EP3643141A1 - Mikrowellen-gargerät mit patchantenne - Google Patents

Mikrowellen-gargerät mit patchantenne

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Publication number
EP3643141A1
EP3643141A1 EP18729965.6A EP18729965A EP3643141A1 EP 3643141 A1 EP3643141 A1 EP 3643141A1 EP 18729965 A EP18729965 A EP 18729965A EP 3643141 A1 EP3643141 A1 EP 3643141A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
microwave
cooking chamber
cooking appliance
cooking
patch antenna
Prior art date
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Granted
Application number
EP18729965.6A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3643141B1 (de
Inventor
Markus Kuchler
Kerstin RIGORTH
Sebastian Sterz
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.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3643141A1 publication Critical patent/EP3643141A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3643141B1 publication Critical patent/EP3643141B1/de
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/72—Radiators or antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/6444—Aspects relating to lighting devices in the microwave cavity
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/70—Feed lines

Definitions

  • the invention relates to a microwave cooking appliance comprising a cooking chamber delimited by a cooking chamber wall and a microwave device for introducing microwaves into the cooking chamber, which has at least one patch antenna, wherein the patch antenna has a planar base body and a planar radiating body which can be spatially covered and covers the base body and the base body and the radiator are electrically isolated from each other.
  • the invention is particularly advantageously applicable to household appliances, in particular self-contained microwave ovens or ovens with microwave function.
  • WO 2016/043731 A1 discloses a microwave cooking appliance having a cooking chamber arranged to receive a load, at least two patch antennas coupled to at least one microwave generator, and a control unit. Each of the at least two patch antennas is configured to radiate microwaves into a predefined direct heating zone within the cooking cavity near the respective patch antenna.
  • the controller is configured to select energy levels for each of the at least two patch antennas as if the load were static and as if there is no interference between the at least two patch antennas.
  • the disadvantage here is that the simple patch antennas used have only a small bandwidth of the feed.
  • US 5,558,800 discloses a microwave power radiator for microwave heating applications. It is disclosed that output matching networks normally contained in a microwave power transistor package as well as a transistor combination network therefor are eliminated for heating applications, eg in microwave ovens.
  • the transistor dies of four microwave silicon bipolar transistors are connected directly to points of low impedance of a common patch antenna element, which is also referred to as an applicator, and arranged in the wall of a cooking chamber instead of a magnetron.
  • Each pair of power transistors is electrically spaced at half a wavelength and is disposed across the antenna.
  • the transistors are paired with a phase difference operated by 200 °, so that in the antenna mutually orthogonal longitudinal modes are excited.
  • the transistors are frequency modulated over their prescribed frequency band to eliminate standing waves in the load, ie, in the article or substance being heated or cooked.
  • Either one or more patch antennas may be used and operated, for example, with two different frequencies permitted for heating applications, typically 915 MHz and 2450 MHz. Again, the disadvantage occurs that the patch antenna used has only a small bandwidth of the feed.
  • US 2016/066369 A1 combines a feed of microwave radiation via waveguides with a light source.
  • a waveguide opening is separated by a cover, such as borosilicate glass, from a cooking chamber.
  • the light source is also brought through a through hole behind the cover and thus illuminated by the glass cooking chamber.
  • a microwave cooking appliance having a cooking chamber delimited by a cooking chamber wall and a microwave device for introducing microwaves into the cooking chamber, wherein the microwave device has at least one microwave oven
  • Patch antenna has, the patch antenna a flat base body and a spaced body covering the planar radiating body, which is fed with microwave energy, has, the main body and the radiator are electrically isolated from each other and the base body corresponds to a region of the cooking chamber wall.
  • This microwave cooking appliance has the advantage that the patch antenna has a particularly simple, robust and cost-effective design and can also feed microwaves with a comparatively large bandwidth into the cooking chamber.
  • the microwave cooking appliance may be a pure microwave oven or a microwave combination appliance, e.g. a cooking appliance that is or has an oven with a microwave function.
  • the microwave cooking appliance is in particular a household appliance.
  • the microwave device may include a microwave generator (e.g., a magnetron) and at least one microwave line leading to the at least one patch antenna.
  • the (partial) region of the cooking chamber wall which forms the basic body, is a planar partial region of the cooking chamber wall.
  • the main body is electrically conductive and lies on a predetermined reference potential.
  • the main body can serve in particular as a mass.
  • the radiation of the microwave radiation takes place via the emission body.
  • the Ab- radiator is electrically conductive.
  • a frequency of the microwaves may e.g. 915 MHz or 2.45 GHz.
  • a flat body may in particular be understood as meaning a body having a noticeable or not negligible lateral extent (i.e., height and width) when viewed from above the cooking space wall. That the patch antenna has a flat
  • the base body and a flat radiating body which covers the base body in a covering manner comprise, as a result, a cavity between the base body and the radiating body.
  • the emission body is a plate-shaped emission body.
  • the emission body can be a planar emission body.
  • the radiating body can also be referred to as a patch or resonator.
  • the emission body has a rectangular shape in plan view, the corners being designed to avoid field elevations and associated sparkover. can be rounded.
  • any other surface shape is conceivable, wherein the radiating body may have openings or cuts.
  • the radiating element can thus generally be a non-perforated or a perforated (eg slotted) body.
  • the cooking chamber wall and the radiator are electrically conductive. They can be made of metal, in particular of sheet metal.
  • the cooking chamber wall and / or the radiator can be coated.
  • the cooking chamber wall can also be referred to as a muffle.
  • the base body corresponds to a depression of the cooking chamber wall
  • the emission body is inserted into the depression and the base body and the emission body are electrically insulated from each other by a circumferential gap.
  • the depression is an imprint or bulge. It may alternatively be a material recess or a separately produced and then inserted portion of the cooking chamber wall.
  • the gap is, in particular, a gap which circulates in the case of a plan view of the depression.
  • the gap may in particular have a practically constant gap width.
  • the gap is an air gap.
  • the gap is closed or sealed by means of an electrically insulating closure material.
  • the use of the sealing material provides the advantage that the gap is mechanically bridged and the radiating body can be stably positioned and secured thereby.
  • the cavity between the base body and radiator is thus more advantageously protected against contamination and / or other environmental influences and is also less thermally stressed.
  • the closure material covers the gap and at least one partial surface of the emission body, possibly also the cooking space wall adjacent to the gap outside the patch antenna.
  • This can allow a particularly simple application of the closure material, eg cost with a general Garraumbe Anlagenung.
