RU2531870C2 - Apparatus for transmitting microwave energy from generator to microwave oven chamber - Google Patents

Apparatus for transmitting microwave energy from generator to microwave oven chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2531870C2
RU2531870C2 RU2012140295/07A RU2012140295A RU2531870C2 RU 2531870 C2 RU2531870 C2 RU 2531870C2 RU 2012140295/07 A RU2012140295/07 A RU 2012140295/07A RU 2012140295 A RU2012140295 A RU 2012140295A RU 2531870 C2 RU2531870 C2 RU 2531870C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetron
microwave
energy
chamber
generator
Prior art date
Application number
RU2012140295/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012140295A (en
Inventor
Валерий Степанович Жилков
Глеб Валерьевич Жилков
Original Assignee
Валерий Степанович Жилков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Степанович Жилков filed Critical Валерий Степанович Жилков
Priority to RU2012140295/07A priority Critical patent/RU2531870C2/en
Publication of RU2012140295A publication Critical patent/RU2012140295A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2531870C2 publication Critical patent/RU2531870C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: apparatus for transmitting microwave energy from a generator to a microwave oven chamber is an assembly unit consisting of a magnetron generator and a double-element stripline antenna mounted inside the microwave oven chamber and which excites a circularly polarised electromagnetic field. The energy output of the magnetron is directly electrically connected to the antenna radiator, which considerably reduces (to 4%) loss of microwave energy in the magnetron-antenna-microwave oven chamber line. The design of the double-element stripline antenna with in-phase supply, matched with the microwave oven chamber to a voltage standing-wave ratio (VSWR) of about 1.5 using three short-circuit bars with diameter of 10 mm and length of 26 mm, enables to excite, inside the microwave oven chamber, a circularly polarised electromagnetic field whose energy distribution uniformity coefficient in an equivalent load is equal to 94%.
EFFECT: high efficiency of operation and uniform distribution of microwave sources.
4 cl, 2 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к микроволновой технике, в частности к электронагревательным аппаратам, использующим энергию микроволнового поля, и предназначено для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру микроволновой печи.The invention relates to microwave technology, in particular to electric heaters that use the energy of the microwave field, and is intended to transfer microwave energy from the generator to the chamber of the microwave oven.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известно устройство для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру микроволновой печи, представляющее собой пирамидальную укороченную рупорную антенну, подключенную через отверстие связи к прямоугольному волноводному резонатору, в полость которого погружен вывод микроволновой энергии из источника - магнетронного генератора [1]. (Такие устройства используются практически во всех моделях МВП Samsung Electronics, LG и ряда других компаний).A device for transmitting microwave energy from a generator to a chamber of a microwave oven is a pyramidal shortened horn antenna connected through a communication hole to a rectangular waveguide resonator, into the cavity of which the output of microwave energy from a source - a magnetron generator is immersed [1]. (Such devices are used in almost all models of the profit centers of Samsung Electronics, LG and several other companies).

Основными недостатками этого устройства являются существенно неравномерное распределение энергии микроволнового поля в полости камеры, зависимость указанного распределения и эффективности работы печи от объема, массы и месторасположения в камере обрабатываемого продукта, что приводит к неравномерному нагреву и некачественному приготовлению блюд, а также к увеличению потребления электроэнергии от сети питания.The main disadvantages of this device are the substantially non-uniform distribution of the microwave field energy in the chamber cavity, the dependence of the indicated distribution and the furnace efficiency on the volume, mass and location of the processed product in the chamber, which leads to uneven heating and poor-quality cooking, as well as to an increase in energy consumption from power network.

Коэффициент равномерности распределения источников нагрева α=(38÷40)% при отсутствии вращения и α=64% при вращении обрабатываемого продукта на диэлектрической платформе. (Измерения выполнены согласно [7]. Эффективность передачи энергии от магнетрона в камеру уменьшается на (18÷20)% в связи с активными и реактивными потерями в многозвенной линии передачи.The distribution uniformity coefficient of heating sources is α = (38 ÷ 40)% in the absence of rotation and α = 64% when the processed product is rotated on a dielectric platform. (The measurements were performed according to [7]. The efficiency of energy transfer from the magnetron to the chamber decreases by (18 ÷ 20)% due to active and reactive losses in the multi-link transmission line.

