DE3347709A1

DE3347709A1 - Mikrowellen-phasenschiebervorrichtung

Info

Publication number: DE3347709A1
Application number: DE19833347709
Authority: DE
Inventors: Peter Harold Anchorage Ky. Smith
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1983-01-03
Filing date: 1983-12-31
Publication date: 1984-07-05
Also published as: JPH043639B2; GB2139009B; FR2538957B1; GB8334380D0; KR840007503A; FR2538957A1; GB2139009A; KR910006200B1; JPS59134591A; US4446349A

Description

Mikrowellen-Phasenschiebervorrichtung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Vorrichtungen zum Verschieben der Phase von sich in Wellenleitern ausbreitender Mikrowellenenergie und insbesondere auf solche Vorrichtungen, die in Mikrowellenherden anwendbar sind.

Die ungleichförmige räumliche Energieverteilung von Mikrowellenenergie in dem Garraum von Mikrowellenherden ist ein Problem hinsichtlich einer langen Lebensdauer derartiger Geräte.

Eine Lösung dieses Problems besteht darin, Phasenschiebervorrichtungen in den Zuführungswellenleitern zu verwenden. Ein Beispiel für eine derartige Lösung ist in der US-PS 4 301 347 beschrieben, wo ein Phasenschieber in Verbindung mit einem kreisförmigen polarisierenden Element verwendet wird, um Mikrowellenenergie in den Garraum mit umlaufender, elliptischer Polarisation zu strahlen. Der dort beschriebene Phasenschieber ist ein mechanischer Phasenschieber, der eine Resonanzschleife

aufweist, die an einer Welle befestigt ist, die in den schmalen Wänden des Wellenleiters gelagert ist und die durch Magnetron-Kühlluft gedreht wird. Es ist auch die Verwendung von üblichen, elektronischen Phasenschiebers möglich, die entweder aus Halbleitern oder Ferrit bestehen können.

In einer US-Patentanmeldung (Serial No. 411 151, angemeldet am 25. August 1982) ist ein Feld von Schlitzen entlang dem Wellenleiter angeordnet, um ein im wesentlichen stationäres erstes Strahlungsmuster, wenn eine erste Phasenbeziehung für die stehende Welle in dem Wellenleiter existiert, und ein zweites Strahlungsmuster aufrechtzuerhalten, wenn eine zweite Phasenbeziehung in dem Wellenleiter existiert. Es wird eine Phasenschiebereinrichtung verwendet, um die Phasenverschiebung periodisch zu verändern, um die Strahlungsmuster in dem Garraum umzuschalten. Die in der vorgenannten US-Patentanmeldung angegebene mechanische Phasenschiebereinrichtung enthält einen durch eine Magnetspule betätigten Kolben, der eine Viertel Wellenlänge von dem Wellenleiterende angeordnet ist, das in den Wellenleiter eingesetzt ist, um das Kurzschlußende von der Endwand zur Kolbenstellung physikalisch zu verschieben, und eine drehbare, ebene, leitfahige Schaufel, die in einer Stellung parallel zu den breiten Wänden eine minimale Wirkung auf die Phase der stehenden Welle hat, aber in einer Stellung senkrecht zu den breiten Wänden einen KurzSchlußabschluß bildet.

Mechanische Phasenschieber sorgen für die gewünschte Phasenverschiebung, enthalten aber gewisse unerwünschte Merkmale. Die physikalische Bewegung der metallischen Sonden oder Schaufeln beinhaltet eine metallische Berührung oder eine große Annäherung an die Wellenleiterwände, wodurch die Möglichkeit eines Lichtbogenüberschlages und Kontaktabnutzung entsteht.

Die Verwendung von longitudinal beweglichen metallischen Abschlußvorrichtungen, die in ihrer Wirkung die leitfahige Endwand des Wellenleiters verschieben, können zum selektiven Verändern der Phasenverschiebung der stehenden Welle in dem Wellenleiter verwendet werden. Jedoch sind die Lichtbogenprobleme

an der Grenzfläche der Wellenleiterseitenwände ernst zu nehmen, insbesondere in typischen Wellenleiterkonfigurationen von Mikrowellenherden, wo das Verhältnis von Höhe zu Breite für den Wellenleiter klein ist, so daß relativ hohe Spannungsgradienten pro Höheneinheit entstehen. Zusätzlich muß die Bewegung von Metall auf Metall einen relativ hohen Reibungskoeffizienten überwinden, und es entsteht eine beträchtliche Abnutzung. Schließlich ist die Größe der erreichten Verschiebung gleich der Längsverschiebung der metallischen Abschlußvorrichtung; um also eine Phasenverschiebung einer Viertel Wellenlänge zu erreichen, muß die Vorrichtung auf einer Strecke bewegt werden, die gleich einer Viertel Wellenlänge des Wellenleiters ist. Häufig erfordert eine derartige Verschiebung eine komplexe Bewegungseinrichtung und kann zur Aufnahme der Mittel zum Bewegen der Vorrichtung mehr Raum beanspruchen, als dies vorteilhaft sein würde.

Das Einsetzen von dielektrischem Material in einen Wellenleiter, um die Phase der stehenden Welle in dem Leiter zu ändern, ist an sich bekannt. Jedoch hängt die Phasenverschiebung in Bereichen des Wellenleiters, die von dem Material relativ weit entfernt sind, von dem Vorhandensein oder dem Fehlen von Material in dem Leiter ab, aber nicht von der relativen Längsstellung des Materials in dem Wellenleiter. Deshalb wird durch die Längsverschiebung eines Isolierkörpers in einem typischen Wellenleiter die Phase der stehenden Welle in Bereichen des Leiters, die von dem Körper relativ entfernt sind, nicht wesentlich verändert. Während also ein Isolierkörper das Lichtbogenproblem und die Reibung und mechanische Abnutzung, wie sie bei bewegbaren, leitfähigen Metallteilen auftreten, vermeidet, vermag aber die Verwendung von Isolierkörpern in herkömmlicher Weise nicht dazu beizutragen, die Phase der stehenden Welle über dem Wellenleiter durch Verschiebung der Körper in dem Wellenleiter selektiv zu ändern.

Wegen der vorteilhaften Verwendung von Phasenschiebern zur Lösung der Probleme der ungleichförmigen Energieverteilung in

den Mikrowellenherden und wegen der Nachteile von bekannten mechanischen Phasenschiebervorrichtungen für derartige Zwecke würde ein mechanischer Phasenverschieber sehr wünschenswert sein, der ein billiges, nicht-metallisches, sich bewegendes Teil aufweist, um die Phase der stehenden Welle in dem Wellenleiter selektiv zu verschieben.

Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Phasenschiebervorrichtung zu schaffen, die in Mikrowellenherden anwendbar ist und die billige, nicht-leitende, sich bewegende Teile aufweist, die für die gewünschte Phasenverschiebung sorgen, aber das Auftreten von starker Lichtbogenbildung und Spannungsdurchbruch in dem Wellenleiter des Gerätes wesentlich vermindert.

Erfindungsgemäß wird eine verbesserte Phasenschiebervorrichtung zum Verändern der Phase der stehenden Welle in einem rechtwinkligen Hohlleiter geschaffen, der insbesondere bei Mikrowellenherden anwendbar ist. An dem Ende des Wellenleiter entfernt von der Mikrowellenquelle ist eine metallische Scheidewand angeordnet, die sich von der benachbarten Wellenleiterendwand parallel zu den schmalen Wänden des Wellenleiters nach, innen in den Wellenleiter erstreckt und die breiten Wände des Wellenleiters elektrisch verbindet, wodurch der Wellenleiter in zwei Unterwellenleiter geteilt wird, die jeweils eine Sperr- bzw. Grenzcharakteristik bei der Betriebsfrequenz aufweisen. Die Vorderkante der Scheidewand bildet einen Kurzschlußabschluß-Referenzpunkt für den Wellenleiter. Die sich bewegenden Teile umfassen zwei Isolierstopfen, die jeweils in einem entsprechenden Unterwellenleiter aufgenommen sind für eine selektive Tandembewegung von einer Referenzstellung, die sich vollständig innerhalb der Unterwellenleiter befindet, nach einer oder mehreren Phasenschieberpositionen, in denen die Stopfen sich vor die Vorderkante der Scheidewand in Richtung auf die Mikrowellenquelle erstrecken. Die Phasenverschiebung der stehenden Welle ändert sich linear mit dem Ausmaß der Vorwärtsverschiebung der Stopfen relativ zur Vorderkante der Scheidewand. Es sind Mittel vorgesehen, um die Stopfen in einer

Tandembewegung relativ zur Referenz- bzw. Bezugsstellung in den Unterwellenleitern selektiv zu bewegen, um für die gewünschte Phasenverschiebung zu sorgen.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispie- ^:len näher erläutert.

Fig. 1 ist eine perspektivische Vorderansicht eines

■ .Mikrowellenherdes.

■ ' -

Fig. 2 ist eine schematische Schnittansicht des Mikrowellenherdes entlang den Linien 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht entlang den Linien 3-3 der Fig. 2, wobei einige Teile weggeschnitten sind, um die Einzelheiten der Schlitze in dem unteren Wellenleiter zu zeigen.

Fig. 4 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht

des Mikrowellenherdes gemäß Fig. 1, wobei einige Teile weggeschnitten sind, um Einzelheiten besser darzustellen.

FIg. 5A, 5B sind vergrößerte schematische Ansichten von in

Fig. 4 gezeigten Mechanismen, wobei einige Teile weggeschnitten sind, um die Phasenschiebereinrichtung des Mikrowellenherdes in ihren ersten bzw. zweiten Positionen darzustellen.

Fig. 6 ist eine Schemadarstellung des Strahlungsmusters

in der Garebene von dem unteren Wellenleiter, wenn die Phasenschiebereinrichtung in ihrer ersten Position ist.

Fig. 7 ist eine Schemadarstellung des Strahlungsmusters

in der Garebene von dem unteren Wellenleiter, wenn die Phasenschiebereinrichtung in ihrer zweiten Position ist.

Fig. 8 ist eine Scheraadarstellung des Strahlungsmusters gemäß Fig. T₁ die dem Strahlungsmuster von Fig. überlagert ist, um das Ineinandergreifen der Muster darzustellen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Phasenschiebereinrichtung gemäß der Erfindung in das Erregersystem eines Mikrowellenherdes eingebaut, da die Verwendung der Phasenschiebereinrichtung bei einer derartigen Verwendung besonders vorteilhaft ist. Die erfindungsgemäße Phasenschiebereinrichtung kann jedoch auch bei anderen Anwendungsfällen benutzt werden. In den Fig. 1 bis 4 ist ein Mikrowellenherd 10 gezeigt. Das äußere Gehäuse weist sechs Gehäusewände auf, zu denen obere und untere Wände 12 und 14, eine Rückwand 16, zwei Seitenwände 18 und 20 und eine Vorderwand gehört, die teilweise durch eine schwenkbar angebrachte Tür 22 und teilweise durch eine Steuertafel 23 gebildet wird. Der Raum innerhalb des Außengehäuses ist im allgemeinen in eine Garkammer 24 und eine Steuerkammer 26 unterteilt. Der Garraum 24 enthält eine leitende Deckwand 28, eine leitende Bodenwand 30, leitende Seitenwände 32 und 34, eine leitende Rückwand, die die Gehäusewand 16 ist, und die Vorderwand, die durch die Innenfläche 36 der Tür 22 gebildet wird, übliche Abmessungen des Garraumes 24 sind 40 cm Breite auf 34,5 cm Höhe auf 34 cm Tiefe.

Eine Stützplatte 37 aus für Mikrowellen durchlässigem dielektrischem Material, wie beispielsweise einem Lithiumaluminiumsilikat (Handelsnamen Pyroceramoder Neoceram) ist in dem unteren Bereich des Garraumes 24 im wesentlichen parallel zur Gehäusebodenwand 14 angeordnet. Die Stützplatte 37 bildet das Mittel zum Tragen der in dem Garraum 24 zu erwärmenden Nahrungsmittel und sie bildet eine Ebene, die im folgenden als die Garebene bezeichnet wird. Die Platte 37 wird von einem Stützstreifen 38 gehaltert, der den Raum 24 umgibt. Der Streifen bzw. das Band 38 ist von vorne nach hinten entlang den Seitenwänden 32 und 34 und von einer Seite zur anderen von der Bodenwand 30 durch nicht gezeigte ausdehnbare Vorsprünge befestigt, die durch kleine Löcher (nicht gezeigt) hindurch-

ragen, die entlang Vorder- und Hinterkanten der Bodenwand 30 und der Seitenwände 32 und 34 im Abstand angeordnet sind.