  • the garraum workede surface of the radiating body can thus be protected and / or used functionally.
  • a particularly easy cleaning is possible.
  • a particularly simple adaptation of the optical appearance of the patch antenna to the rest of the cooking chamber wall is possible.
  • closure material only covers the gap and the garraum workede surface of the radiating body in layers. Then the garraum workede surface of the radiating element can be lowered according to the local thickness of the closure material, so that the patch antenna is again arranged flush with the surrounding wall or the patch antenna is flush mounted in the cooking chamber or the surrounding wall.
  • the closure material is glass or glass ceramic.
  • the closure material is mechanically, chemically and thermally particularly resistant.
  • the closure material can then withstand typical oven temperatures, eg up to 300 ° C.
  • typical pyrolysis temperatures 450 ° C or more without damage.
  • the volume or the cavity between the base body and the radiating body is filled with electrically insulating, in particular temperature-resistant, sealing material such as glass wool or ceramic foam in order to achieve a better thermal insulation or electrical breakdown strength.
  • the gap is closed by means of a translucent electrically insulating closure material and the microwave device has at least one light source whose light can be coupled into the closure material from outside the cooking chamber.
  • the patch antenna can also serve as cooking chamber lighting. The effect is exploited that light is can be directed or diffused into the cooking chamber when the closure material is illuminated by at least one light source, which may be positioned inside or outside the patch antenna.
  • the at least one light source couples its light laterally into the closure material.
  • the closure material can then act as a light guide and decouple the light in particular over its entire length or its entire circumference.
  • a large light emitting surface can be provided for emitting light into the oven.
  • the garraum worne surface of the closure material can be structured accordingly, for example, roughened.
  • the light coupling can take place directly or directly into the closure material located in the gap, in particular by a light source attached to the closure material.
  • the light coupling takes place via an optical waveguide or via a waveguide or an air gap ("indirectly") into the closure material located in the gap.
  • at least one optical waveguide (optical fiber or waveguide) or an air gap is located between the closure material in the gap and the light source.
  • At least one light source is arranged so that it emits its light into the cavity between the base body and radiator.
  • the light-permeable sealing compound present in the gap then serves as a transmitted light element or window.
  • the light source may, for example, be arranged in the region of the basic body, e.g. protrude or irradiate through an opening in the body.
  • the basic body providing depression of the cooking chamber wall corresponds to a recess of a cooking chamber lighting. So it is possible a recess or indentation provided in the cooking chamber wall for illumination purposes also accommodates the emitter body or the patch antenna, and the emitter body also effects the sealing of this space against environmental influences. In this way it is possible to transmit light from the antenna unit to an optically transmissive one
  • the cavity facing inner surfaces of the patch antenna are formed reflective. This increases a coupling-out efficiency for light radiated into the cavity.
  • a surface of the base body adjoining the cavity can be designed to be reflective.
  • the inner surface (s) may be formed diffusely reflecting and / or specular.
  • the microwave device has a microwave feed, which is coupled to the emission body.
  • microwave energy can be conducted to the radiator.
  • the coupling may be inductive coupling, shaft coupling, etc.
  • a coupling position of the inner conductor to the emission body can be selected such that the most advantageous radiation characteristic results.
  • the microwave device has a microwave feed, which is capacitively coupled to the emission body.
  • a microwave feed which is capacitively coupled to the emission body.
  • the capacitive coupling of the antenna advantageously a significantly greater bandwidth compared to a conventional patch antenna is achieved.
  • the feed can thus be made with low loss over a larger frequency range.
  • the structural design of the capacitive coupling is basically not limited.
  • the microwave feed is a coaxial line, such as a coaxial cable.
  • the inner conductor of the coaxial line is high frequency technology coupled to the radiating element, the outer conductor can be electrically connected to the cooking chamber wall or to another ground potential. It is a further development that the inner conductor is guided in an electrically insulated manner through the base body and further through the hollow space to the emission body.
  • the inner conductor is in particular electrically connected by the emission isolated body, for example by an air gap or by an electrically insulating material or a dielectric.
  • an inner conductor of the coaxial line is inserted into a sleeve-like receiving portion of the radiating body loosely (i.e., not radiating the radiating body), and a space between the inner conductor and the sleeve-like receiving portion is filled with a dielectric.
  • the sleeve-like receiving region starts at least on the cavity-side surface or the rear or underside of the emission body.
  • At the back of the radiating body is thus a sleeve-shaped geometry, which forms a cylindrical capacitor together with the inner conductor of the coaxial line and the intervening dielectric.
  • the cylinder capacitor may be performed up to the garraum defecten surface or front.
  • the inner conductor may be closed in the interior of the emission body by the dielectric, in which case the front side of the emission body forms a continuous plane.
  • any other suitable microwave line may be used, e.g. a waveguide, a microstrip line, etc.
  • Patch antennas is reducible. It is advantageous for a particularly effective suppression of the microwave transmission between the patch antennas further development that the patch antennas are rotated by 90 ° from each other.
  • FIG. 1 shows a sectional view in an oblique view of a section of a cooking chamber wall in the region of a patch antenna according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a sectional side view of a first variant of a capacitive coupling of an inner conductor and a radiation body of the patch antenna
  • FIG. 3 shows a sectional side view of a second variant of a capacitive coupling of an inner conductor and a radiation body of the
  • Fig. 4 shows a frequency response of the patch antenna
  • FIG. 5 shows a sectional view in an oblique view of a section of a cooking chamber wall in the region of a patch antenna according to a second embodiment.
  • the patch antenna 2 is constructed in particular mirror-symmetrical along the cutting plane.
  • the cooking space wall 1 defines a cooking space G.
  • the patch antenna 2 has a flat basic body 3 in the form of a partial region of the cooking space wall 1, on which a depression 4 is located.
  • the base body 3 thus corresponds to a region of the cooking chamber wall 1.
  • the recess 4 is formed here as a recess produced by material removal.
  • a garraum seriouser flat bottom 5 of the recess 4 is covered by a plate-like Ab-jet body ("patch" 6).
  • the patch 6 is inserted into the recess 4 in such a way that, with its upper side 7 facing the cooking chamber G, it is arranged practically flush with the cooking chamber wall 1.
  • the main body 3 corresponds in particular to a region of the cooking chamber wall 1 below the flat bottom 5, possibly also below the side edges of the depression 4.
  • the bottom 5 and the patch 6 are electrically conductive. You can have corresponding metallic areas, for example, each having a metal sheet.
  • the metal of floor 5 and patch 6 may be the same or different.
  • the bottom 5 and the patch 6 both have steel sheet or consist of sheet steel.
  • you can the floor have steel sheet or consist of sheet steel and the patch 6 copper sheet or consist of copper sheet.
  • the bottom 5 and the patch 6 are arranged parallel to each other, the recess 4 and the patch 6 form and define a cavity 8.
  • the bottom 5 and the patch 6 have a rectangular in plan view basic shape, the corners may be rounded.
  • the recess 4 limiting edge of the cooking chamber wall 1 and an edge of the patch 6 are separated by a circumferential, rectangular annular gap 9 from each other.
  • the annular gap 9 is filled with an electrically insulating closure material 10 in the form of glass or glass ceramic.
  • the base body 3 and the patch 6 are therefore electrically insulated from one another, since the cavity 8 also acts as an electrical insulator.
  • the cavity 8 may be filled with air or glass wool, etc.
  • the patch 6 can be fed with microwave energy.
  • a coaxial line 1 1 is used, which is coupled to a microwave generator (o. Fig.).
  • An inner conductor 12 of the coaxial line 1 1 is guided through a bore 13 in the base body 3 and further through the cavity 8 to a rear side 14 of the patch 6.
  • the inner conductor 12 is electrically insulated from the cooking chamber wall 1, for which purpose a gap between the inner conductor 12 and the base body 3 is filled with a dielectric 15.
  • the dielectric 15 also serves to mechanically fix the inner
  • the inner conductor 12 is further electrically insulated from the patch 6, so that a capacitive coupling for microwaves between these components is achieved.
  • the closure material 10 is translucent.
  • the household appliance H has at least one light source, for example an LED 16, whose light L can be coupled from outside the cooking space G into the closure material 10.
  • the LED 16 can radiate its light L directly into the closure material 10, for example into a lateral edge.
  • the closure material 10 then acts as a light guide and distributes the light L around its circumference.
  • the light L is then emitted into the cooking chamber G, if necessary also proportionally into the cavity 8.
  • the closure material 10 thus serves for cooking chamber illumination.
  • at least one light source for example an LED 17, can radiate its light directly into the cavity 8.
  • the LED 17 may be arranged in the region of the bottom 5 of the recess 4.
  • the closure material 10 then serves as a window for a passage of light into the cooking space G.
  • the inner surfaces of the patch antenna 2 facing the cavity 8 may be made reflective, e.g. the surface of the recess 4, including the bottom 5, and / or the back 14 of the patch 6. If in the cooking chamber 1, in particular in one side of the cooking chamber 1, a plurality of patch antennas 2 are present, they can be aligned in plan view rotated against each other.
  • FIG. 2 shows a sectional representation in side view as a section of a first variant of a capacitive coupling of the inner conductor 12 and the patch 6 of the patch antenna 2.
  • the patch 6 has a tubular or sleeve-like receiving region 18 protruding into the cavity 8 at the rear.
  • the receiving area 18 is formed here continuously by the patch 6, thus discharging into the cooking space G.
  • a tubular space 19 between the inner conductor 12 and the sleeve-like receiving area 18 is filled with a dielectric 20.
  • the dielectrics 15 and 20 may be the same or different.
  • FIG. 3 shows a sectional side view of a second variant of a capacitive coupling of the inner conductor 12 and a patch 21 of a patch antenna 2.
  • the patch 21 is similar to the patch 6, but now the sleeve-like receiving portion 22 is not, but on the plate-shaped Part of the patch 21 connects.
  • the Receiving area 22 is thus completed towards the front or to the cooking G out.
  • the cooking chamber G facing front 7 of the patch 21 forms a continuous plane.
  • 4 shows a frequency response FGE of the patch antenna 2 as a plot of a reflection factor 11 1
  • the frequency response FGE is considerably broader than a frequency response FGH of a conventional patch antenna. Both frequency responses FGE and FGH have an extreme point at the known microwave frequency of 2.45 GHz.
  • the patch antenna 24 has a similar basic structure as the patch antenna 2. However, a base body 25 whose surface forms the recess 4 (possibly also only the bottom 5) of the cooking chamber wall 23, not by a material removal, but by embossing o.ä. has been produced.
  • closure material 10 now also covers the patch 21 and the cooking space wall 23 outside the depression 4 in a layered manner. Overall, a layer of the closure material 10 which is smooth toward the cooking space G is provided.
  • the patch antenna 24 can also be designed to emit light into the cooking chamber (not shown).
  • a number may include exactly the specified number as well as a usual tolerance range, as long as this is not explicitly excluded. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Ein Mikrowellen-Gargerät (H) weist einen von einer Garraumwand (1; 23) begrenzten Garraum (G) und eine Mikrowelleneinrichtung zum Einleiten von Mikrowellen in den Garraum (G), die mindestens eine Patchantenne (2; 24) aufweist, auf, wobei die Patchantenne (2; 24) einen flächigen Grundkörper (3) und einen den Grundkörper (3) beabstandet überdeckenden, mit Mikrowellenenergie speisbaren flächigen Abstrahlkörper (6; 21) aufweist und der Grundkörper (3; 25) und der Abstrahlkörper (6; 21) gegeneinander elektrisch isoliert sind, der Grundkörper (3;25) einem Bereich der Garraumwand (1) entspricht. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Haushaltsgeräte, insbesondere eigenständige Mikrowellengeräte oder Backöfen mit Mikrowellenfunktion.

Description

Mikrowellen-Gargerät mit Patchantenne
Die Erfindung betrifft ein Mikrowellen-Gargerät, aufweisend einen von einer Garraumwand begrenzten Garraum und eine Mikrowelleneinrichtung zum Einleiten von Mikrowellen in den Garraum, die mindestens eine Patchantenne aufweist, wobei die Patchantenne einen flächigen Grundkörper und einen den Grundkörper beabstandet überdeckenden, mit Mikrowellenenergie speisbaren flächigen Abstrahlkörper aufweist und der Grundkörper und der Abstrahlkörper gegeneinander elektrisch isoliert sind. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Haushaltsgeräte, insbesondere eigenständige Mikrowellengeräte oder Backöfen mit Mikrowellenfunktion.