Наиболее близкими техническими решениями к изобретению являются микроволновая печь с диагональным возбудителем ЭМП с круговой поляризацией в рабочей камере [2] и устройство для передачи микроволновой энергии в замкнутый объемный резонатор [3].The closest technical solutions to the invention are a microwave oven with a diagonal EMF exciter with circular polarization in the working chamber [2] and a device for transmitting microwave energy to a closed cavity resonator [3].

В этих устройствах основным элементом является полосковая антенна, возбуждающая в рабочей камере ЭМП с круговой поляризацией и формирующая равномерное распределение источников микроволнового нагрева (α>90%) в эквивалентной нагрузке [2, 3].In these devices, the main element is a strip antenna, which excites circularly polarized EMF in the working chamber and forms a uniform distribution of microwave heating sources (α> 90%) in the equivalent load [2, 3].

В устройстве [2] двухэлементная полосковая антенна состоит из излучателя, которой имеет форму сжатой восьмерки и изготовлен как единое и целое из листового металла с высокой электропроводимостью, и экрана квазиэллипсоидальной формы, также изготовленного из листового металла с высокой электропроводностью и закрепленного через отверстие в центре жестко механически с хорошим гальваническим контактом на внешнем проводнике коаксиального отрезка коаксиально-волноводного перехода (КВП), при этом каждая из ветвей излучателя - «восьмерки» для обеспечения синфазного питания соединена механически и гальванически в характерных точках с помощью втулок из металла с высокой электропроводностью с экраном, а центр симметрии «восьмерки» соединен с центральным проводником коаксиального отрезка КВП, к волноводному входу которого поступает энергия от микроволнового генератора.In the device [2], a two-element strip antenna consists of a radiator, which has the shape of a compressed figure eight and is made as a whole from a sheet metal with high electrical conductivity, and a quasi-ellipsoidal screen, also made of sheet metal with high electrical conductivity and rigidly fixed through a hole in the center mechanically with good galvanic contact on the outer conductor of the coaxial segment of the coaxial waveguide transition (CVC), with each of the branches of the emitter - "eight" for providing in-phase supply is connected mechanically and electrically to the characteristic points by means of bushings with high electrical conductivity with a metal screen and the center of symmetry of the "eight" is connected to the center conductor of the coaxial segment KVP to input waveguide which receives energy from the microwave generator.

Основными недостатками этого устройства являются:The main disadvantages of this device are:

a) заметные активные и реактивные потери (10÷12%) микроволновой энергии в многозвенной линии передачи между генератором и камерой МВП;a) noticeable active and reactive losses (10 ÷ 12%) of microwave energy in a multi-link transmission line between the generator and the MVP chamber;

b) сложность индивидуального согласования импеданса полосковой антенны с полным сопротивлением камеры нагрева (резонатор с нагрузкой), что приводит к увеличению объема работ в процессе создания МВП с различными размерами камер нагрева;b) the difficulty of individually matching the impedance of the strip antenna with the impedance of the heating chamber (resonator with load), which leads to an increase in the amount of work in the process of creating a MVP with different sizes of heating chambers;

c) невысокий уровень технологичности конструкции полосковой антенны, что существенно в серийном производстве.c) low level of manufacturability of the strip antenna design, which is essential in mass production.

Устройство [3] представляет из себя сборочную единицу, включающую магнетрон, вывод энергии которого погружен в настраиваемый прямоугольный резонатор, а из его полости с помощью встроенного волноводно-коаксиального перехода микроволновая энергия подается на вход полосковой антенны. Последняя используется в качестве возбудителя ЭМП с круговой поляризацией в резонаторных камерах нагрева различного назначения.The device [3] is an assembly unit including a magnetron, the energy output of which is immersed in a tunable rectangular resonator, and microwave energy is supplied to the input of the strip antenna from its cavity using the built-in waveguide-coaxial transition. The latter is used as an exciter of EMF with circular polarization in resonator heating chambers for various purposes.

Основные недостатки этого устройства те же, что и у [2], однако уровень потерь энергии меньший (~8%), в связи с чем данное устройство применяется в технологическом оборудовании с микроволновым нагревом мощностью более 3 кВт.The main disadvantages of this device are the same as in [2], however, the level of energy loss is less (~ 8%), and therefore this device is used in technological equipment with microwave heating with a power of more than 3 kW.

