen Erwärmen mittels Mikrowellenenergie
DE2658565C3 (de) Elektrische Entladungsröhre nach Art eines Magnetrons
DE2245346C1 (de) Antennenanordnung für Radar- bzw. Peilzwecke mit Summen-Differenzdiagramm
DE2836869C2 (de) Rillenhornstrahler

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS, D., DIPL.-ING. FINCK, K., DIPL.-ING. DR.-ING., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee