[go: up one dir, main page]

DE2424778A1 - WAVE GUIDE FILTERS, IN PARTICULAR FOR MICROWAVE DEVICES - Google Patents

WAVE GUIDE FILTERS, IN PARTICULAR FOR MICROWAVE DEVICES

Info

Publication number
DE2424778A1
DE2424778A1 DE2424778A DE2424778A DE2424778A1 DE 2424778 A1 DE2424778 A1 DE 2424778A1 DE 2424778 A DE2424778 A DE 2424778A DE 2424778 A DE2424778 A DE 2424778A DE 2424778 A1 DE2424778 A1 DE 2424778A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
energy
waveguide
filter
ribs
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2424778A
Other languages
German (de)
Inventor
Richard Ironfield
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.)
Goodman Co LP
Original Assignee
Amana Refrigeration Inc
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
Priority claimed from US00366945A external-priority patent/US3819900A/en
Application filed by Amana Refrigeration Inc filed Critical Amana Refrigeration Inc
Publication of DE2424778A1 publication Critical patent/DE2424778A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/70Feed lines
    • H05B6/707Feed lines using waveguides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/16Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207Hollow waveguide filters
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/207Hollow waveguide filters
    • H01P1/211Waffle-iron filters; Corrugated structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/212Frequency-selective devices, e.g. filters suppressing or attenuating harmonic frequencies
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0123Frequency selective two-port networks comprising distributed impedance elements together with lumped impedance elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/72Radiators or antennas
    • H05B6/725Rotatable antennas

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE .... , , οο PATENT LAWYERS .... ,, οο

DR.-PHIL. G. NICKEL-DR.-1NC J. DORNER MunChen» άθ11 2 2 ' DR. PHIL. G. NICKEL-DR.-1NC J. DORNER MunChen » άθ11 2 2 '

8M0NCHEN15 Anwaltsaktenz.: 27 - Pat.8M0NCHEN15 Lawyer files: 27 - Pat.

LANDWEHRSTR. 35 · POSTFACH 104LANDWEHRSTR. 35 POST BOX 104

TEL. IO8 1I) S5S7I9TEL. IO8 1I) S5S7I9

Amana Refrigeration Inc., Amana, Iowa, Vereinigte Staaten von Amerika .Amana Refrigeration Inc., Amana, Iowa, United States of America.

Wellenleiterfilter, insbesondere für MikrowellengeräteWaveguide filters, in particular for microwave devices

Die Erfindung betrifft ein Wellenleiterfilter, insbesondere für ein elektromagnetisches Energieübertragungssystem für Mikrowellengeräte mit einem Tiefpaßfilter zur Erzielung einer vorbestimmten Ausbreitungscharakteristik, um eine Übertragung von Energie bei Oberschwingungen der gewünschten Betriebsfrequenz im wesentlichen zu unterdrücken, sowie mit einem Körper, der im Abstand voneinander angeordnete, quer zur Richtung der Energieausbreitung in diesem System sich erstreckende Rippen besitzt.The invention relates to a waveguide filter, in particular for an electromagnetic energy transmission system for microwave devices with a low-pass filter to achieve a predetermined propagation characteristic, A transfer of energy in the case of harmonics of the desired operating frequency to suppress essentially, as well as with a body that is spaced apart, has ribs extending transversely to the direction of energy propagation in this system.

Solche Energieübertragungssysteme für Mikrowellengeräte dienen zur Erwärmung von Gegenständen. Als Generator kann eine beliebige Mikrowellenquelle verwendet werden, z.B. ein Magnetron, wie es bei den Radaranlagen im zweiten Weltkrieg verwendet wurde. Die Mikrowellenenergie des Generators wird durch einen-Hohlleiter in das Innere einer Kammer geleitet. In der Kammer sind mehrere Energieschwingungszustände möglich. Die Generatoren werden mit nieder-Such energy transmission systems for microwave devices are used to heat objects. as Any microwave source can be used, e.g. a magnetron, as used in the Radar equipment was used in World War II. The microwave energy from the generator is through guided a waveguide into the interior of a chamber. Several energy oscillation states are possible in the chamber. The generators are operated with low