WO 2016/043731 A1 offenbart ein Mikrowellen-Gargerät, das einen Garraum aufweist, der dazu angeordnet ist, eine Last aufzunehmen, mindestens zwei Patchantennen, die mit mindestens einem Mikrowellengenerator gekoppelt sind, und eine Steuereinheit. Jede der mindestens zwei Patchantennen ist so konfiguriert, dass sie Mikrowellen in eine vordefinierte direkte Heizzone innerhalb des Garraums nahe der jeweiligen Patchantenne ausstrahlen kann. Die Steuereinheit ist so konfiguriert, dass sie Energieniveaus für jede der mindestens zwei Patchantennen auswählt, als ob die Last statisch wäre und als ob keine Interferenz zwischen den mindestens zwei Patchantennen auftritt. Hierbei tritt der Nachteil auf, dass die verwendeten einfachen Patchantennen eine nur geringe Bandbreite der Ein- speisung aufweisen.
US 5,558,800 offenbart einen Mikrowellen-Leistungsstrahler für Mikrowellen-Heiz- anwendungen. Dabei wird offenbart, dass Ausgangsanpassungsnetzwerke, die normalerweise in einem Mikrowellen-Leistungstransistorpaket enthalten sind, sowie ein Transistor-Kombinationsnetzwerk dafür für Heizanwendungen, z.B. in Mikrowellenöfen, eliminiert werden. In einer Variante sind die Transistor-Dies von vier Mikrowellen-Silizium- Bipolartransistoren direkt mit Punkten geringer Impedanz eines gemeinsamen Patch- antennen-Elements, das auch als Applikator bezeichnet wird, verbunden und in der Wand eines Garraums anstelle eines Magnetrons angeordnet. Jedes Paar von Leistungstransistoren ist elektrisch mit einer halben Wellenlänge beabstandet und ist quer zueinander auf der Antenne angeordnet. Die Transistoren werden paarweise mit einer Phasendifferenz von 200° betrieben, so dass in der Antenne gegenseitig orthogonale Längsmodi angeregt werden. Darüber hinaus werden die Transistoren über ihr vorgeschriebenes Frequenzband frequenzmoduliert, um stehende Wellen in der Last, d.h., in dem Gegenstand oder der Substanz, die erwärmt oder gekocht wird, zu eliminieren. Entweder eine oder mehrere Patchantennen können verwendet und betrieben werden, z.B. mit zwei verschiedenen Frequenzen, die für Heizanwendungen zugelassen sind, typischerweise mit 915 MHz und 2450 MHz. Auch hier tritt der Nachteil auf, dass die verwendete Patchantenne eine nur geringe Bandbreite der Einspeisung aufweist. US 2016/066369 A1 kombiniert eine Einspeisung von Mikrowellenstrahlung über Hohlleiter mit einer Lichtquelle. Eine Hohlleiteröffnung ist dabei durch eine Abdeckung, z.B. Borosilikatglas, von einem Garraum abgetrennt. Neben dem Hohlleiter, und damit außerhalb des Mikrowellenfeldes, befindet sich eine Beleuchtungseinrichtung, deren Lichtquelle durch eine Durchgangsöffnung ebenfalls hinter die Abdeckung gebracht wird und so durch das Glas den Garraum beleuchtet. Hierbei muss jedoch darauf geachtet werden, die Beleuchtungseinrichtung außerhalb des Hohlleiterquerschnitts zu platzieren, um sie keiner zu hohen Mikrowellenstrahlung auszusetzen oder damit die Mikrowellenstrahlung nicht ungünstig umgeleitet wird. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Mikrowellen-Gargerät bereitzustellen, das bei einem einfachen und kostengünstigen Aufbau Mikrowellen mit einer größeren Bandbreite in den Garraum einspeisen kann. Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Mikrowellen-Gargerät, aufweisend einen von einer Garraumwand begrenzten Garraum und eine Mikrowelleneinrichtung zum Einleiten von Mik- rowellen in den Garraum, wobei die Mikrowelleneinrichtung mindestens eine
Patchantenne aufweist, die Patchantenne einen flächigen Grundkörper und einen den Grundkörper beabstandet überdeckenden flächigen Abstrahlkörper, der mit Mikrowellenenergie speisbar ist, aufweist, der Grundkörper und der Abstrahlkörper gegeneinander elektrisch isoliert sind und der Grundkörper einem Bereich der Garraumwand entspricht. Dieses Mikrowellen-Gargerät weist den Vorteil auf, dass die Patchantenne einen besonders einfachen, robusten und kostengünstigen Aufbau aufweist und zudem Mikrowellen mit einer vergleichsweise großen Bandbreite in den Garraum einspeisen kann.
Das Mikrowellen-Gargerät kann ein reines Mikrowellengerät oder ein Mikrowellen- Kombinationsgerät sein, z.B. ein Gargerät, das einen Backofen mit einer Mikrowellenfunktion ist oder aufweist. Das Mikrowellen-Gargerät ist insbesondere ein Haushaltsgerät. Die Mikrowelleneinrichtung kann einen Mikrowellenerzeuger (z.B. ein Magnetron) und mindestens eine zu der mindestens einen Patchantenne führende Mikrowellenleitung aufweisen.
Es ist eine Weiterbildung, dass der (Teil-)Bereich der Garraumwand, welcher den Grund- körper bildet, ein ebener Teilbereich der Garraumwand ist. Der Grundkörper ist elektrisch leitfähig und liegt auf einem vorgegebenen Bezugspotenzial. Der Grundkörper kann insbesondere als Masse dienen.
Die Abstrahlung der Mikrowellenstrahlung erfolgt über den Abstrahlkörper. Auch der Ab- Strahlkörper ist elektrisch leitfähig. Eine Frequenz der Mikrowellen kann z.B. 915 MHz oder 2,45 GHz umfassen.
Unter einem flächigen Körper kann insbesondere ein Körper verstanden werden, der bei Draufsicht auf die Garraumwand eine merkliche bzw. nicht vernachlässigbare seitliche Ausdehnung (d.h., Höhe und Breite) aufweist. Dass die Patchantenne einen flächigen
Grundkörper und einen den Grundkörper beabstandet überdeckenden flächigen Abstrahlkörper aufweist, umfasst folglich, dass sich zwischen dem Grundkörper und dem Abstrahlkörper ein Hohlraum befindet. Es ist eine Weiterbildung, dass der Abstrahlkörper ein plattenförmiger Abstrahlkörper ist. Der Abstrahlkörper kann insbesondere ein ebener Abstrahlkörper sein. Der Abstrahlkörper kann auch als Patch oder Resonator bezeichnet werden. Der Abstrahlkörper weist in einer besonders einfachen Ausführung eine in Draufsicht rechteckige Form auf, wobei die Ecken zur Vermeidung von Feldüberhöhungen und damit einhergehenden Funkenüber- schlagen abgerundet sein können. Jedoch ist auch jede andere Flächenform denkbar, wobei der Abstrahlkörper Öffnungen oder Einschnitte aufweisen kann. Der Abstrahlkörper kann also allgemein ein nicht-durchbrochener oder ein durchbrochener (z.B. geschlitzter) Körper sein.