Существенные потери энергии при ее канализации от микроволнового генератора в камеру нагрева, недостаточный уровень технологичности конструкций возбудителей ЭМП в полости рабочих камер препятствуют широкому применению полосковых антенн в бытовых и промышленных приборах, использующих микроволновый нагрев.Significant energy losses during its sewerage from the microwave generator to the heating chamber, the insufficient level of manufacturability of the structures of EMF pathogens in the cavity of the working chambers impede the widespread use of strip antennas in household and industrial appliances using microwave heating.

Раскрытие изобретения.Disclosure of the invention.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности работы устройства для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру микроволновой печи, реализация высокоравномерного распределения источников микроволнового нагрева в нагрузке камеры и достижение уровня технологичности конструкции, соответствующего Требованиям организации серийного производства.The main objective of the invention is to increase the efficiency of the device for transmitting microwave energy from the generator to the chamber of the microwave oven, to implement a highly uniform distribution of microwave heating sources in the load of the chamber, and to achieve the level of manufacturability of the design that meets the requirements for organizing mass production.

Это достигается за счет того, что устройство для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру МВП, представляющее из себя сборочную единицу, включающую магнетрон, вывод энергии которого погружен в настраиваемый прямоугольный резонатор, а из его полости с помощью встроенного волноводно-коаксиального перехода микроволновая энергия подается на вход полосковой антенны, установленной и закрепленной на одной из стенок внутри камеры нагрева МВП и возбуждающей в камере ЭМП с круговой поляризацией, согласно изобретению, устройство для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру МВП формализуется в виде узловой сборочной единицы, включающей в себя, Рис.1: магнетронный генератор 1, фланец 2 крепления магнетрона на стенке 3 рабочей камеры МВП, вывод микроволновой энергии из резонатора магнетрона, сверху закрытый керамической оболочкой 8, а снизу - металлическим колпачком 9 из тонкого (толщиной 0,24 мм) высокотемпературного металла; двухэлементную полосковую антенну с синфазным питанием, деталями которой являются излучатель 6, Рис.1, выполненный в виде цельного вытянутого в направлении оси ОХ, Рис.2, квазиэллипсоидального диска длиной ~λ и шириной λ/2 (λ - длина волны в свободном пространстве) и изготовленного из листового с высокой электропроводностью металла толщиной 1 мм; экран 3 как часть поверхности стенки камеры нагрева МВП; три короткозамыкающие (КЗ) стойки 4 из хорошо проводящего металла сверху, Рис.1, разъемно механически с хорошим гальваническим контактом соединенные с поверхностью экрана (стенки 3), а снизу КЗ стойки соединены механически с хорошим гальваническим контактом винтами 7 через отверстия 10, 11, 12, Рис.2, с излучателем 6, в центральное отверстие которого 13 с D=15,2 мм установлен и соединен пайкой по всему периметру металлический колпачок 9 вывода энергии из магнетрона 1.This is achieved due to the fact that the device for transmitting microwave energy from the generator to the MVP chamber, which is an assembly unit including a magnetron, the energy output of which is immersed in a tunable rectangular resonator, and microwave energy is supplied from its cavity using the built-in waveguide-coaxial transition at the input of a strip antenna mounted and fixed on one of the walls inside the MVP heating chamber and exciting in the EMF chamber with circular polarization, according to of the invention, a device for transmitting microwave energy from the generator to the MVP chamber is formalized in the form of a nodal assembly unit, including Fig. 1: magnetron generator 1, magnetron mounting flange 2 on the wall 3 of the MVP working chamber, microwave energy output from the magnetron resonator, from above covered with a ceramic shell 8, and from below - with a metal cap 9 of thin (0.24 mm thick) high-temperature metal; two-element strip antenna with common-mode power supply, the details of which are emitter 6, Fig. 1, made as a solid elongated in the direction of the OX axis, Fig. 2, quasi-ellipsoidal disk with a length of ~ λ and a width of λ / 2 (λ is the wavelength in free space) and made of sheet with high electrical conductivity metal 1 mm thick; screen 3 as part of the wall surface of the heating chamber of the MEP; three short-circuit (KZ) racks 4 of well-conducting metal on top, Fig. 1, mechanically detachably connected with a good galvanic contact to the screen surface (walls 3), and bottom KZ racks are mechanically connected with a good galvanic contact by screws 7 through holes 10, 11, 12, Fig. 2, with a radiator 6, in the central hole of which 13 with D = 15.2 mm, a metal cap 9 for energy output from magnetron 1 is installed and soldered around the entire perimeter.