409881/1096409881/1096

-1--1-

frequentem Netzwechselstrom betrieben, welcher Stromversorgungseinrichtung en speist, die hohe Gleichspannungen erzeugen. Der Wechselwirkungsbereich wird von einer zentralen Emissionskathode und einer in Umfangsrichtung angeordneten Hohlraumresonatoranode bestimmt. Die Elektronen werden in Richtung auf die Hohlraumresonatoren beschleunigt und eine speichenartig verteilte Raumladung rotiert längs einer im wesentlichen spiralartigen Bahn in dem Wechselwirkungsbereich und löst die hochfrequenten Schwingungen aus. In solchen Vorrichtungen bezeichnet man den bevorzugten TE-jQ-Schwingungszustand alsIT-Modus, und meistens verwendet man, zur Gewährleistung des richtigen Phasenzustandes der Energie, den w -Modus, wobei N die Anzahl der Hohlraumresonatoren bezeichnet.frequent mains alternating current operated, which power supply device en feeds that generate high DC voltages. The interaction area is defined by a central emission cathode and an in Circumferentially arranged cavity resonator anode determined. The electrons are heading towards the Cavity resonators are accelerated and a space charge distributed like a spoke rotates along an im essential spiral-like path in the interaction area and releases the high-frequency Vibrations off. In such devices, the preferred TE-jQ vibrational state is called alsIT mode, and mostly used to ensure the correct phase state of the Energy, the w mode, where N is the number of cavity resonators.

In verschiedenen Ländern haben Behörden und Ämter Bestimmungen erlassen, welche vorschreiben, daß bei Mikrowellenofen der Austritt hochfrequenter Energie gesteuert oder unterdrückt wird. Für Mikrowellenofen sind Frequenzen von entweder 915 MHz oder 2450 MHz vorgeschrieben. Im .privaten Bereich wird vorwiegend die letztgenannte Frequenz verwendet. Der Begriff "Mikrowelle" bedeutet in der folgenden Beschreibung den Anteil des elektromagnetischen Energiespektrums, dessen Wellenlängen inder Größenordnung von. 1 m bis 1 mm liegen und dessen Frequenzen 300 MHz bis 300 GHz betragen.In various countries authorities and offices have issued regulations which stipulate that at Microwave oven the leakage of high-frequency energy is controlled or suppressed. For microwave oven are frequencies of either 915 MHz or 2450 MHz required. The latter frequency is predominantly used in the private sector. The term "Microwave" means in the following description Share of the electromagnetic energy spectrum, its Wavelengths on the order of. 1 m to 1 mm and its frequencies 300 MHz to 300 GHz be.

Bei dem Schutz von Mikrowellenvorrichtungen bilden die länglichen Energiedichtungen um die Zugangsöffnung ein besonderes Problem. Dieses Problem resultiert daraus, daß die Generatoren außer der Betriebs-In the protection of microwave devices, the elongated energy seals form around the access opening a particular problem. This problem results from the fact that the generators in addition to the operational

409881/1096409881/1096

-2--2-

frequenz von 245o MHz noch, die entsprechenden Oberschwingungen erzeugen. Außerdem liefern die Generatoren Schwingungen in angrenzenden Schwingungszuständen, z.B. im S - -1 -Modus. Es ist deshalb notwendig, Energiedichtungen vorzusehen, welche die Oberschwingungen der Grundschwingung des als Generator verwendeten Magnetrons absorbieren. Solche Sicherheitsvorrichtungen umfassen zusätzliche, längliche , energieabsorbierende Körper aus Gummi oder Kunststoff, welche Kohlenstoffderivate, Ferrite oder dergleichen enthalten; diese Körper sind neben der Ofentür vorgesehen und bilden eine zweite Energiedichtung. Diese Körper werden aber im Betrieb schnell erwärmt, wodurch ihre Lebenszeit verkürzt wird und andere Probleme hervorgerufen werden.frequency of 245o MHz, the corresponding harmonics produce. In addition, the generators deliver vibrations in adjacent vibration states, e.g. in S - -1 mode. It is therefore necessary to provide energy seals that the Absorb harmonics of the fundamental oscillation of the magnetron used as a generator. Such Safety devices include additional, elongated, energy-absorbing bodies made of rubber or Plastic, which carbon derivatives, ferrites or the like; these bodies are provided next to the oven door and form a second energy seal. However, these bodies are quickly heated during operation, which shortens their lifespan and other problems are caused.