Die Garraumwand und der Abstrahlkörper sind elektrisch leitfähig. Sie können aus Metall bestehen, insbesondere aus Metallblech. Die Garraumwand und/oder der Abstrahlkörper können beschichtet sein. Die Garraumwand kann auch als Muffel bezeichnet werden. Es ist eine Ausgestaltung, dass der Grundkörper einer Vertiefung der Garraumwand entspricht, der Abstrahlkörper in die Vertiefung eingesetzt ist und der Grundkörper und der Abstrahlkörper durch einen umlaufenden Spalt gegeneinander elektrisch isoliert sind. So wird eine besonders einfach herstellbare und kompakte Patchantenne bereitgestellt. Es ist eine Weiterbildung, dass die Vertiefung eine Prägung oder Ausbuchtung ist. Sie kann alternativ eine Materialaussparung oder ein separat hergestelltes und dann eingesetztes Teilstück der Garraumwand sein.
Der Spalt ist insbesondere ein bei Draufsicht auf die Vertiefung umlaufender Spalt. Der Spalt kann insbesondere eine praktisch konstante Spaltbreite aufweisen.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Spalt ein Luftspalt ist.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Spalt mittels eines elektrisch isolierenden Ver- Schlussmaterials verschlossen oder abgedichtet ist. Die Verwendung des Verschlussmaterials ergibt den Vorteil, dass der Spalt mechanisch gebrückt wird und der Abstrahlkörper dadurch stabil positioniert und befestigt werden kann. Darüber hinaus ist so der Hohlraum zwischen Grundkörper und Abstrahlkörper vorteilhafter vor Verschmutzung und/oder anderen Umwelteinflüssen geschützt und wird zudem thermisch weniger beansprucht.
Es ist eine Weiterbildung, dass nur der Spalt mittels eines elektrisch isolierenden Verschlussmaterials verschlossen oder abgedichtet ist, jedoch nicht die garraumseitige Oberfläche des Abstrahlkörpers. Es ist eine alternative Ausgestaltung, dass das Verschlussmaterial den Spalt und zumindest eine Teilfläche des Abstrahlkörpers, ggf. auch die an den Spalt außerhalb der Patchantenne angrenzende Garraumwand garraumseitig überdeckt. Dies kann eine besonders einfache Aufbringung des Verschlussmaterials ermöglichen, z.B. kostengünstig mit einer allgemeinen Garraumbeschichtung. Zudem kann so die garraumseitige Oberfläche des Abstrahlkörpers geschützt und/oder funktional genutzt werden. Auch wird eine besonders leichte Reinigung ermöglicht. Darüber hinaus wird eine besonders einfache Anpassung der optischen Erscheinung der Patchantenne an die restliche Garraumwand möglich.
Es ist eine Weiterbildung davon, dass das Verschlussmaterial nur den Spalt und die garraumseitige Oberfläche des Abstrahlkörpers schichtartig bedeckt. Dann kann die garraumseitige Oberfläche des Abstrahlkörpers entsprechend der dortigen Dicke des Verschlussmaterials abgesenkt werden, so dass die Patchantenne wieder flächenbündig zur umgebenden Wand angeordnet ist bzw. sich die Patchantenne flächenbündig in die Garraumwand oder die umgebende Wand einfügt.
Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass das Verschlussmaterial Glas oder Glaskeramik ist. Dies ergibt den Vorteil, dass das Verschlussmaterial mechanisch, chemisch und ther- misch besonders widerstandsfähig ist. Insbesondere kann das Verschlussmaterial dann typische Backofentemperaturen aushalten, z.B. bis 300°C. Auch kann das Verschlussmaterial bei Einsatz in einem pyrolysefähigen Backofen mit Mikrowellenfunktionalität typische Pyrolysetemperaturen von 450°C oder mehr ohne Schaden aushalten. Es ist eine Weiterbildung, dass das Volumen bzw. der Hohlraum zwischen dem Grundkörper und dem Abstrahlkörper mit elektrisch isolierendem, insbesondere temperaturbeständigem, Dichtungsmaterial wie Glaswolle oder Keramikschaum gefüllt ist, um eine bessere thermische Isolation oder elektrische Durchschlagfestigkeit zu erreichen. Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Spalt mittels eines lichtdurchlässigen elektrisch isolierenden Verschlussmaterials verschlossen ist und das Mikrowellengerät mindestens eine Lichtquelle aufweist, deren Licht von außerhalb des Garraums in das Verschlussmaterial einkoppelbar ist. Dies ergibt den Vorteil, dass die Patchantenne auch als Garraumbeleuchtung dienen kann. Dabei wird der Effekt ausgenutzt, dass Licht ge- richtet oder diffus in den Garraum abgestrahlt werden kann, wenn das Verschlussmaterial durch mindestens eine Lichtquelle, die innerhalb oder außerhalb der Patchantenne positioniert sein kann, angestrahlt wird. Es ist eine Weiterbildung, dass die mindestens eine Lichtquelle ihr Licht seitlich in das Verschlussmaterial einkoppelt. Das Verschlussmaterial kann dann als ein Lichtleiter wirken und das Licht insbesondere über seine gesamte Länge oder seinen gesamten Umfang wieder auskoppeln. So kann eine große Lichtabstrahlfläche zur Lichtabgabe in den Garraum bereitgestellt werden. Um eine besonders gleichmäßige Lichtabgabe in den Garraum zu erreichen, kann die garraumseitige Oberfläche des Verschlussmaterials entsprechend strukturiert, z.B. aufgeraut, sein.
Die Lichteinkopplung kann unmittelbar oder direkt in das in dem Spalt befindliche Verschlussmaterial erfolgen, insbesondere durch eine an dem Verschlussmaterial ange- brachte Lichtquelle.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Lichteinkopplung über einen Lichtwellenleiter oder über einen Hohlleiter oder eine Luftstrecke ("indirekt") in das in dem Spalt befindliche Verschlussmaterial erfolgt. In anderen Worten befindet sich zwischen dem in dem Spalt be- findlichen Verschlussmaterial und der Lichtquelle mindestens ein Lichtwellenleiter (Lichtleitfaser oder Hohlleiter) oder eine Luftstrecke. Dies ergibt den Vorteil, dass eine Positionierung der Lichtquelle in größerer Entfernung zur Patchantenne möglich ist. Die Lichtquelle kann dadurch leichter thermisch von dem Garraum isoliert werden und wird keiner Mikrowellenstrahlung ausgesetzt.