Die Mikrowellenenergiequelle für den Garraum 24 ist ein Magnetron 40, das in der Steuerkammer 26 angebracht ist. Das Magnetron 40 hat eine Mittenfrequenz von etwa 2450 MHz an seiner Ausgangssonde 42, wenn es mit einer geeigneten Leistungsquelle (nicht gezeigt) verbunden ist, wie beispielsweise einer üblichen Netzwechselspannungsquelle von 120 oder 220 V, wie sie üblicherweise in Haushaltssteckdosen zur Verfügung steht. In Verbindung mit dem Magnetron sorgt ein Gebläse (nicht gezeigt) für eine Kühlluftströmung über die Kühl rippen 44 des Magnetrons. Die nach vorne gerichtete öffnung der Steuerkammer 26 ist durch eine Steuerplatte 23 überdeckt. Selbstverständlich sind viele weitere Komponenten in einem vollständigen Mikrowellenherd erforderlich, aber für eine deutliche Darstellung und Beschreibung werden nur diejenigen Elemente gezeigt und beschrieben, die für ein richtiges Verständnis der Erfindung für wesentlich gehalten werden. Alle übrigen Elemente sind dem Fachmann bekannt.

Die Mikrowellenenergie wird vom Magnetron 40 zum Herdraum 24 über einen Wellenleiter übertragen, der einen horizontal verlaufenden oberen Zuführungszweig oder Abschnitt 46, einen vertikal verlaufenden Seitenzweig oder Abschnitt 48 und einen unteren Zuführungszweig 50 aufweist, der einen horizontal ver laufenden Bodenabschnitt 51, der sich über den Boden des Garraumes 24 erstreckt, und einen vertikal erstreckenden Abschlußabschnitt 52 aufweist, der sich an der entfernten Seitenwand 34 teilweise nach oben erstreckt.

Die Wellenleiterabschnitte 46, 48 und 50 sind in üblicher Weise dimensioniert, um Mikrowellenenergie von 2450 MHz in dem H_Q1-Typ (TE_Q1 mode) abzustrahlen. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die Breite des Abschnittes (die sich von der Vorderseite zur Hinterseite des Herdes erstreckende Dimension) größer als eine halbe Wellenlänge_/aber kleiner als eine volle Wellenlänge und die Höhe des Abschnittes (die Ab-

messung, die sich senkrecht zur benachbarten Garraumwand erstreckt) kleiner als eine halbe Wellenlänge gewählt werden. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Höhe der Abschnitte 46, 48 und 50 nominell 1,9 cm (0,75 Zoll) und die Breite 9,3 cm (3,66 Zoll).

Der obere Wellenleiterzweig 46 verläuft in der Mitte der oberen Wand 28 des Garraumes und ist, wie gezeigt, durch ein langgestrecktes Teil 24 mit einem im allgemeinen U-förmigen Querschnitt gebildet und ist beispielsweise durch Schweißen an der Deckwand 28 des Garraumes 24 befestigt. Der Wellenleiterzweig 46 enthält zwei Kopplungsöffnungen 56, die in der Wand 28 angeordnet sind und durch die hindurch Mikrowellenenergie in den oberen Bereich des Garraumes 24 gesendet wird. Die Schlitze 56 erstrecken sich parallel zur Längsausdehnung des Leiters 46.

Der Wellenleiterabschnitt 46 weist auch Abschnitte 58 und auf, die sich über den Garraiam 24 hinaus in Richtung auf das Magnetron 40 erstrecken, um einen Bereich 61 zu umschließen, der als ein Startraum für Mikrowellenenergie dient, die von der Sonde 42 ausgeht. Eine leitfähige Wand 60 dient als ein Kurzschluß-Wellenleiterabschluß für den Startraum 61 und ist üblicherweise in einem Abstand von etwa 1/6 Wellenlänge von der Sonde 42 angeordnet.

Der Seitenzweig 48 des Wellenleiters verläuft in vertikaler Richtung in der Mitte der Seitenwand 32 des Garraumes und dient dazu, die Mikrowellenenergie von dem Magnetron 40 mit dem unteren Zuführungszweig 50 des Wellenleiters zu koppeln. Der Wellenleiterzweig 48 wird im allgemeinen durch die Seitenwand 32 und ein langgestrecktes Teil 62 gebildet, der einen im allgemeinen U-förmigen Querschnitt und Flansche zur Befestigung an der Seitenwand 32 aufweist. Durch den Wandabschnitt 49 wird an dem unteren Ende des Abschnittes 48 eine rechtwinklige Biegung gemacht, um auf wirksame Weise Energie von dem Abschnitt 48 in den Abschnitt 50 einzukoppeln.

Die Mikrowellenenergie aus dem Startbereich 61 in der Nähe der Sonde 42 des Magnetrons 40 wird zwischen dem Abschnitt 46 und dem Abschnitt 48 durch ein Gabelstück 80 aufgeteilt, das für eine stabile Leistungsteilung zwischen diesen Abschnitten sorgt. Das Gabelstück 80 ist an der Verbindungstelle von drei Wellenleiterabschnitten, den Leiterabschnitten 46 und 48 und dem Startbereich 61, angeordnet.Der obere Abschnitt des Gabelstückes 80, der eine obere Fläche 81 des horizontal verlaufenden Teilers 82 und eine Stufe 83 aufweist, dient als ein Viertellängen-übertrager,, um auf wirksame Weise die Impedanz des Leiterabschnittes 46 an den Startbereich 61 für eine maximale Leistungsübertragung anzupassen. Zu diesem Zweck ist die horizontale Länge der oberen Fläche 81 eine Viertel Wellenlänge des Wellenleiters. Die Höhe des Stufenabschnittes 83 ist als eine Funktion der Höhe der Leiterabschnitte 46 und des Startbereiches 61 gemäß einer üblichen Viertelwellen-Übertrager-Gestaltung gewählt. Der untere Abschnitt des Gabelstückes 80 bildet eine übliche Gehrungsecke bei 84 für eine richtige Impedanzanpassung mit dem Seitenabschnitt 48 des Wellenleiters.

Der horizontal verlaufende Abschnitt 51 des unteren Zuführungsabschnittes 50 verläuft horizontal über die Mitte der Bodenwand 30 des Garraumes 24 etwa unterhalb des oberen Wellenabschnittes 46 und endet in einem vertikal verlaufenden Endabschnitt 52, der sich etwa gegenüber dem Seitenabschnitt 48 entlang der Seitenwand 34 teilweise nach oben erstreckt.