Благодаря тому что конструкция узловой сборки устройства для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру нагрева МВП, Рис.1, обеспечивает прямую связь вывода энергии магнетрона с полосковой антенной и рабочей камерой МВП, а также благодаря хорошему согласованию антенны с нагруженной камерой, потери энергии в тракте магнетрон-антенна-камера нагрева существенно уменьшены и составляют ~4%.Due to the fact that the design of the node assembly of the device for transmitting microwave energy from the generator to the MVP heating chamber, Fig. 1, provides a direct connection of the magnetron energy output with the strip antenna and the MVP working chamber, as well as due to the good matching of the antenna with the loaded chamber, energy loss in the path the magnetron-antenna-heating chamber is significantly reduced and amounts to ~ 4%.

Благодаря качественному согласованию двухэлементной полосковой антенны с нагрузкой (1 л воды в стеклянном сосуде) камеры нагрева МВП, достигнутому при расстоянии = 26 мм, Рис.1, между излучателем 6 и экраном 3 и оптимальном положении фазового центра антенны при ее подключении к камере нагрева через отверстие 5 в верхней стенке, реализовано высокоравномерное распределение источников микроволнового нагрева, которому соответствует α≈94%.Due to the qualitative matching of the two-element strip antenna with the load (1 liter of water in a glass vessel) of the MVP heating chamber, achieved at a distance = 26 mm, Fig. 1, between the emitter 6 and screen 3 and the optimal position of the antenna phase center when it is connected to the heating chamber through hole 5 in the upper wall, a highly uniform distribution of microwave heating sources is realized, which corresponds to α≈94%.

Так как конструкция узловой сборки, Рис.1, не содержит прямоугольного резонатора и КВП, ее уровень технологичности значительно повышен, а затраты на изготовление существенно снижены. Это делает преобразователь микроволновой энергии весьма перспективным устройством для применения в бытовых МВП и в промышленном оборудовании.Since the design of the nodal assembly, Fig. 1, does not contain a rectangular resonator and KVP, its level of manufacturability is significantly increased, and manufacturing costs are significantly reduced. This makes the microwave energy converter a very promising device for use in domestic MVPs and in industrial equipment.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

На Рис.1 представлен эскиз сборочной единицы устройства для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру МВП, выполненный в масштабе 1:1. Это устройство изготовлено и исследовано, а полученные результаты стали базой для подготовки настоящей заявки.Figure 1 shows a sketch of the assembly unit of the device for transmitting microwave energy from the generator to the MVP chamber, made on a 1: 1 scale. This device has been manufactured and investigated, and the results have become the basis for the preparation of this application.

Ниже приводится описание деталей и элементов устройства согласно Рис.1, а также сведения о магнетроне и МВП, которые использовались при изготовлении и исследовании макета этого устройства.Below is a description of the parts and elements of the device according to Fig. 1, as well as information about the magnetron and the MEP that were used in the manufacture and study of the layout of this device.

Магнетрон 1, модель M24FA-410A, производитель Galanz, выпуск 2011 г; фланец магнетрона 2; стенка рабочей камеры 3 МВП, производитель «Saturn», объем рабочей камеры 17 л, выпуск 2011 г; КЗ стойка 4, материал латунь ЛС-59, диаметр 10 мм, высота 26 мм; излучатель 6, материал сталь н/ж листовая, толщина 1 мм, на Рис.2 приведен эскиз излучателя 6 в масштабе 1:1, соответственно, отверстия 10, 11, 12 предназначены для соединения винтами 7 излучателя 6 с КЗ стойками 4, а отверстие 13, Рис.2, для соединения пайкой излучателя 6 с металлическим колпачком 9 вывода энергии из магнетрона 1; керамическая оболочка 8 обеспечивает защиту вывода энергии магнетрона 1. Следует отметить, что выбор типа магнетрона и модель МВП не является принципиальным.Magnetron 1, model M24FA-410A, manufacturer Galanz, 2011; magnetron flange 2; wall of the working chamber 3 MVP, manufacturer "Saturn", the volume of the working chamber is 17 l, 2011 edition; KZ stand 4, material LS-59 brass, diameter 10 mm, height 26 mm; emitter 6, material stainless steel sheet, thickness 1 mm, Fig. 2 shows a sketch of the emitter 6 in a scale of 1: 1, respectively, holes 10, 11, 12 are designed to connect screws 7 of the emitter 6 to the short racks 4, and the hole 13, Fig. 2, for soldering the emitter 6 with a metal cap 9 of the energy output from the magnetron 1; the ceramic shell 8 provides protection for the energy output of magnetron 1. It should be noted that the choice of the type of magnetron and the model of the MEP are not fundamental.