Es ist eine allgemeine Weiterbildung, dass mindestens eine Lichtquelle so angeordnet ist, dass sie ihr Licht in den Hohlraum zwischen Grundkörper und Abstrahlkörper emittiert. Die in dem Spalt vorhandene lichtdurchlässige Verschlussmasse dient dann als ein Durchlichtelement oder Fenster. Die Lichtquelle kann beispielsweise im Bereich des Grundkörpers angeordnet sein, z.B. durch eine Öffnung in dem Grundkörper ragen oder einstrahlen.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die den Grundkörper bereitstellende Vertiefung der Garraumwand einer Vertiefung einer Garraumbeleuchtung entspricht. So ist es möglich, dass eine für Beleuchtungszwecke vorgesehene Vertiefung oder Einbuchtung in der Garraumwand auch den Abstrahlkörper bzw. die Patchantenne aufnimmt, und der Abstrahlkörper auch die Abdichtung dieses Raumes gegen Umwelteinflüsse bewirkt. Auf diese Weise ist es möglich, Licht aus der Antenneneinheit an eine optisch durchlässige
Bewandung dieses Raumes abzugeben und auf diese Weise Licht in den Garraum abzustrahlen.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass dem Hohlraum zugewandte Innenflächen der Patchantenne reflektierend ausgebildet sind. Dies erhöht eine Auskopplungseffizienz für in den Hohlraum gestrahltes Licht. Insbesondere eine an den Hohlraum grenzende Oberfläche des Grundkörpers kann dazu reflektierend ausgestaltet sein. Die Innenfläche(n) können diffus reflektierend und/oder spiegelnd ausgebildet sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Mikrowelleneinrichtung eine Mikrowellenzuführung aufweist, die mit dem Abstrahlkörper gekoppelt ist. So kann Mikrowellenenergie zu dem Abstrahlkörper geführt werden. Die Kopplung kann eine induktive Kopplung, eine Wellenkopplung usw. sein. Allgemein kann eine Ankopplungsposition des Innenleiters an dem Abstrahlkörper so gewählt werden, dass sich eine möglichst vorteilhafte Abstrahlungscha- rakteristik ergibt.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Mikrowelleneinrichtung eine Mikrowellenzuführung aufweist, die mit dem Abstrahlkörper kapazitiv gekoppelt ist. Insbesondere durch die kapazitive Ankopplung der Antenne wird vorteilhafterweise eine deutlich größere Bandbreite gegenüber einer herkömmlichen Patchantenne erzielt. Die Einspeisung kann damit über einen größeren Frequenzbereich verlustarm erfolgen. Dabei ist die konstruktive Ausgestaltung der kapazitiven Kopplung grundsätzlich nicht beschränkt.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Mikrowellenzuführung eine Koaxialleitung, z.B. ein Koaxialkabel, ist. Der Innenleiter der Koaxialleitung ist hochfrequenztechnisch mit dem Abstrahlkörper gekoppelt, Der Außenleiter kann elektrisch an die Garraumwand oder an ein anderes Massepotenzial angeschlossen sein. Es ist eine Weiterbildung, dass der Innenleiter elektrisch isoliert durch den Grundkörper und weiter durch den Hohlraum zu dem Abstrahlkörper geführt ist. Der Innenleiter ist insbesondere elektrisch von dem Abstrahl- körper isoliert, z.B. durch einen Luftspalt oder durch ein elektrisch isolierendes Material bzw. ein Dielektrikum.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass ein Innenleiter der Koaxialleitung in einen hül- senartigen Aufnahmebereich des Abstrahlkörpers lose (d.h., den Abstrahlkörper nicht kontaktierend) eingeführt ist und ein Zwischenraum zwischen dem Innenleiter und dem hülsenartigen Aufnahmebereich mit einem Dielektrikum gefüllt ist. Dies ergibt den Vorteil einer einfachen und präzisen Positionierung und Fixierung des Innenleiters sowie eine einfache Herstellung der kapazitiven Kopplung. Der hülsenartige Aufnahmebereich setzt zumindest an der hohlraumseitigen Oberfläche bzw. Rück- oder Unterseite des Abstrahlkörpers an. An der Rückseite des Abstrahlkörpers befindet sich also eine hülsenförmige Geometrie, die zusammen mit dem Innenleiter der Koaxialleitung und dem dazwischenliegenden Dielektrikum einen Zylinderkondensator bildet. Der Zylinderkondensator kann bis zu der garraumseitigen Oberfläche oder Vorderseite durchgeführt sein. Alternativ kann der Innenleiter im Inneren des Abstrahlkörpers durch das Dielektrikum abgeschlossen sein, wobei dann die Vorderseite des Abstrahlkörpers eine durchgehende Ebene bildet.
Anstelle einer Koaxialleitung kann auch jede andere geeignete Mikrowellenleitung verwendet werden, z.B. ein Hohlleiter, eine Mikrostreifenleitung usw.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass an der Garraumwand mehrere Patchantennen vorhanden sind, die gegeneinander verdreht ausgerichtet sind. Die Drehung der
Patchantennen ergibt den Vorteil, dass so auch eine Polarisationsrichtung der Mikrowellen verdreht wird und dadurch eine Übertragung von Mikrowellen zwischen den
Patchantennen verringerbar ist. Es ist eine für eine besonders effektive Unterdrückung der Mikrowellenübertragung zwischen den Patchantennen vorteilhafte Weiterbildung, dass die Patchantennen um 90° gegeneinander verdreht sind.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Fig.1 zeigt als Schnittdarstellung in Schrägansicht einen Ausschnitt aus einer Garraumwand im Bereich einer Patchantenne gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig.2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine erste Variante einer kapazitiven Kopplung eines Innenleiters und eines Abstrahlkörpers der Patchantenne;
Fig.3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine zweite Variante einer kapazitiven Kopplung eines Innenleiters und eines Abstrahlkörpers der
Patchantenne;
Fig.4 zeigt einen Frequenzgang der Patchantenne; und
Fig.5 zeigt als Schnittdarstellung in Schrägansicht einen Ausschnitt aus einer Garraumwand im Bereich einer Patchantenne gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Fig.1 zeigt als Schnittdarstellung in Schrägansicht einen Ausschnitt aus einer Garraum- wand 1 eines Haushaltsgargeräts H im Bereich einer Patchantenne 2. Die Patchantenne 2 ist insbesondere entlang der Schnittebene spiegelsymmetrisch aufgebaut.