Bei herkömmlichen Mikrowellenofen werden rechteckige V/ellenleiter zur Übertragung der Energie von dem Generator verwendet. Solche V/ellenleiter stellen naturgemäß Hochpaßfilter mit einer Schwellwert- oder Grenzfrequenz dar, unterhalb welcher die Anregungsfelder exponentiell abnehmen. Die Grenzfrequenz hängt sowohl von der Geometrie des Wellenleiters als auch von dem besonderen·, angeregten Schwingungszustand ab. Für den normalen TE10 -Schwingungszustand beträgt die Wellenlänge der Grenzfrequenz ungefähr Ac= 2a, wobei "a" die Breite des Wellenleiters ist. Es ist deshalb schwierig, in den rechteckigen Wellenleitern besondere Filter' zur Dämpfung von Wellenleiter-Schwingungszuständen höherer Ordnung der Oberschwingungen, wie die erste Oberschwingung von 4900 MHz bei einer Mikrowellenofenfrequenz von 2450 MHz vorzusehen. Dies hat dazu geführt, daß man verwandte Energie geduldet hat, welche durch Absorption im Dichtungsmaterial beeinflußt wurde, welches im Bereich der Ofentür angeordnet war.In conventional microwave ovens, rectangular waveguides are used to transmit the energy from the generator. Such waveguides naturally represent high-pass filters with a threshold or cut-off frequency below which the excitation fields decrease exponentially. The cut-off frequency depends both on the geometry of the waveguide and on the particular, excited oscillation state. For the normal TE 10 vibrational state, the wavelength of the cutoff frequency is approximately A c = 2a, where "a" is the width of the waveguide. It is therefore difficult to provide special filters in the rectangular waveguides for attenuating waveguide oscillation states of higher order of the harmonics, such as the first harmonic of 4900 MHz at a microwave oven frequency of 2450 MHz. This has led to the fact that one has tolerated related energy, which was influenced by absorption in the sealing material, which was arranged in the area of the oven door.

409881/1096409881/1096

-3--3-

Einige primäre, grundlegende Energiedichtungen, welche elektrische Drosseln bilden, sind aus den "US-Patentschriften 3 182 169 und 3 584 177 bekannt. Diese elektrischen Drosseln, sind im allgemeinen im Bereich der Öffnung des Ofens oder in der Ofentür selber vorgesehen. Solche Energiedrosseln sind jedoch im allgemeinen so ausgelegt, daß sie primär nur die entweichende Energie der Grundfrequenz beeinflussen.Some primary, basic energy seals, which Forming electrical chokes are known from "US Pat. Nos. 3,182,169 and 3,584,177. These electrical Chokes are generally provided in the area of the opening of the furnace or in the furnace door itself. However, such energy chokes are generally designed so that they primarily only the escaping Influence the energy of the fundamental frequency.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Y/ellenleiterf ilter für Mikrowellengeräte der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß es im wesentlichen bei allen Wellenleiter-Schwingungszuständen beliebiger Oberschwingungen der Betriebsfrequenz anspricht.The object of the invention is to provide a waveguide filter for microwave devices of the type mentioned so that it is essentially in all waveguide oscillation states responds to any harmonics of the operating frequency.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jede dieser Rippen eine Anzahl zueinander ausgerichteter Schlitze aufweist, um Übertragungsformen höherer Ordnung dieser Oberschwingungen (das sind Schwingungsarten TE20, TE, usw.) im wesentlichen zu unterdrücken.This object is achieved according to the invention in that each of these ribs has a number of mutually aligned slots in order to substantially suppress transmission forms of higher order of these harmonics (these are types of vibration TE 20 , TE, etc.).

Mit Vorteil ist die Gesamtzahl der Schlitze in jeder Rippe im wesentlichen gleich der ersten Ziffer in der Bezeichnung, die die höchste der zu unterdrückenden Übertragungsformen kennzeichnet.Advantageously, the total number of slots in each rib is substantially equal to the first digit in FIG Designation that identifies the highest of the forms of transmission to be suppressed.

Die geschlitzten Rippen sind zweckmäßigerweise symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten des Körpers angeordnet.The slotted ribs are conveniently symmetrical on opposite sides of the body arranged.