Лучший вариант осуществления изобретения.The best embodiment of the invention.

Устройство для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру МВП, Рис.1, представляет собою узловую сборочную единицу, включающую в себя двухэлементную с синфазным питанием полосковую антенну, вывод энергии из магнетрона, являющийся неотъемлемой частью конструкции антенны, и часть поверхности стенки камеры нагрева МВП, выполняющей функции экрана полосковой антенны.The device for transmitting microwave energy from the generator to the MVP chamber, Fig. 1, is a nodal assembly unit, which includes a strip antenna with two-phase supply in-phase, the output of magnetron energy, which is an integral part of the antenna structure, and part of the surface of the MVP heating chamber wall, acting as a strip antenna screen.

Сборка и монтаж устройства в полости камеры МВП выполняются в следующем порядке. Три КЗ стойки 4 механически с хорошим гальваническим контрактом устанавливаются на внутренней поверхности стенки 3 и фиксируются винтами (на Рис.1 не показаны).The assembly and installation of the device in the cavity of the MVP chamber is carried out in the following order. Three short-circuit posts of rack 4 are mechanically installed with a good galvanic contract on the inner surface of wall 3 and fixed with screws (not shown in Fig. 1).

Затем устанавливается магнетрон 1, вывод энергии которого погружается в полость камеры МВП через отверстие 5 в стенке 3.Then the magnetron 1 is installed, the energy output of which is immersed in the cavity of the MVP chamber through the hole 5 in the wall 3.

После этого монтируется излучатель 6: через соответствующие отверстия 10, 11, 12 крепится к КЗ стойкам 4 винтами 7, а металлический колпачок 9 с цанговым разъемом (на Рис.1 не показан) соединяется с оболочкой из керамики 8 вывода энергии из магнетрона 1.After that, the emitter 6 is mounted: through the corresponding holes 10, 11, 12 it is attached to the short stands by 4 screws 7, and the metal cap 9 with a collet connector (not shown in Fig. 1) is connected to the ceramic shell 8 of the energy output from magnetron 1.

Как следует из описания устройства для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру МВП, его узлы и элементы по конструкции простые, их изготовление не предоставляет трудностей и не нуждается в уникальном оборудовании. Исключением является металлический колпачок 9, тем не менее технология производства таких деталей давно освоена в точном приборостроении.As follows from the description of the device for transmitting microwave energy from the generator to the MVP chamber, its components and elements are simple in design, their manufacture does not present difficulties and does not need unique equipment. An exception is the metal cap 9, however, the technology for the production of such parts has long been mastered in precision instrumentation.

Промышленная применяемость.Industrial applicability.

В процессе создания устройства для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру МВП был выполнен комплекс исследований и испытаний опытного образца. В результате этих работ установлены оптимальные размеры КЗ стоек 4 (диаметр 10 мм, длина 26 мм), а также координаты точек 10, 11, 12 их соединения с излучателем 6, соответственно, точка 10 (-30, 12), точка 11 (40, 15), точка 12 (36, -22), Рис.2. Двухэлементная полосковая антенна с излучателем квазиэллипсоидальной формы в виде тонкого диска с размерами длина ~λ, ширина λ/2, толщина 1 мм была согласована в режиме излучения в свободное пространство до КСВН входа 1, 2 в полосе частот (2,4÷2,5) ГГц и до КСВН входа 1,52 при установке в полости камеры МВП с эквивалентной кассетной нагрузкой согласно международному стандарту [7].In the process of creating a device for transmitting microwave energy from the generator to the MVP chamber, a complex of research and testing of a prototype was performed. As a result of these works, the optimal dimensions of the short racks 4 (diameter 10 mm, length 26 mm), as well as the coordinates of points 10, 11, 12 of their connection with the emitter 6, respectively, point 10 (-30, 12), point 11 (40 , 15), point 12 (36, -22), Fig. 2. A two-element strip antenna with a quasi-ellipsoidal emitter in the form of a thin disk with dimensions of length λ, width λ / 2, thickness 1 mm was matched to the free space before the VSWR of input 1, 2 in the frequency band (2.4 ÷ 2.5 ) GHz and up to an VSWR of input 1.52 when installed in the cavity of the MVP chamber with an equivalent cassette load according to the international standard [7].