Der untere Abschnitt 51 des Wellenleiters ist aus einem Stück 68 mit einem ü-förmigen Querschnitt aufgerauht und ist an dem ebenen Mittelabschnitt 70 der Bodenwand 30 des Garraumes 24 befestigt. Der U-förmige Teil 68 weist eine obere Wand 72 auf, die zusammen mit dem ebenen Abschnitt 70 der Bodenwand 30 gegenüberliegende, parallele, breite Wände und einstückige Seitenwände 74 bilden, die sich nach unten in Richtung auf die Bodenwand 30 des Garrauraes 24 erstrecken, die gegenüberliegende, parallele, kurze Wände bilden, die die langen Wände 72 und

70 verbinden. Die Seitenwände 74 weisen geeignete Flansche 76 auf, um die Befestigung der Bodenwand 30 in üblicher Weise, beispielsweise durch Schweißen, zu erleichtern. Das offene Ende 64 des Abschnitts 51 ist mit dem Seitenzweig 48 in Verbindung, um von dort Mikrowellenenergie zu empfangen. Am gegenüberliegenden Ende des Abschnitts 51 ist eine rechtwinklige Biegung durch den Wandabschnitt 66 gebildet, um Energie in den vertikal verlaufenden Endabschnitt 52 einzukoppeln.

Wie am besten in Fig. 3 gezeigt ist, ist in der oberen Wand 72 des Leiterabschnitts 50 ein Feld von Strahlungsöffnungen 88 gebildet. Die Öffnungen 88 sind so angeordnet, daß unterschiedliche, im wesentlichen stationäre Strahlungsmuster in dem Garraum 24 gebildet werden, was von der Phasenbeziehung der stehenden Welle des in dem Wellenleiterabschnitt gebildeten elektrischen Feldes abhängt. Beispielsweise wird die Phasenschiebereinrichtung gemäß der Erfindung verändert, um die Phasenbeziehung der stehenden Welle im Wellenleiter 50 zu verändern, wodurch das Strahlungsmuster aus dem Wellenleiter 50 an der Garebene verwendet wird.

Wie einleitend bereits kurz ausgeführt wurde, würde das Einsetzen eines einzelnen Isolierkörpers in den Wellenleiter die Phase der sich darin ausbreitenden stehenden Welle verändern. Wenn das Isolierstück jedoch einmal eingesetzt ist, würde eine Bewegung des Isolierstückes in dem Wellenleiter die Phase der stehenden Welle in dem Bereich des Wellenleiters, der relativ entfernt ist, d.h. mehr als eine halbe Wellenlänge von dem Isolierkörper entfernt, nicht verändern. Es wurde jedoch gefunden, daß durch einen Abschluß des Wellenleiters mit einer leitfähigen Scheidewand, die den Endabschnitt des Wellenleiters in zwei Unterwellenleiter teilt, wodurch sie im wesentlichen als ein modales oder Typenfilter wirkt, um den sich ausbreitenden Haupttyp in dem Wellenleiter zu sperren, und durch Einsetzen von zwei dielektrischen Stopfen in jedem der Unterwellenleiter eine Phasenverschiebung herbeigeführt werden kann, die sich linear mit der Vorwärtsverschie-

bung der Stopfen relativ zur Vorderkante der Scheidewand ändert, wenn die Stopfen tandemartig longitudinal in dem Wellenleiter verschoben werden.Diese Änderung der Phasenverschiebung erfolgt mit einer Proportionalitätskonstante, die wesentlich kleiner als 1 ist.

Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Phasenverschiebungseinrichtung gemäß der Erfindung ist im Abschnitt 52 des Wellenleiterabschnitts 50 gezeigt. Der Abschnitt 52 ist durch eine metallische Scheidewand oder eine Teilerwand 90 abgeschlossen, die sich von der Endwand 92 des Abschnitts 52 im allgemeinen parallel zu den kurzen Wellenleiterwänden 94 und 96 nach innen erstreckt, um den Endabschnitt des Wellenleiter abschnitts 52 in zwei Unterwellenleiter 98 und 100 zu unterteilen. Die Scheidewand 90 ist durch geeignete, einen kleinen Widerstand aufweisende Kontaktmittel, beispielsweise durch Schweißen, mit gegenüberliegenden langen Wänden 102 und 104, die ein Teil der Wand 34 ist, und der Endwand 92 des Wellenleiterabschnitts 52 verbunden, um dazwischen eine elektrische Verbindung mit kleinem Widerstand zu bilden. Wie vorstehend bereits beschrieben wurde, sind die Breiten der Wellenleiterabschnitt 46, 48 und 50 so gewählt, daß der H₀₁-Grundtyp abgestrahlt wird. Die Breiten der Unterwellenleiter 98 und 100, die durch die Scheidewand 90 gebildet werden, sind zu schmal, damit sich der H₀₁-Typ ausbreiten kann, und somit bilden sie Sperr- bzw. Grenzcharakteristiken bei der Betriebsfrequenz von 2450 JMHz.

Die eine kleine Impedanz aufweisende Vorderkante 106 der Scheidewand 90, d.h. die dem Magnetron 40 in der Wellenleiterbahn am nächsten gelegene Kante, bildet einen Kurzschlußabschluß-Referenzpunkt für den Wellenleiterabschnitt 50. Es wurde empirisch festgestellt, daß zufriedenstellende Ergebnisse mit einer Scheidewandlänge, gemessen von der Endwand 92 zur Vorderkante 106^n dem Bereich von 1/4 bis 1/2 der Wellenlänge erreicht werden.

Zwei dielektrische Stopfen oder Blöcke 108 und 110 sind in

den Unterwellenleitern 98 bzw. 100 bewegbar angebracht für eine tandemartige Längsbewegung in dem Wellenleiterabschnitt 52. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stopfen aus Tetrafluoräthylen (Handelsname Teflon) gebildet. Alternativ können andere übliche, nicht leitende Materialien verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie eine Dielektrizitätskonstante von 4,2 oder mehr aufweisen. Die Stopfen sind so geformt, daß, wenn sie voll in ihre entsprechenden Unterwellenleiter eingesetzt sind, die Stopfen 108 und 110 die Unterwellenleiter im wesentlichen ausfüllen mit einem gerade genügenden Spielraum, damit die Stopfen leicht gleiten können. Bei einer derartigen Anordnung schließen die freiliegenden Oberflächen 112 und 114 der Stopfen 108 bzw. 110 im wesentlichen bündig mit der Vorderkante 106 der Scheidewand 9O ab. In der in Fig. 5A dargestellten Stellung der Stopfen, die im folgenden als die erste Stellung bezeichnet wird, haben die Stopfen im wesentlichen keine Phasenschieberwirkung auf die stehende Welle in dem Wellenleiterabschnitt 50, und die Phase der stehenden Welle in dem Wellenleiter wird durch die räumliche Lage der Vorderkante 106 der Scheidewand bestimmt.