409881/1096409881/1096

Das Tiefpaß-V/ellenleiterfilter gemäß der Erfindung ist also für einen Energieabgabeabschnitt des Mikrowellengerätes vorgesehen. Eine Reihe von Leerlauf- und Kurzschlußleitwerten, die vorbestimmte elektrische Grenzparameter besitzen, werden von symmetrisch angeordneten Halbbereichen mit identischen Bildparametern gebildet. Die Rippen, die geschlitzt sind, bestimmen eine Reihe von Begrenzungen und Abständen, um die erforderlichen Induktanzen und Kapazitäten vorzusehen. Die Abstände zwischen den Rippen können gleichmäßig oder ungleichmäßig sein. Für Mikrowellengeräte, die eine Betriebsfrequenz von beispielsweise 2450 MHz erfordern, besitzt das Tiefpaßfilter einen Durchlässigkeits- oder Übertragungsbereich, der unter der Grenzfrequenz liegt, beispielsweise von 2800-3200 MHz. Das Unterbrechungsband oder der Zurückweisungsbereich erstreckt sich über die Ubertragungsfrequenzen hinaus, der beträgt beispielsweise 3000 - 6000 MHz, wobei in diesem Frequenzbereich praktisch keine Energieausbreitung vorhanden ist.The low-pass waveguide filter according to the invention is thus provided for an energy delivery section of the microwave device. A series of open circuit conductance and short circuit conductance, which have predetermined electrical limit parameters are arranged symmetrically Half areas formed with identical image parameters. The ribs that are slit define a row of limitations and distances to provide the necessary inductances and capacitances. The distances between the ribs can be uniform or uneven. For microwave devices that require an operating frequency of, for example, 2450 MHz the low-pass filter has a transmission or transmission range that is below the cut-off frequency, for example from 2800-3200 MHz. The interrupt band or rejection area extends over the Transmission frequencies addition, that amounts to, for example 3000 - 6000 MHz, with practically no energy propagation in this frequency range.

Benachbarte Schwingungszustände, wie der « - 1 Modus,besitzen im allgemeinen Frequenzbereiche von 3900 - 42oo MHz, Erste und höhere Oberschwingungen der Grundfrequenz liegen bei annähernd 4-900 MHz. All diese Energieühertragungskomponenten sowie Wellenleiter-Schwingungszustände höherer Ordnung dieser Frequenzen werden wirksam zurückgewiesen. Transformierende Endabschnitte sind zu einer verbesserten Anpassung des Filters an die vom Generator erzeugte Energie und an die Ofenkapazität vorgesehen.Have neighboring vibration states, such as the «- 1 mode generally frequency ranges from 3900 - 42oo MHz, first and higher harmonics of the fundamental frequency are around 4-900 MHz. All of these energy transfer components as well as waveguide oscillation states of higher order of these frequencies become effective rejected. Transforming end sections are used to improve the adaptation of the filter to the dated Generator generated energy and provided to the furnace capacity.

Durch das Herausfiltern von Oberschwingungen-entfällt die' Notwendigkeit oder ist diese zumindest verringert, zu _By filtering out harmonics, the ' Need or is this at least reduced to _

sätzlich zur primären Energiedichtung noch ausgedehntein addition to the primary energy poetry, it is still extended

-5-409881/1096 -5- 409881/1096

absorbierende Körper um die Ofentür herum anzuordnen. Deshalb können anstelle der bisher verwendeten Dichtungen aus Gummi oder Kunststoff, welche Kohlenstoffderivate, Ferrite oder dergleichen enthielten, einfache Kunststoff- oder Gummimaterialien verwendet werden, welche wesentlich billiger sind.to place absorbent bodies around the oven door. Therefore, instead of the previously used seals made of rubber or plastic, which contained carbon derivatives, ferrites or the like, simple Plastic or rubber materials are used, which are much cheaper.

Das Wellenleiterfilter kann aus beliebigen Leichtmetallmaterialien, wie Aluminium, hergestellt werden, · um die gerillte Anordnung mit den geschlitzten Rippen und den dazwischenliegenden Abständen hervorzubringen. Das Wellenleiterfilter ist an ödem Wellenleiterabgabeabschnitt durch beliebige, an gegenüberliegenden Wellenleiterwänden vorhandene Befestigungsmittel befestigt.The waveguide filter can be made of any light metal material, such as aluminum, can be made to create the grooved arrangement with the slotted ribs and the spaces in between. The waveguide filter is at the edema waveguide output section by any fastening means present on opposite waveguide walls attached.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:The invention is described in more detail below using an exemplary embodiment and in conjunction with the drawing. Show in detail:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Mikrowellenofens mit einem Wellenleiterfilter, teilweise im aufgebrochenen Schnitt, Figure 1 is a perspective view of a microwave oven with a waveguide filter, partially in a broken section,

Pigur 2 einen vertikalen Schnitt durch die in Figur t gezeigte Ausführungsform, Pigur 2 shows a vertical section through the embodiment shown in FIG.