Die Garraumwand 1 begrenzt einen Garraum G. Die Patchantenne 2 weist einen flächigen Grundkörper 3 in Form eines Teilbereichs der Garraumwand 1 auf, an dem sich eine Vertiefung 4 befindet. Der Grundkörper 3 entspricht folglich einem Bereich der Garraumwand 1. Die Vertiefung 4 ist hier als eine materialabtragend hergestellte Vertiefung ausgebildet.
Ein garraumseitiger ebener Boden 5 der Vertiefung 4 wird von einem plattenartigen Ab- Strahlkörper ("Patch" 6) überdeckt. Das Patch 6 ist so in die Vertiefung 4 eingesetzt, dass es mit seiner dem Garraum G zugewandten Oberseite 7 praktisch flächenbündig zu der Garraumwand 1 angeordnet ist. Der Grundkörper 3 entspricht insbesondere einem Bereich der Garraumwand 1 unterhalb des ebenen Bodens 5, ggf. auch unterhalb der Seitenränder der Vertiefung 4.
Der Boden 5 und das Patch 6 sind elektrisch leitfähig. Sie können dazu entsprechende metallische Bereiche aufweisen, z.B. jeweils ein Metallblech aufweisen. Das Metall von Boden 5 und Patch 6 kann gleich oder unterschiedlich sein. So können der Boden 5 und das Patch 6 beide Stahlblech aufweisen oder aus Stahlblech bestehen. Alternativ kann der Boden Stahlblech aufweisen oder aus Stahlblech bestehen und das Patch 6 Kupferblech aufweisen oder aus Kupferblech bestehen.
Der Boden 5 und das Patch 6 sind parallel zueinander angeordnet, Die Vertiefung 4 und das Patch 6 bilden und begrenzen einen Hohlraum 8. Der Boden 5 und das Patch 6 weisen eine in Draufsicht rechteckige Grundform auf, deren Ecken abgerundet sein können.
Der die Vertiefung 4 begrenzende Rand der Garraumwand 1 und ein Rand des Patchs 6 sind durch einen umlaufenden, rechteckigen Ringspalt 9 voneinander getrennt. Der Ring- spalt 9 ist mit einem elektrisch isolierenden Verschlussmaterial 10 in Form von Glas oder Glaskeramik gefüllt. Der Grundkörper 3 und das Patch 6 sind also gegeneinander elektrisch isoliert, da auch der Hohlraum 8 elektrisch isolierend wirkt. Der Hohlraum 8 kann dazu mit Luft oder Glaswolle usw. gefüllt sein. Das Patch 6 ist mit Mikrowellenenergie speisbar. Dazu wird eine Koaxialleitung 1 1 verwendet, die an einen Mikrowellenerzeuger (o. Abb.) angekoppelt ist. Ein Innenleiter 12 der Koaxialleitung 1 1 wird durch eine Bohrung 13 in dem Grundkörper 3 und weiter durch den Hohlraum 8 bis zu einer Rückseite 14 des Patchs 6 geführt. Der Innenleiter 12 ist gegen die Garraumwand 1 elektrisch isoliert, wozu hier ein Zwischenraum zwischen Innenleiter 12 und Grundkörper 3 mit einen Dielektrikum 15 gefüllt ist. Das Dielektrikum 15 dient auch einer mechanischen Fixierung des Innenleiters 12.
Der Innenleiter 12 ist ferner gegen das Patch 6 elektrisch isoliert, so dass eine kapazitive Kopplung für Mikrowellen zwischen diesen Komponenten zustande kommt.
In einer Variante ist das Verschlussmaterial 10 lichtdurchlässig. Das Haushaltsgerät H weist mindestens eine Lichtquelle, z.B. eine LED 16, auf, deren Licht L von außerhalb des Garraums G in das Verschlussmaterial 10 einkoppelbar ist. Die LED 16 kann ihr Licht L direkt in das Verschlussmaterial 10 einstrahlen, z.B. in einen seitlichen Rand. Das Ver- Schlussmaterial 10 wirkt dann als ein Lichtleiter und verteilt das Licht L um seinen Umfang. Das Licht L wird dann in den Garraum G abgestrahlt, ggf. anteilig auch in den Hohlraum 8. Das Verschlussmaterial 10 dient somit zur Garraumbeleuchtung. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens eine Lichtquelle, z.B. eine LED 17, ihr Licht unmittelbar in den Hohlraum 8 einstrahlen. Dazu kann die LED 17 im Bereich des Bodens 5 der Vertiefung 4 angeordnet sein. Das Verschlussmaterial 10 dient dann als ein Fenster für einen Lichtdurchtritt in den Garraum G.
Zur Erhöhung einer Lichtausbeute können die dem Hohlraum 8 zugewandten Innenflächen der Patchantenne 2 reflektierend ausgebildet sein, z.B. die Oberfläche der Vertiefung 4, einschließlich des Bodens 5, und/oder die Rückseite 14 des Patchs 6. Falls in der Garraumwand 1 , insbesondere in einer Seite der Garraumwand 1 , mehrere Patchantennen 2 vorhanden sind, können diese in Draufsicht gegeneinander verdreht ausgerichtet sein.
Fig.2 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht als Ausschnitt eine erste Variante einer kapazitiven Kopplung des Innenleiters 12 und des Patchs 6 der Patchantenne 2.
Das Patch 6 weist dazu einen rückwärtig in den Hohlraum 8 ragenden rohr- oder hülsenartigen Aufnahmebereich 18 auf. Der Aufnahmebereich 18 ist hier durchgängig durch das Patch 6 ausgebildet, mündet also in den Garraum G. In den Aufnahmebereich 18 ist der Innenleiter 12 lose eingeführt. Ein rohrförmiger Zwischenraum 19 zwischen dem Innenleiter 12 und dem hülsenartigen Aufnahmebereich 18 ist mit einem Dielektrikum 20 gefüllt. Dies gibt den Vorteil einer einfachen und präzisen Positionierung und Fixierung des Innenleiters 12 sowie eine einfache Herstellung der kapazitiven Kopplung. Der hülsenartigen Aufnahmebereich 18 bildet zusammen mit dem Innenleiter 12 der Koaxialleitung und dem dazwischenliegenden Dielektrikum 20 insbesondere einen Zylinderkondensator. Der Zylinderkondensator ist hier bis zur der garraumseitigen Oberfläche 7 des Patchs 6 durchgeführt.
