(54) РЕЗОНАНСНАЯ СИСТЕМА СВЧ ОРТОГОНАЛЬНОГО ТИПА
Изобретение относитс к электронной технике, в частности к конструк ции резонаторов ортогонального типа используемых в СВЧ печах прёдназначенных дл обработки сверхвысокой частотой пищевых продуктов. Известно устройство дл :Сублимационной сушки, содержащее резонатор ортогонального типа, в котором возникают две сто чие волны, частично перекрывающие одна другую в простран стве 1 3В результате образовани сто чих волн чередующиес большие и малые . электрические пол -стрем тс распределитьс по всему объёму резонансной камеры. Объем резонатора, предназначенного дл обработки больших количеств продуктов, должен быть существенно больше, чем в эксперимента с одномодовым резойатором. Наиболее близкой к предлагаемой вл етс резонансна система СВЧ ортогональногр типа, содержаща пол ризационные ранетки со взаимно перпендикул рными стержн ми, образующими резонаторную камеру в форме параллелепипеда и расположенными на россто нии четверти рабочей длины волны от торцовых стенок резонатора 2. Стержни действуют как торцовые стенки резонаторов дл соответствующей пол ризации волны, но вл ютс прозрачными дл волны с. противоположной пол ризацией. Основным недостатком известной конструкции вл етс то, что область однородного СВЧ-пол сосредоточена в узкой части объема резонатора ортогонального типа вдоль его геометричеркой оси. Параметр степени однородности распределени СВЧ Р), например, дл волновода с квадратным сечением, определ емый дл типов воли R,Q и HO как отношение « If Ex+Ev sln(l)0+sln(). р , где Е- - напр женность электрического пол на центрёшьной оси волновода; Е., - составл юща электрического пол волны Е - составл юща электрическо го пол волны , показывает, что область однородного СВЧ пол сосредоточена вдоль оси волновода и спадает к стенкам волновода на 50%. Следовательно, такой резонатор нельз использовать дл равномерного СВЧ нагрева предметов с.геометрическими размерами, превышающими область однородного СВЧ по i л . Цель изобретени - расширение области , занимаемой однородным СВЧ по лем. Поставленна цель достигаетс тем . что в резонансной системе СВЧ ортого нального типа, содержащей пол ризационные решетки со взаимно перпендикул рными стержн ми, образующими резонаторную камеру в форме параллелепипеда и расположенными на расстоЯНИН четверти рабочей длины волны от торцовых стенок резонатора, резонаторна камера образована путем пересечени пр моугольных резонаторов. При этом все грани камеры представл ют собой пол ризационные решетки. На фиг.1 и 2 представлены два варианта предлагаемой системы. Система содержит пр моугольный резонатор 1, вертикальные решетки 2 горизонтальные решетки 3, возбуждаю щие штыри 4, резонаторна камера 5, с однородным распределением СВЧ пол . Конструкци резонатора ортогонал ного типа образована пересечением трех взаимна перпендикул рных резонаторов 1, например, квадратного се чени ,- а область однородного СВЧ по л получаетс в результате наложени шести электромагнитных волн с попар но ортогональными компонентами вектора электрического пол Е, сдвинутых по отношению друг к другу на рассто ние четверти длины волны и распростран ющихс вдоль координатных осей X, у, Z. .Компоненты электрич.еского пол , например, дл воли Hjy, и Н распрос ран юеаихс вдоль оси z навстречу др другу и сдвинутых по фазе на , запишутс соответственно E, Dfsln((-. E3 4)fsIn( . где D - константа; ш - кругова частота; а - размер стороны квадратного сечени волновода; р-.фазова посто нна . Записав аналогичные выражени дл остальных компонентов, электрического пол волн, ргкэтростран ющихс вдоль осей X, у, получим дл параметра (Р) , определ кхцего степень, од нородности СВЧ пол , следующее выра «ЦГАЫША P §is ll: i±si23ll li§ls ilfl 2 Из анализ (2) вытекает, что в объеме резонаторной камеры 5 СВЧ по ле практически однородно и спадает у поверхности стенки резонаторной камеры на величину пор дка 34%. Таким образом, использу наложение волн Я о и в объеме резонаторной камеры 5, возможно получить практически однородное распределение СВЧ пол . Кроме того, дл уменьшени количества возбуждающих штырей 4 конструкци резонатора ортогонального типа может быть образована путем пересечени двух взаимно перпендикул рных р моуго;пьных резонаторов 1, смешенных относительно друг друга на рассто ние Л/4 в трех взаимно перпендикул рных измерени х. .Такой резонатор ортогонального типа изображен на фиг.2. Необходимо отметить, что, использу многовидовой режим колебаний в резонаторной камере, можно существенно увеличить ее геометрические размеры , сохранив при этом сравнительно равномерное распределение .видов колебаний , в случае, когда резонаторна камера представл ет собой куб и на его ребре укладываетс целое число длин волн, то область однородного СВЧ пол в резонаторной камере представл ет собой суммарное распределение однородных СВЧ полей в элементарных кубических структурах на основном типе колебаний. Экспериментально провер лось распределение электромагнитного пол вдоль оси z на макете, настроенным на частоту МГц. На длине резонаторной камеры в одном измерении (вдоль оси z) укладывалось два максймума сто чей волны. В точках с координатами iaa ai га а () 2, 2, 2J 12, 2,} {2, 5,° параметр и СВЧ поле строго однородно . Ближе к стенкам резонаторной камеры параметр степени однородности Р падает и составл ет величину 0,5. При образовании резонаторной камеры путем пересечени пр моугольных волноводов по трем взаимно перпендикул рным направлени м параметр Р повышаетс и составл ет величину 0,66. Эффективность работы предлагаемой системы определ етс практически однородным распределением СВЧ энергии в объ&ле резонаторной камеры. Экспериментальна проверка распределени Электромагнитного пол вдоль оси на макете показывает, что предлагаемый резонатор ортогонального типа может быть использован в СВЧ печах дл нагрева тел с прот женными геометрическими размерами. Предлагаема конструкци резонатора позвол ет по.лучить лучшую степень однородности СВЧ пол во всем рабочем объеме резонаторной
камеры по сравнению с известными конструкци ми резонаторов ортогонального типа.