Figur 3 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines Wellenleiterfilters, Figure 3 is an enlarged, perspective view of a waveguide filter,

Figur 4 eine andere Ausführungsform eines Wellenleiterfilters, FIG. 4 shows another embodiment of a waveguide filter,

Figuren Teilansichten der in Figur 4 ge-4a und 4b zeigten Ausführungsform, Figures are partial views of the embodiment shown in Figure 4, 4a and 4b,

409881/1096409881/1096

-6--6-

Figur 5Figure 5

eine Ansicht einer weiteren Aubführungsform, a view of another embodiment,

Figur 6Figure 6

einen Teil der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform in vergrößerter Dar stellung, welche einen Teil einer herkömmlichen Türabdichtung zeigt, die als Drossel ausgebildet ist,part of the embodiment shown in Figure 1 in an enlarged view position, which shows part of a conventional door seal, which is designed as a throttle,

Figur 7Figure 7

eine perspektivische Ansicht eines Wellenleiterfilters gemäß der Erfindung mit geschlitzten Rippen sowie mit einem abgebrochenen Teil des Energieabgabeabschnittes,a perspective view of a waveguide filter according to the invention with slotted ribs and a broken off part of the energy release section,

Figuren
8a und 8b
characters
8a and 8b

Abbildungen der elektrischen und magnetischen Felder, der Schwingungsart,Illustrations of the electric and magnetic fields, the type of vibration,

Figuren 9a und 9bcharacters 9a and 9b

ähnliche Abbildungen für die Schwingungsart,similar illustrations for the type of vibration,

Figur 10Figure 10

eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung zum Unterdrücken der TE20-, TE,Q-Schwingungsarten der Oberschwingungen,a plan view of an embodiment of the invention for suppressing the TE 20 , TE, Q modes of the harmonics,

Figur 11Figure 11

einen Querschnitt längs der Schnittlinie 11 - 11 in Figur 10 unda cross section along the section line 11-11 in Figure 10 and

Figur 12Figure 12

eine Seitenansicht der in den Figuren 10 und 11 dargestellten Ausführungsformen. a side view of the embodiments shown in FIGS.

-7--7-

409881 / 1096409881/1096

In den Figuren 1 und 2 ist ein Mikrowellenofen 10 dargestellt. Der Ofen umfaßt leitende Boden- und Deckenwände 12 und Seitenwände 14» welche eine Kammer 16 begrenzen, welche eine öffnung (nicht sichtbar) aufweist, die durch eine Tür 18 verschlossen ist, die seitlich oder am Boden angelenkt oder auch verschiebbar ist und mit Hilfe eines Griffes 20 betätigt werden kann. Auf einer Steuerplatte 22 neben der Tür sind Zeitschalter und 26 und Einschalt-, Ausschalt- und Lichtknöpfe 28,3o bzw. 32 angeordnet.In Figures 1 and 2, a microwave oven 10 is shown. The furnace includes conductive floor and ceiling walls 12 and side walls 14 »which delimit a chamber 16 which has an opening (not visible), which is closed by a door 18, which is hinged to the side or on the floor or is also displaceable and can be operated with the aid of a handle 20. There are time switches on a control plate 22 next to the door and 26 and switch-on, switch-off and light buttons 28, 30 and 32, respectively.