Координаты фазового центра антенны совпадают с координатами центра симметрии поверхности верхней стенки камеры МВП «Saturn». Оптимальному режиму работы устройства соответствует положение излучателя 6, при котором угол между его главной осью симметрии и горизонтальной осью симметрии поверхности верхней стенки 3 камеры МВП составляет ±6°.The coordinates of the antenna phase center coincide with the coordinates of the center of symmetry of the surface of the upper wall of the Saturn MVP chamber. The optimal mode of operation of the device corresponds to the position of the emitter 6, in which the angle between its main axis of symmetry and the horizontal axis of symmetry of the surface of the upper wall 3 of the MVP camera is ± 6 °.

Согласно [7] определено значение коэффициента равномерности распределения источников микроволнового нагрева α=94%, а также измерены потери энергии при ее передачи от генератора в камеру МВП, составившие 4%.According to [7], the value of the coefficient of uniformity of the distribution of microwave heating sources was determined α = 94%, and the energy losses during its transfer from the generator to the MVP chamber, which amounted to 4%, were measured.

Экспериментально подтверждено, что без полосковой антенны устройство способно передавать от генератора в камеру МВП 100% выходной энергии магнетрона, однако при этом коэффициент α≈72%. Тем не менее, установленное свойство преобразователя расширяет возможности его применения.It was experimentally confirmed that without a strip antenna, the device is capable of transmitting 100% of the magnetron output energy from the generator to the MVP chamber, however, the coefficient α≈72%. Nevertheless, the set property of the converter expands the possibilities of its application.

Есть все основания утверждать, что по эксплуатационным и технологическим критериям устройство для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру МВП имеет перспективы для промышленного применения.There is every reason to argue that, according to operational and technological criteria, a device for transmitting microwave energy from a generator to a MVP chamber has prospects for industrial applications.

Источники информацииInformation sources

1. Microwave Owen M245. (Owner's Instruction Code №6861707A (2007), Samsung Electronics. RK.1. Microwave Owen M245. (Owner's Instruction Code No. 6861707A (2007), Samsung Electronics. RK.

2. Микроволновая печь. Патент №2393650 РФ, 27.06.2010, Автор Патентообладатель Жилков В.С.2. Microwave. Patent No. 2393650 of the Russian Federation, 06/27/2010, Author Patent holder Zhilkov V.S.

3. Device for transfer of microwave energy into a defined volume. US, Patent Application Publication. Zhylkov et al. Pub-No its 2010/0126987 A1, May 27, 2010.3. Device for transfer of microwave energy into a defined volume. US Patent Application Publication. Zhylkov et al. Pub-No its 2010/0126987 A1, May 27, 2010.

4. Е.И. Нефедов и др. Микрополосковые излучающие и резонансные устройства. Из-во «Техника», 1990 г.4. E.I. Nefedov et al. Microstrip emitting and resonant devices. From the Technique, 1990

5. Ю.В.Шубарин. Антенны сверхвысоких частот. Изд-во ХГУ, 1960 г.5. Yu.V. Shubarin. Microwave Antennas. KSU Publishing House, 1960

6. Антенны и устройство СВЧ. Под ред. проф. Д.И.Воскресенского. Изд-во «Соврадио», 1972 г.6. Antennas and microwave device. Ed. prof. D.I. Voskresensky. Publishing House Sovradio, 1972

7. Norme International CEI IEC. International Standard 60705. Edition 3.2.2006-03.7. Norme International CEI IEC. International Standard 60705. Edition 3.2.2006-03.