Wie bereits kurz erwähnt, wurde gefunden, daß die Phase der stehenden Welle in den Wellenleiterverschiebungen sich linear mit der Vorwärtsverschiebung der Stopfen relativ zur Vorderkante 106 mit einer Proportionalitätskonstante kleiner 1 linear verändert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel lag die Proportionalitätskonstante in der Größenordnung von 0,3 bis 0,4. Dieses etwas überraschende Ergebnis sorgt für signifikante Vorteile, insbesondere in Strukturen, wo der Abstand beengt ist, da die Verkleinerung der erforderlichen Verschiebung die Verwendung kürzerer Hübe gestattet, wenn Magnetspulen-Betätigungsglieder oder kleinere Nocken bei Verwendung von Nockenantriebsanordnungen verwendet werden.

Die hier beschriebene Vorwärtsverschiebung bezieht sich auf das Anordnen der Stopfen derart, daß die Oberflächen 112 und 114 der Stopfen 108 bzw. 110 vor der Vorderkante 106 angeordnet sind, d.h. näher an dem Magnetron 40 in der Wellenlei-

terbahn als die Vorderkante 106= Somit kann die Phasenbeziehung der stehenden Welle im Wellenleiterabschnitt 50 gemäß der vorliegenden Erfindung selektiv verändert werden durch geeignete Vorwärtsverschiebung der Isolierstopfen relativ zur Vorderkante 106. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wellenleiter 60 mit Schlitzen versehen, um ein Strahlungsmuster mit einer Null-Phasenverschiebung und ein zweites Strahlungsmuster aufrechtzuerhalten, wenn die Phase um eine Viertel Wellenlänge verschoben wird. Um für die gewünschte Viertelwellen-Phasenverschiebung zu sorgen, ist eine zweite vorbestimmte Stellung der Stopfen 98 und 100 vorgesehen, in der die Stopfen genügend weit nach vorne vor der Vorderkante 106 verschoben sind, um die Viertelwellen-Phasenverschiebung herbeizuführen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wurde eine Verschiebung von etwa 1,5 cm (0,6 Zoll) für ausreichend befunden, um für die gewünschte Viertellängen-Phasenverschiebung (4 cm bzw. 1,6 Zoll) zu sorgen. Diese zweite Stellung der Stopfen 98 und 100 ist in Fig. 5B dargestellt.

Es werden nun die Mittel beschrieben, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zum selektiven oder periodischen Bewegen der Stopfen 108 und 110 verwendet werden, um die Phase der stehenden Welle in dem Wellenleiterabaschnitt 50 selektiv zu verändern. Die Antriebsquelle ist ein elektrischer Zeitsteuermotor 116, der von der Außenfläche der Gehäuseseitenwand 34 durch einen Motorbefestigungsbügel 118 gehaltert ist. Der Befestigungsbügel 118 ist beispielsweise durch Schweißen an der Wand 34 befestigt. Der Motor 116 ist an dem Bügel 118 durch Schrauben 120 befestigt. Die Motorantriebswelle 122 ist antriebsmäßig mit einer Antriebswelle 124 einer exzentrischen Nocke 126 durch ein übliches Getriebe (nicht gezeigt) verbunden, das in einem Getriebegehäuse 128 eingeschlossen ist. Stopfenantriebsstangen 130 und 132 sind einstückig mit einem Riegel 134 ausgebildet. Die Stangen 130 und 132 ragen durch Öffnungen 136 bzw. 138 in der Endwand 92 hindurch und sind in Löchern 140 und 142 befestigt, die in die Stopfen 108 bzw. 110 gebohrt sind. Die Befestigung kann beispielsweise durch Kleben

erfolgen. Der Riegel 134, der die Stopfenantriebsstangen 130 und 132 verbindet, ist in einen Nockenfolgereingriff mit der exzentrischen Nocke 126 durch zwei Druckfedern 144 vorgespannt, die jeweils eine der Stopfenantriebsstangen 130 und 132 umschliessen und zwischen der Endwand 92 des Wellenleiterabschnitts 52 und dem Riegel 134 sandwichartig angeordnet sind. Die Nocke 126 ist so geformt, daß sie die gewünschte Bewegungsbahn für die Stopfen bildet. Die dargestellte Form ermöglicht, daß die Stopfen für relativ lange Perioden in den ersten und •zweiten Stellungen, die in den Fig. 5A bzw. 5B dargestellt sind, verweilen und sich dazwischen relativ schnell bewegen, wenn die Nocke mit einer konstanten Geschwindigkeit gedreht wird. Der Motor 116 kann kontinuierlich gespeist werden, um die Stopfen 108 und 110 zwischen den ersten und zweiten Stellungen kontinuierlich zu bewegen. Er kann aber auch intermittierend gespeist werden, um eine gewünschte Länge der Verweilzeit in jeder Extremstellung oder an den entsprechenden Stellungen dazwischen zu gestatten. Vorbestimmte Verweilzeiten in den verschiedenen Stellungen können auch durch Verwendung geeigneter Getriebeverbindungen mit Totzeit erreicht werden.

Die Verwendung eines Zeitsteuermotors gestattet eine beträchtliche Flexibilität, um vorteilhaften Nutzen aus der linearen Phasenänderung mit der Verschiebung der Stopfen zu ziehen. Es können jedoch viele andere Mittel verwendet werden,um die Stopfen zu verschieben.Wenn beispielsweise nur eine Bewegung zwischen zwei diskreten Stellungen gewünscht wird, könnte ein Magnetspulenkolben auf einfache Weise verwendet werden für eine selektive Einstellung der Stopfen.