Die elektromagnetische Energie wird von einem Magnetron erzeugt. Solche Generatoren sind bekannt, und v/eitere Einzelheiten ergeben sich aus dem Aufsatz "Microwave Magnetrons", Radiation Laboratory Series, Vol. 6 von G.B. Collins, McGraw-Hill Book Company, Inc., 1948 und aus der US-Patentschrift 3 531 613. Solche Generatoren werden von Hochspannungs-Versorgungsschaltungen 36, die ebenfalls bekannt sind, mit Energie versorgt. Die erzeugte Energie wird über eine Sondenantenne 38» welche sich in einem dielektrischen Dom 40 befindet, an die Ofenkammer weitergegeben. Die Energie wird in einen Abgabeabschnitt 42 eines rechteckigen Wellenleiters, in welchen der Dom durch eine öffnung 44 hineinragt, abgegeben. Die Decke 12 der Ofenkammer trägt den Wellenleiterabschnitt 42. Dieser Abschnitt ist an einem Ende durch eine Abschlußwand 46 geschlossen und die Antenne 38 befindet sich in einem vorbestimmten Abstand von dieser Wand 46, damit die Mikrowellenenergie optimal abgegeben werden kann. Diese Energie wird über das innere, offene Ende 48 des Wellenleiterabschnitts an die Ofenkammer 16 abgegeben.Die Verteilung der Energie zur Entwicklung des gewünschten Erwärmungsmusters wird mit Hilfe bekannter Einrichtungen, z.B. mit Hilfe eines Flügelrades 50 er-The electromagnetic energy is generated by a magnetron generated. Such generators are known and further details can be found in the article "Microwave Magnetrons ", Radiation Laboratory Series, Vol. 6 by G.B. Collins, McGraw-Hill Book Company, Inc., 1948 and from U.S. Patent 3,531,613. Such generators are powered by high voltage supply circuits 36, which are also known. The generated Energy is transmitted via a probe antenna 38 »which is located in a dielectric dome 40, passed on to the furnace chamber. The energy is in one Delivery section 42 of a rectangular waveguide, into which the dome protrudes through an opening 44, submitted. The ceiling 12 of the furnace chamber supports the waveguide section 42. This section is on one End closed by an end wall 46 and the antenna 38 is at a predetermined distance from this wall 46 so that the microwave energy can be optimally emitted. This energy is delivered to the furnace chamber 16 via the inner, open end 48 of the waveguide section. The distribution the energy to develop the desired heating pattern is obtained with the help of known devices, e.g. with the help of an impeller 50

409881/1096 409881/1096

-8--8th-

2A247782A24778

reicht, welches mehrere Paddel 52 aufweist und von einem Motor 54 angetrieben wird, der von der Decke 12 gehalten wird. Die zu erwärmenden Gegenstände werden in der Kammer 16 auf einer dielektrischen Platte 56 getragen, welche eine Vertiefung in der Bodenwand 12 überspannt, damit die Verteilung der elektromagnetischen'. Energie auf alle Seiten der Gegenstände erleichtert wird.which has a plurality of paddles 52 and is driven by a motor 54 which is supported by the ceiling 12 is held. The objects to be heated are carried in the chamber 16 on a dielectric plate 56, which spans a recess in the bottom wall 12, so that the distribution of the electromagnetic '. Energy is relieved on all sides of the objects.

Ein Wellenleiterfilter 58, welches im wesentlichen eine geriffelte Form aufweist, ist in dem Abgabebereich 42 des Wellenleiters zwischen der Antenne 38 und dem offenen Ende 48 angeordnet. Die Abstände zwischen dem Ende des Wellenleiterfilters 58 und der inneren Kante 60 des inneren Endes und zwischen dem Wellenleiterfilter 58 und der Antenne 38 sind vorzugsweise gleich groß, damit man eine effektive Anpassung zwischen den entsprechenden Teilen erhält. Das v/ellenleiterf ilter 58 ist an den schmalen Wänden 62 in einem solchen Abstand von den breiten Wänden 64 des Wellenleiters angeordnet, daß zwei im wesentlichen gleiche und identische Wege 66 und 68 für die Energiefortpflanzung begrenzt werden.A waveguide filter 58, which has a substantially corrugated shape, is in the dispensing area 42 of the waveguide between the antenna 38 and the open end 48. The distances between the end of the Waveguide filter 58 and the inner edge 60 of the inner end and between the waveguide filter 58 and the antenna 38 are preferably the same size so an effective match between the corresponding parts is obtained. The waveguide filter 58 is attached to the narrow walls 62 arranged at such a distance from the wide walls 64 of the waveguide that two substantially equal and identical paths 66 and 68 for energy propagation are defined.