Claims (4)

1. Устройство для передачи микроволновой энергии от генератора в камеру микроволновой печи (МВП), представляющее из себя сборочную единицу, включающую магнетрон, вывод энергии которого погружен в настраиваемый прямоугольный резонатор, а из его полости с помощью волноводно-коаксиального перехода микроволновая энергия подается на вход полосковой антенны, установленной и закрепленной на одной из стенок внутри камеры МВП и возбуждающей электромагнитное поле (ЭМП) с круговой поляризацией, отличающееся тем, что устройство для передачи энергии от генератора в камеру МВП выполнено в виде узловой сборочной единицы, включающей в себя магнетронный генератор, фланец крепления магнетрона на стенке рабочей камеры МВП, вывод микроволной энергии из резонатора магнетрона, сверху закрытый керамической оболочкой, а снизу - металлическим колпачком из тонкого высокотемпературного металла, двухэлементную полосковую антенну с синфазным питанием, деталями которой являются излучатель, выполненный в виде цельного вытянутого в направлении оси ОХ, квазиэллипсоидального диска длиной ~λ, шириной λ/2 (λ - длина волны в свободном пространстве) и изготовленного из листового с высокой электропроводностью металла толщиной 1 мм, экран как часть поверхности стенки камеры нагрева МВП, три короткозамыкающие (КЗ) стойки из хорошо проводящего металла сверху, разъемно механически с хорошим гальваническим контактом соединенные с поверхностью экрана (стенки), а снизу КЗ стойки соединены механически с хорошим гальваническим контактом винтами через отверстия с излучателем, в центральное отверстие которого с D=15,2 мм установлен и соединен пайкой по всему периметру металлический колпачок вывода микроволновой энергии из магнетрона.1. A device for transmitting microwave energy from the generator to the chamber of the microwave oven (MEP), which is an assembly unit that includes a magnetron, the energy output of which is immersed in a tunable rectangular resonator, and microwave energy is supplied to the input from its cavity using a waveguide-coaxial transition a strip antenna mounted and fixed on one of the walls inside the MVP camera and exciting an electromagnetic field (EMF) with circular polarization, characterized in that the device for transmitting energy and from the generator to the MVP chamber, it is made in the form of a nodal assembly unit including a magnetron generator, a magnetron mounting flange on the wall of the MVP working chamber, microwave energy output from the magnetron resonator, covered with a ceramic shell on top, and a thin high-temperature metal metal cap, from below two-element strip antenna with common-mode power supply, the details of which are a radiator made in the form of a solid quasi-ellipsoidal disk elongated in the direction of the OX axis, ~ λ long, wide another λ / 2 (λ is the wavelength in free space) and made of 1 mm thick sheet with high electrical conductivity, a screen as part of the wall surface of the heating chamber of the MVP, three short-circuit (KZ) racks of well-conducting metal on top, mechanically detachable with good galvanic contact connected to the surface of the screen (wall), and below the short circuit racks are connected mechanically with good galvanic contact by screws through holes with a radiator, in the central hole of which a unit is installed and connected with D = 15.2 mm around the entire perimeter is a metal cap for removing microwave energy from a magnetron. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что для обеспечения синфазного питания левой и правой ветвей двухэлементной полосковой антенны металлический колпачок вывода энергии из магнетрона электрически (с хорошим гальваническим контактом) соединен с излучателем антенны через отверстие, при этом координаты центров симметрии металлического колпачка и квазиэллипсоидального диска излучателя совпадают.2. The device according to claim 1, characterized in that to provide in-phase power to the left and right branches of the two-element strip antenna, the metal cap for outputting energy from the magnetron is electrically (with good galvanic contact) connected to the antenna radiator through the hole, while the coordinates of the centers of symmetry of the metal cap and the quasiellipsoidal disk of the emitter are the same. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что его оптимальный режим работы, при котором коэффициент равномерности распределения источников микроволнового нагрева α=94%, а потери энергии на передачу от магнетора к антенне ~4%, имеет место, если: линейные размеры КЗ стоек составляют диаметр 10 мм, длина 26 мм; внешний диаметр металлического колпачка вывода энергии из магнетрона равен 15,2 мм; угол между продольной осью симметрии излучателя и продольной осью симметрии верхней стенки камеры МВП составляет ±6°.3. The device according to claim 1, characterized in that its optimal mode of operation, in which the uniformity coefficient of the distribution of microwave heating sources α = 94%, and the energy loss from transmission from the magnet to the antenna ~ 4%, takes place if: linear dimensions Short racks are 10 mm in diameter, 26 mm in length; the outer diameter of the metal cap of the energy output from the magnetron is 15.2 mm; the angle between the longitudinal axis of symmetry of the emitter and the longitudinal axis of symmetry of the upper wall of the MVP chamber is ± 6 °. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве экрана двухэлементной полосковой антенны с синфазным питанием используется металлическая стенка камеры нагрева МВП. 4. The device according to claim 1, characterized in that the metal wall of the MEP heating chamber is used as the screen of a two-element strip antenna with common-mode power.
RU2012140295/07A 2012-09-20 2012-09-20 Apparatus for transmitting microwave energy from generator to microwave oven chamber RU2531870C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012140295/07A RU2531870C2 (en) 2012-09-20 2012-09-20 Apparatus for transmitting microwave energy from generator to microwave oven chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012140295/07A RU2531870C2 (en) 2012-09-20 2012-09-20 Apparatus for transmitting microwave energy from generator to microwave oven chamber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012140295A RU2012140295A (en) 2014-03-27
RU2531870C2 true RU2531870C2 (en) 2014-10-27