Um die Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung, wie sie als Beispiel in Verbindung mit einem Mikrowellenherd 10 dargestellt ist,, noch besser zu verstehen, wird nun die Strahlungsöffnungsanordnung des Wellenleiterabschnitts 50 näher erläutert. Es sei daran erinnert, daß in dem Wellenleiter 50 zwischen den oberen und ointeren Wänden des Leiterabschnitts 50 ein elektrisches Feld aufrechterhalten wird, das als eine stehende Welle charakterisiert ist. Diese stehende Welle hat

eine gewisse Phasenbeziehung in dem Wellenleiter, die entweder anhand der Lage der Knoten der stehenden Welle oder der maximalen Feldpunkte relativ zu dem Referenz- bzw. Bezugspunkt in dem Wellenleiter definiert werden kann. In dem dargestellten Ausfühxungsbeispiel ist dieser Referenzpunkt der Kurzschluß-Referenzpunkt, der durch die Vorderkante 106 der Scheidewand 90 gebildet wird. Eine Wirkung des Kurzschlußabschlusses für den unteren Zuführungsabschnitt 50, die durch die Vorderkante 106 herbeigeführt wird, besteht darin, einen Knotenpunkt der stehenden Welle oder einen minimalen Feldpunkt an der Vorderkante 106 zu bilden. Dies definiert eine erste Phasenbeziehung für die stehende Welle in dem Wellenleiter 50. Wenn diese Beziehung in dem Wellenleiter existiert, wird eine bestimmte Kombination von Schlitzen in dem Wellenleiter 50 erregt, um ein erstes Strahlungsmuster in den Garraum 24 abzustrahlen. Eine Verschiebung der Phase der stehenden Welle verändert die Phasenbeziehung. Ein Verschieben der Phase um eine Viertel Wellenlänge bildet eine zweite Phasenbeziehung in dem Wellenleiter. Wenn diese zweite Phasenbeziehung in dem Wellenleiterabschnitt 50 existiert, wird eine andere Kombination von Schlitzen erregt, um das zweite Strahlungsmuster in den Garraum 24 abzustrahlen.

Anhand von Fig. 3 werden nun die Anordnungen für die Strahlungsöffnungen 88 beschrieben, um die zwei unterschiedlichen Strahlungsmuster zu liefern. Jede der öffnungen 88 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist als ein Reihenschlitz ausgebildet, d.h. die Längsachse des Schlitzes ist quer zur Richtung der Wellenausbreitung in dem Abschnitt 50 orientiert. Die Abmessungen der Schlitze sind unter dem Gesichtspunkt gewählt, für eine gleichmäßige Verteilung der Energie entlang der Strahlungskammer und für die gewünschte Impedanzanpassung zu sorgen. Genauer gesagt, wurden die Schlitzlängen mit wesentlich weniger als der halben Wellenlänge des Wellenleiters gewählt, um so nicht-resonante Schlitze zu bilden. Dadurch wird sichergestellt, daß Energie relativ gleichförmig auf der Länge des Wellenleiterabschnitts 50 verteilt wird, anstatt daß

die Energie vorwiegend von denjenigen Schlitzen abgestrahlt wird, die dem Eingang zum Abschnitt 50 am nächsten liegen.

Die Schlitze 88 sind in zwei versetzten Reihen angeordnet, die allgemein mit A und B bezeichnet sind. Innerhalb jeder Reihe beträgt der seitliche Abstand zwischen den Schlitzen ein Viertel der Wellenlänge des Wellenleiters. Der Schlitz A-I ist eine Wellenlänge von der Vorderkante 106 angeordnet. Somit sind alle Schlitze der Reihe A in einem ganzzahligen Vielfachen der Viertellängenwellen von der Vorderkante 106 zentriert. Wenn der Wellenleiter 50 durch einen Kurzschluß an der Vorderkante 106 abgeschlossen wird, d.h. wenn sich die Stopfen 108 und 110 in der ersten Stellung befinden, sind die Schlitze A-I, A-3, A-5 und A-7 an Knotenpunkten eines minimalen Feldes unter der stehenden Welle zentriert, die Kopplungspunkten für eine maximale Leistung für Serienschlüsse entsprechen, während die Schlitze A-2, A-4 und A-6 an Punkten eines minimalen Feldes sind, die den Punkten minimaler Leistungskopplung für Serienschlitze entsprechen. Wenn die Phase der stehenden Welle im Wellenleiter 50 um eine Viertel Wellenlänge verschoben wird, kehrt sich diese Situation um, wobei die Schlitze A-2, A-4 und A-6 an Punkten maximalter Leistungskopplung und die Schlitze A-1, A-3, A-5 und A-7 an Punkten minimaler Leistungskopplung angeordnet sind.

Der Schlitz B-1 ist 7/8 Wellenlängen von der Vorderkante zentriert. Infolgedessen sind die Schlitze B-1 bis B-7 an ungeraden ganzzahligen Vielfachen von Achtel Wellenlängen von der Endwand 65 zentriert. Somit ist jeder der Schlitze B-1 bis B-7 an einem halben Leistungskopplungspunkt zentriert, d.h. in der Mitte zwischen benachbarten maximalen und minimalen Leistungskopplungspunkten, wenn entweder die erste oder die zweite Phasenbeziehung in dem Wellenleiterabschnitt 50 existiert.

Fig. 6 bis 8 sind Skizzen für beispielhafte Energieverteilungsmuster an der Garebene für den Herd gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, wobei die Fig. 7 und 8 die Energie-

η.

verteilung an der Garebene von dem Wellenleiter 50 für die ersten bzw. zweiten Phasenbeziehungen darstellen. Die schraffierten Bereiche in jeder Figur stellen Bereiche mit relativ hoher Energiedichte dar. Diese Strahlungsmuster in der Garebene sind das Ergebnis der Interferenz von Strahlung aus den Schlitzen der Reihe B mit denjenigen Schlitzen der Reihe A, die an den maximalen Kopplungspunkten zentriert sind. Genauer gesagt, greift die Strahlung aus jedem Schlitz maximaler Leistung in Reihe A konstruktiv in die Strahlung ein von seinen unmittelbar benachbarten Schlitzen halber Leistung der Reihe B, um einen Bereich mit hoher Energiedichte in der Garebene über jeweils drei Schlitzbündeln zu bilden.