Anhand der figuren 3 und 4 wird jetzt das geriffelte Wellenleiterfilter 58 beschrieben und analysiert. In einem Aufsatz "Analysis of a Wide-Band Waveguide Filter" von Seymour B. Cohn, erschienen in Proceedings of the IRE, Juni 1949, 651-656 wird ein hohler Hochpaßfilter für einen rechteckigen Wellenleiter beschrieben und diskutiert. Solche Ausbreitungsvorrichtungen haben normalerweise eine ihnen innewohnende, charakteristische Grenzfrequenz, welche für die TE1Q-Schwingungsart zweimal die Dimension "a" der breiten v/ellenleiterwände beträgt. Eine Energie unterhalb dieser Grenzfrequenz klingt exponentiell ab und deshalb bestand bisher, im Hinblick auf dieWith reference to Figures 3 and 4, the corrugated waveguide filter 58 will now be described and analyzed. In an article "Analysis of a Wide-Band Waveguide Filter" by Seymour B. Cohn, published in Proceedings of the IRE, June 1949, 651-656, a hollow high-pass filter for a rectangular waveguide is described and discussed. Such propagation devices normally have an inherent, characteristic cut-off frequency which, for the TE 1Q mode of vibration, is twice the dimension "a" of the wide waveguide walls. An energy below this cut-off frequency decays exponentially and therefore existed so far, with regard to the

-9- 409881 /1096-9- 409881/1096

2Z.247782Z.24778

körpereigenen Ausbreitungseigenschaften, kaum ein Bedarf an weiteren Filtern. In dem oben genannten Aufsatz wird versucht, die Bandbreite solcher Filter dadurch zu erhöhen, daß eine Reihe alternierender Rippen und Abstände vorgesehen wird, welche Einschnürungen und Kammern begrenzen, die für die Energieausbreitung innerhalb ihrer Grenzen ein verlustfreies -Filter bilden..Jeder Abschnitt des gesamten Filters hat eine vorbestimmte Grenzfrequenz, und der gesamte Leitwert des Filters (der Kehrwert der Impedanz) steht in einem Verhältnis zum Kurzschluß- und Leerlaufleitwert jedes Abschnittes. Alle Leitwerte sind bezüglich der charakteristischen Leitwerte eines rechteckigen Wellenleiters mit einer Breite "a" und einer Höhe "b" normalisiert. Der charakteristische Leitwert des Leiters ist umgekehrt proportional zu "b", falls ."a" konstant gehalten wird. Der Filter kann in identische, spiegelbildliche Abschnitte unterteilt sein, und die Parameter der klassischen Filtertheorie werden in dem Aufsatz zur Bestimmung der Höhe der Rippen und zur Bestimmung der Einschnürungen zwischen diesen verwendet, um ein Unterbrechungsband oder einen Zurückweisungsbereich mit einer Hauptwellenlänge Aejco zu entwickeln.the body's own spreading properties, hardly any need for further filters. In the above An attempt is made to increase the bandwidth of such filters by adding a series of alternating filters Ribs and spaces are provided which limit the constrictions and chambers that are used for the Energy propagation within its limits form a lossless filter..Each section of the whole The filter has a predetermined cutoff frequency and the total conductance of the filter (the reciprocal the impedance) is related to the short-circuit and no-load conductance of each section. All conductance values are with respect to the characteristic conductance values of a rectangular waveguide with a Width "a" and a height "b" normalized. Of the characteristic conductance of the conductor is inversely proportional to "b" if "a" is kept constant will. The filter can be divided into identical, mirror-image sections, and the parameters the classical filter theory are in the essay for determining the height of the ribs and for Determine the constrictions between these used to create a disruptive band or a rejection area with a principal wavelength Aejco to develop.

In Figur 4 ist ein halber Bereich 70 dargestellt, Eine Reihe von Formeln und Konstruktionsüberlegungen sind aus dem Artikel "Design Relations for Wide-Band Waveguide Filter" von demselben Autor in Proceedings of the IRE, Juli 1950, 799-803 bekannt. In diesem Aufsatz bezeichnet das Symbol Z die Breite der Kammern, durch welche die Energie sich ausbreitet, und das Symbol JL bezeichnet die Begrenzungen zwischen den Kammern. Das Symbol by bezeichnet die Höhe des Snd-A half area 70 is shown in FIG. 4. A number of formulas and design considerations are known from the article "Design Relations for Wide-Band Waveguide Filters" by the same author in Proceedings of the IRE, July 1950, 799-803. In this paper, the symbol Z denotes the width of the chambers through which the energy propagates and the symbol JL denotes the boundaries between the chambers. The symbol by denotes the height of the

-10- 409881/1096-10- 409881/1096

abschnitts des Wellenleiters, durch welche die Energie hindurchgelangt. Die Hälfte eines jeden Wellenleiterabschnitts 70 ( £/n) kann zu einem in Figur 4a gezeigten, kurzgeschlossenen Abschnitt reduziert werden. In ähnlicher Weise hat der genannte Autor die Leerlaufleitwerte mit Hilfe eines in Figur 4b gezeigten Modells analysiert*·.section of the waveguide through which the energy passes. Half of each waveguide section 70 ( £ / n) can be reduced to a short-circuited section shown in Figure 4a. In a similar way, the named author has analyzed the idle conductance values with the aid of a model shown in FIG. 4b.