Die Dielektrika 15 und 20 können gleich oder unterschiedlich sein.
Fig.3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine zweite Variante einer kapazitiven Kopplung des Innenleiters 12 und eines Patchs 21 einer Patchantenne 2. Das Patch 21 ist ähnlich zu dem Patch 6 ausgebildet, wobei aber nun der hülsenartige Aufnahmebereich 22 nicht ist, sondern an dem plattenförmigen Teilbereich des Patchs 21 anschließt. Der Aufnahmebereich 22 ist somit nach vorne bzw. zum Garraum G hin abgeschlossen. Die dem Garraum G zugewandte Vorderseite 7 des Patchs 21 bildet eine durchgehende Ebene. Fig.4 zeigt einen Frequenzgang FGE der Patchantenne 2 als Auftragung eines Reflexionsfaktors 11 1 | in dB auf der y-Achse gegen eine Frequenz in GHz auf der x-Achse. Der Frequenzgang FGE ist erheblich breitbandiger als ein Frequenzgang FGH einer herkömmlichen Patchantenne. Beide Frequenzgänge FGE und FGH weisen eine Extremstelle bei der bekannten Mikrowellenfrequenz von 2,45 GHz auf.
Fig.5 zeigt als Schnittdarstellung in Schrägansicht einen Ausschnitt aus einer Garraumwand 23 im Bereich einer Patchantenne 24. Die Patchantenne 24 weist einen ähnlichen Grundaufbau wie die Patchantenne 2 auf. Jedoch ist ein Grundkörper 25, dessen Oberfläche die Vertiefung 4 (ggf. auch nur dessen Boden 5) der Garraumwand 23 bildet, nun nicht durch einen Materialabtrag, sondern durch eine Prägung o.ä. hergestellt worden ist.
Zudem überdeckt das Verschlussmaterial 10 schichtartig nun auch das Patch 21 und die Garraumwand 23 außerhalb der Vertiefung 4. Insgesamt wird eine zum Garraum G hin glatte Schicht des Verschlussmaterials 10 bereitgestellt.
Auch die Patchantenne 24 kann zur Lichtabstrahlung in den Garraum ausgebildet sein (o. Abb.).
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbei- spiel beschränkt.
Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist. Bezugszeichenliste
1 Garraumwand
2 Patchantenne
3 Grundkörper
4 Vertiefung
5 Boden
6 Patch
7 Oberseite
8 Hohlraum
9 Ringspalt
10 Verschlussmaterial
1 1 Koaxialleitung
12 Innenleiter
13 Bohrung
14 Rückseite des Patchs
15 Dielektrikum
16 LED
17 LED
20 Aufnahmebereich
19 Zwischenraum
20 Dielektrikum
21 Patch
22 Aufnahmebereich
23 Garraumwand
24 Patchantenne
25 Grundkörper
FGE Frequenzgang
FGH Frequenzgang
G Garraum
H Haushaltsgargerät
L Licht

Claims

Patentansprüche
Mikrowellen-Gargerät (H), aufweisend
einen von einer Garraumwand (1 ; 23) begrenzten Garraum (G) und eine Mikrowelleneinrichtung zum Einleiten von Mikrowellen in den Garraum (G), die mindestens eine Patchantenne (2; 24) aufweist, wobei
die Patchantenne (2; 24) einen flächigen Grundkörper (3) und einen den Grundkörper (3) beabstandet überdeckenden, mit Mikrowellenenergie speisbaren flächigen Abstrahlkörper (6; 21 ) aufweist und
der Grundkörper (3; 25) und der Abstrahlkörper (6; 21 ) gegeneinander elektrisch isoliert sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Grundkörper (3; 25) einem Bereich der Garraumwand (1 ) entspricht.
Mikrowellen-Gargerät (H) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3; 25) einer Vertiefung (4) der Garraumwand (1 ; 23) entspricht, der Abstrahlkörper (6; 21 ) in die Vertiefung (4) eingesetzt ist und der Grundkörper (3) und der Abstrahlkörper (6; 21 ) durch einen umlaufenden Spalt (9) gegeneinander elektrisch isoliert sind.
Mikrowellen-Gargerät (H) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (9) mittels eines elektrisch isolierenden Verschlussmaterials (10) verschlossen ist.
Mikrowellen-Gargerät (H) nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmaterial (10) den Abstrahlkörper (6) und den Spalt (9) garraumseitig überdeckt.
Mikrowellen-Gargerät (H) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussmaterial (10) Glas oder Glaskeramik ist.
Mikrowellen-Gargerät (H) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (9) mittels eines lichtdurchlässigen elektrisch isolierenden Verschlussmaterials (10) verschlossen ist und
das Mikrowellen-Gargerät (H) mindestens eine Lichtquelle (16, 17) aufweist, deren Licht (L) von außerhalb des Garraums (G) in das Verschlussmaterial (10) einkoppelbar ist.
7. Mikrowellen-Gargerät (H) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (4) der Garraumwand (1 ; 23) einer Vertiefung einer Garraumbeleuchtung entspricht.
Mikrowellen-Gargerät (H) nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Innenflächen (5, 14) der Patchantenne (2; 24) lichtreflektierend ausgebildet sind.
Mikrowellen-Gargerät (H) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstrahlkörper (6; 21 ) an seiner dem Garraum (G) zugewandten Seite (7) flächenbündig zu der Garraumwand (1 ; 23) angeordnet ist.
Mikrowellen-Gargerät (H) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowelleneinrichtung eine Mikrowellenzuführung aufweist, die mit dem Abstrahlkörper kapazitiv gekoppelt ist.
Mikrowellen-Gargerät (H) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrowellenzuführung eine Koaxialleitung (1 1 ) ist.
12. Mikrowellen-Gargerät (H) nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenleiter (12) der Koaxialleitung (1 1 ) in einen hülsenartigen Aufnahmebereich (20; 22) des Abstrahlkörpers (6; 21 ) lose eingeführt ist und ein Zwischenraum (17) zwischen dem Innenleiter (12) und dem hülsenartigen Aufnahmebereich (20; 22) mit einem Dielektrikum (20) gefüllt ist.
13. Mikrowellen-Gargerät (H) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Garraumwand (1 ; 23), insbesondere an einer Seite der Garraumwand (1 ; 23), mehrere Patchantennen (2; 24) vorhanden sind, die gegeneinander verdreht ausgerichtet sind.
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