Fig. 6 zeigt das Grund-Strahlungsmuster, wenn die Stopfen 108 und 110 in der ersten Stellung sind (Fig. 5A). Der Bereich 0 - 1 wird durch Strahlung aus Schlitz A-1 und B-2 gebildet; der Bereich 0-2 wird durch Strahlung aus Schlitzen A-3, B-3 und B-4 gebildet; Bereich 0-3 wird durch Strahlung aus Schlitzen A-5, B-5 und B-6 gebildet; Bereich 0-4 wird durch Strahlung aus Schlitzen A-7 und B-7 gebildet. Fig. 7 zeigt das Grund-Strahlungsmuster, wenn die Stopfen bzw. Blöcke 108 und 110 in der zweiten Stellung sind (Fig. 5B). Die Phase der stehenden Welle wird um eine Viertel Wellenlänge verschoben, und infolgedessen wird der Bereich hoher Intensität S - 1 durch Strahlung aus dem Schlitz B-I gebildet; Bereich S - 2 wird durch Strahlung aus Schlitzen A-2, B-2 und B-3 gebildet; Bereich S - 3 wird durch Strahlung aus Schlitzen A-4, B-4 und B-5 gebildet; Bereich S - 4 wird durch Strahlung aus Schlitzen A-6, B-6 und B-7 gebildet. Durch periodisches Verschieben der Stopfen 98 und 100 zwischen den ersten und zweiten Stellungen wird das Strahlungsmuster an der Garebene in die ersten und zweiten Muster umgeschaltet.

Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel des Schlitzfeldes vorwiegend zur Lieferung der zwei Strahlungsmuster angeordnet ist, sei darauf hingewiesen, daß, da die Phasenverschiebungsvorrichtung gemäß der Erfindung für eine lineare Veränderung

zwischen den zwei Extremstellungen sorgt, die Schlitze B-1 bis B-7 an Punkten maximaler Leistungskopplung angeordnet sein würden, wenn die Phase um ein Achtel Wellenlänge verschoben wird, d.h. wenn die Stopfen an dem Mittelpunkt zwischen den ersten und zweiten Stellungen sind. Somit könnte die Verschiebung der Stopfen durch eine entsprechende intermittierende Speisung des Motors 116 gesteuert werden, um eine Pause an jeder der drei Stellungen herbeizuführen, den zuvor beschriebenen ersten und zweiten Stellungen und einer dritten Stellung in der Mitte zwischen diesen zwei Stellungen. In dieser dritten Stellung würden die Stopfen eine dritte Phasenbeziehung in dem Wellenleiter während der Pause an der dritten Stellung bilden, was ein drittes Strahlungsmuster zur Folge hat, wobei abwechselnde B-Schlitze Hauptstrahler und benachbarte Α-Schlitze an den Punkten halber Leistungskopplung angeordnet sind.

Somit wird also deutlich, daß die Möglichkeit zur Steuerung der Phase der stehenden Welle über einem kontinuierlichen Bereich von Phasenwinkeln, wie sie durch die Phasenverschiebungseinrichtung gemäß der Erfindung geliefert wird, eine viel größere Flexibilität bei der Anordnung von Schlitzfeldern für eine selektive Erregung als eine Funktion der Phase der stehenden Welle in dem Wellenleiter ermöglicht, als dies mit üblichen mechanischen Phasenschiebervorrichtungen möglich ist, die üblicherweise eine diskrete 1/4 Wellenlängenverschiebung liefern durch !Anschalten zwischen einem Abschluß mit Leerlauf bzw. Kurzschluß.

Das vorstehend beschriebene spezielle Ausführungsbeispiel wurde zwar als Phasenschiebereinrichtung für einen Mikrowellenherd beschrieben, aber die erfindungsgemäße Phasenschiebereinrichtung könnte auch für andere Anwendungsfälle benutzt werden, die Mittel zur Lieferung einer linearen Phasenverschiebung für eine stehende Welle in einem rechtwinkligen Wellenleiter fordern.

is.

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche

Einrichtung zur Phasenverschiebung von Mikrowellenenergie, die sich in einem Hohlleiter mit im allgemeinen rechtwinkligen Querschnitt ausbreitet, mit zwei gegenüberliegenden, parallelen, langen Wänden, die durch zwei gegenüberliegende, parallele, kurze Wände miteinander verbunden sind, zur Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Mikrowellenenergie-Ausbrei tungstyps,darin konfiguriert sind und an ihrem einen Ende Mikrowellenenergie von einer externen Quelle aufnehmen zur Ausbildung eines elektrischen Feldes in dem Hohlleiter mit dem Feldmuster einer stehenden Welle, gekennzeichnet durch eine Scheidewand (90), die an dem anderen Ende des Hohlleiters ausgebildet ist und sich parallel zu den kurzen Wänden in den Wellenleiter hinein erstreckt und elektrisch die langen Wände verbindet, wodurch der Wellenleiter in zwei Unterwellenleiter unterteilt ist, wobei die resultierende Breite von jedem Unterwellenleiter nicht ausreicht zur Aufrechterhaltung des vorbestimmten Ausbreitungstyps, die Vorderkante (106) der Scheidewand (90) ist in Richtung auf das eine Ende des Hohl- bzw. Wellenleiters angeordnet und bildet einen Kurzschlußabschluß des Hohlleiters,

zwei dielektrische Stopfen (108, 110) sind jeweils in einem entsprechenden Unterwellenleiter für eine tandemartige Längsbewegung relativ zur Vorderkante (106) der Scheidewand (90) angeordnet, wobei sich die Phase der stehenden Welle im wesentlichen linear mit einer Vorwärtsverschiebung der Stopfen in Richtung auf das eine Ende des Hohlleiters relativ zur Vorderkante der Scheidewand verändert ,

Mittel (116, 126, 13 0, 132, 134) zum Verschieben der Stopfen (108, 110) relativ zur Vorderkante (106) der Scheidewand (90) für eine Verschiebung der Phase des Feldmusters der stehenden Welle in dem Hohlleiter.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verschieben der Stopfen (108, 110) Mittel aufweisen zum periodischen Verschieben der Stopfen in einer Tandembewegung zwischen einer ersten Stellung, die mit der Vorderkante (106) der Scheidewand (90) bündig ist, und einer zweiten Stellung vor der Vorderkante in Richtung auf das eine Ende des Hohl- bzw. Wellenleiters, wodurch die Phase des Feldmusters der stehenden Welle in dem Hohlleiter periodisch verschoben wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Vorwärtsverschiebung des Stopfens zur Phasenverschiebung der stehenden Welle kleiner als 1 ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung zwischen der zweiten Stellung und der ersten Stellung eine Phasenverschiebung von einem Viertel Wellenlänge in dem Wellenleiter erzeugt.
5. Einrichtung nach Anspruch 2„