Family

ID=50342772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012140295/07A RU2531870C2 (en) 2012-09-20 2012-09-20 Apparatus for transmitting microwave energy from generator to microwave oven chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2531870C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4642435A (en) * 1985-12-26 1987-02-10 General Electric Company Rotating slot antenna arrangement for microwave oven
US4814568A (en) * 1987-05-15 1989-03-21 Alcan International Limited Container for microwave heating including means for modifying microwave heating distribution, and method of using same
RU2231934C1 (en) * 2002-12-26 2004-06-27 Валерий Степанович Жилков Microwave oven
RU2393650C2 (en) * 2008-09-22 2010-06-27 Валерий Степанович Жилков Microwave oven

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4642435A (en) * 1985-12-26 1987-02-10 General Electric Company Rotating slot antenna arrangement for microwave oven
US4814568A (en) * 1987-05-15 1989-03-21 Alcan International Limited Container for microwave heating including means for modifying microwave heating distribution, and method of using same
RU2231934C1 (en) * 2002-12-26 2004-06-27 Валерий Степанович Жилков Microwave oven
RU2393650C2 (en) * 2008-09-22 2010-06-27 Валерий Степанович Жилков Microwave oven

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012140295A (en) 2014-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mongia et al. Dielectric resonator antennas—A review and general design relations for resonant frequency and bandwidth
RU2393650C2 (en) Microwave oven
TWI227510B (en) Plasma processing apparatus
Yuan et al. Designs and experiments of a novel radial line slot antenna for high-power microwave application
TW200414274A (en) Plasma processing apparatus
Rana et al. Nonresonant microstrip patch-fed dielectric resonator antenna array
Song et al. Multimode hybrid antennas using liquid dielectric resonator and magneto-electric dipole
Maity et al. Closed form expressions to find radiation patterns of rectangular dielectric resonator antennas for various modes
US20220279629A1 (en) Microwave band induction heating device
RU2531870C2 (en) Apparatus for transmitting microwave energy from generator to microwave oven chamber
Singhal et al. Compact reconfigurable waveguide filtering antenna
JP2005149887A (en) Matching method of antenna for plasma generator, and plasma generator
Baghaee et al. Rigorous analysis of rectangular dielectric resonator antenna with a finite ground plane
Yu et al. Effects of concentration, temperature, and geometry on double spiral liquid orbital angular momentum antenna
Zhang et al. Fabrication of a slotted waveguide array at 94GHz by diffusion bonding of laminated thin plates
RU2005129965A (en) DEVICE FOR EXCITING A CIRCULAR POLARIZED FIELD IN A MICROWAVE CHAMBER CAMERA
Rana et al. High gain circularly polarized rectangular dielectric resonator antenna array with helical-like exciter
Lam et al. Analysis of U-slot-excited dielectric resonator antennas with a backing cavity
Kumar et al. Four-Element Triangular Wideband Dielectric Resonator Antenna excited by a Coaxial Probe
Deshpande et al. Analysis of an end launcher for a circular cylindrical waveguide
RU2605944C2 (en) Antenna
Jiang et al. Design of dual band SIW and HMSIW cavity backed u-shaped slot antennas
Hui-chao et al. Design and research on the plasma Yagi antenna
RU2257018C2 (en) Microwave commercial oven
Samartsev et al. First operation of a D-band megawatt gyrotron with elliptically brazed diamond window

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160921