dadurch gekennzeichnet, daß die Unterwellenleiter eine im wesentlichen gleiche Breite aufweisen und die Stopfen in der ersten Stellung die Unterwellenleiter im wesentlichen ausfüllen.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Unterwellenleiter eine Sperr™ bzw. Grenzcharakteristik bei der Betriebsfrequenz aufweist, die Scheidewand einen Kurzschlußabschluß für den Wellenleiter an seiner Vorderkante bildet und die zwei dielektrischen Stopfen jeweils in einem der Wellenunterleiter aufgenommen sind für eine selektive tandemartige Verschiebung von den Unterwellenleitern in den Wellenleiter, wobei die Phase der stehenden Welle in dem Wellenleiter sich als eine Funktion der Verschiebung der Stopfen relativ zur Vorderkante der Scheidewand ändert.
7. Einrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß sich die Phase der stehenden Welle des Wellenleiters im wesentlichen linear mit der Verschiebung der Stopfen ändert, wenn sich die Stopfen von dem Unterwellenleiter in den Wellenleiter mit einem Verhältnis der Verschiebung zur Phasenverschiebung bewegen, das kleiner als 1 ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die Scheidewand mit einem Längenbereich in den Wellenleiter hineinragt, der ein Viertel bis eine halbe Wellenlänge beträgt.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, ,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum selektiven Verschieben der Stopfen diese zwischen einer ersten Stellung, in der die Stopfen im wesentlichen in den Unterwellenleitern enthalten sind₇ und einer zweiten Stel-

lung bewegen, in der die Stopfen von den Unterwellenleitern eine vorbestiramte Strecke in den Wellenleiter hineinragen.
10. Einrichtung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung von der ersten Stellung zur zweiten Stellung die Phase der stehenden Welle um ein Viertel Wellenlänge verschiebt.
11. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 für ein Mikrowellenherd-Erregersystem mit einem rechtwinkligen Hohlleiter, der sich entlang einer Wand des Herdraumes erstreckt, einer Mikrowellenenergiequelle, die mit dem einen Ende des Hohlleiters gekoppelt ist zur Bildung eines elektrischen Feldes zwischen gegenüberliegenden Wänden des Hohlleiters, wobei das Feld ein vorbestimmtes Feldmuster einer stehenden Welle aufweist und der Hohlleiter so geformt ist, daß darin ein vorbestimmter Ausbreitungstyp aufrechterhalten wird_/und mit einem Feld von beabstandeten öffnungen entlang der Länge des Hohlleiters zur Erzeugung eines Strahlungsmusters in der Herdkammer, das sich als eine Funktion der Phasenänderungen der stehenden Welle in dem Hohlleiter ändert, und mit Mitteln zum selektiven Verschieben der Phase der stehenden Welle für ein selektives Abstrahlen unterschiedlicher Strahlungsmuster,

dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum selektiven Verschieben der Phase der stehenden Welle aufweisen:

eine Scheidewand, die in dem Hohlleiter nahe dessen anderem Ende ausgebildet ist, parallel zu den kurzen Wänden des rechtwinkligen Hohlleiters verläuft und dessen lange Wände elektrisch verbindet, wodurch der Wellenleiter in zwei Unterwellenleiter unterteilt ist, deren resultierende Breite jeweils nicht ausreicht zur Ausbildung eines vorbestimmten Ausbreitungstyps, und wobei die Scheidewand eine Vorderkante aufweist, die auf das eine Ende des Hohlleiters gerichtet

ist und einen Kurzschlußabschluß für den Hohlleiter bildet,

zwei dielektrische Stopfen, die jeweils in einem der Unterwellenleiter angebracht ist für eine tandemartige Längsbewegung relativ zur Vorderkante, wobei sich die Phase der stehenden Welle als eine Funktion der Verschiebung ändert, und

Mittel zum selektiven Verschieben der dielektrischen Stopfen relativ zur Vorderkante, wodurch die Phase der stehenden Welle in dem Hohlleiter verschiebbar ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die Phase der stehenden Welle sich linear mit der Vorwärtsverschiebung der Stopfen in Richtung auf die Mikrowellenenergiequelle relativ zur Vorderkante mit einem Verhältnis der Vorwärtsverschiebung ändert, das kleiner als 1 ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfen zwischen einer ersten Stellung, in der die eine Oberfläche von jedem der Stopfen, die auf das Innere des Hohlleiters gerichtet sind, im wesentlichen bündig mit der Vorderkante ist und einer zweiten Stellung bewegbar sind, in der die eine Oberfläche genügend weit nach vorne relativ zur Vorderkante verschoben ist zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von einer Viertel Wellenlänge in dem Hohlleiter,
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Feld von beabstandeten öffnungen ein erstes Strahlungsmuster in dem Herdraum erzeugt, wenn eine erste Phasenbeziehung in dem Hohlleiter existiert^ und ein zweites Strahlungsmuster in dem Herdraum erzeugt, wenn eine zweite Phasenbeziehung in dem Hohlleiter existiert,- und Mittel vorgesehen sind zum periodischen Verschieben der Phase der stehenden Welle zwischen den ersten und zweiten Phasenbeziehungen, und daß die zwei dielektrischen Stopfen jeweils in einem entsprechenden Unterwellenleiter für eine tandemartige

Längsbewegung zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung vor der ersten Stellung in Richtung der Mikrowellenenergieguelle angebracht sind, wobei die erste Stellung einen Abschlußpunkt bildet, der die erste Phasenbeziehung der stehenden Welle in dem Hohlleiter ermöglicht und die zweite Stellung eine Abschlußstellung bildet, die die zweite Phasenbeziehung ermöglicht, und daß Hin- und Herbewegungsmittel vorgesehen sind zum periodischen Verschieben der dielektrischen Stopfen zwischen der ersten und der zweiten Stellung, um die Phasenbeziehung der sich in dem Hohlleiter ausbreitenden stehenden Welle periodisch zwischen der ersten Phasenbeziehung und der zweiten Phasenbeziehung zu verschieben.
15. Einrichtung nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß sich die Scheidewand auf einer Länge in den Wellenleiter hinein erstreckt, die in dem Bereich von einem Viertel bis einer halben Wellenlänge ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung eine Phasenverschiebung von einem Viertel Wellenlänge in dem Hohlleiter erzeugt.
17. Einrichtung nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß sich die Phase der stehenden Welle linear mit der Verschiebung der Stopfen verändert, wenn sich die Stopfen zwischen den ersten und zweiten Stellungen bewegen.
18. Einrichtung nach Anspruch 17,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stopfen in der ersten Stellung jeweils eine in das Innere des Hohlleiters gerichtete Oberfläche aufweisen und die Stopfen in der ersten Stellung die entsprechenden Unterhohlleiter im wesentlichen ausfüllen, wobei die eine Oberfläche bündig mit der Vorderkante der Scheidewand ist.