Bei der Mikrowellenheizung werden zugewiesene Frequenzen von 2450 MHz oder 915 MHz verwendet, und die Energie, welche innerhalb der Ofenkammer verteilt werden soll, soll möglichst dicht bei diesen Frequenzen liegen. Eine breitbandige Ausbreitung hat deshalb geringe Folgen, und die Aufmerksamkeit wird ausschließlich, auf die Unterdrückung von dem Magnetron fremden Schwingungszuständen und von Oberschwingungen der Betriebsfrequenz gerichtet. In Figur stellt der halbe Abschnitt, der durch die ausgezogene Linie 72 angedeutet wird, das Modell dar, welches der genannte Autor zur Berechnung der Bildleitwerte des gesamten Filters und der Kurzschluß- und Leerlaufleitwerte jedes Abschnitts verwendet. Die gestrichelte Linie 74 bezeichnet eine Referenzebene, welche in der genannten Analyse eine Grenze bei der Berechnung der Grenzwellenlänge für den Durchlaßbereich und für den Unterbrechungsbereich eines rechteckigen Wellenleiters bildet. In dem Ausführungsbeispiel fällt die Linie 74 mit der Längsachse eines Wellenleiterabschnitts zusammen. Aus der genannten Analyse wurde eine Gleichung zur Ableitung eines Wertes bQ entwickelt, der gleich ^m"ta-(Xa1/X^)*' ist. Dabei bezeichnet das Symbol A^ die Grenzwellenlänge des Filters, Agj. bezeichnet die Abstimmungswellenlänge, bei welcher die Filterimpedanz auf die Abschlußimpedanz abgestimmt ist, und bm bezeichnet die Höhe des Abschlußbereiches des Leiters. Mit Verwendung der Bildparameter wird es möglich, sowohl die Höhe der Rippen und der Endabschnitte, als auch die Dicke der dazwischenliegenden Begrenzungsabschnitte zu berechnen. Der symmetrische Aufbau wird aus dem identischen Modell entwickelt, welches durch die Grenzlinie 72' bestimmt ist.Allocated frequencies of 2450 MHz or 915 MHz are used for microwave heating, and the energy that is to be distributed within the furnace chamber should be as close as possible to these frequencies. Broadband propagation therefore has little consequences, and attention is directed exclusively to the suppression of oscillation states that are foreign to the magnetron and of harmonics of the operating frequency. In the figure, half the section indicated by the solid line 72 represents the model which the named author uses to calculate the image conductance of the entire filter and the short-circuit and open-circuit conductance of each section. The dashed line 74 denotes a reference plane which, in the analysis mentioned, forms a limit in the calculation of the cut-off wavelength for the pass band and for the interruption area of a rectangular waveguide. In the exemplary embodiment, the line 74 coincides with the longitudinal axis of a waveguide section. From the analysis mentioned, an equation was developed to derive a value b Q which is equal to ^ m "ta- (Xa 1 / X ^) * '. The symbol A ^ denotes the cut-off wavelength of the filter, Agj. Denotes the tuning wavelength, in which the filter impedance is matched to the terminating impedance, and bm denotes the height of the terminating area of the conductor. Using the image parameters it is possible to calculate the height of the ribs and the end sections as well as the thickness of the boundary sections in between. The symmetrical structure is developed from the identical model determined by the boundary line 72 '.

409881/1096409881/1096

-11--11-

2A247782A24778

Nach einem älteren Vorschlag, auf den auch die vorliegende Erfindung zurückgreift, wurde, anstatt die Energie über eine Wellenleiterfilteranordnung zu übertragen eine feste oder dlssLpative Anordnung entwickelt. Die Energie wird längs eines Weges 66, der von einem halben Filterabschnitt 72 gebildet wird, weitergelei- r- ' fet, und der Rest der elektromagnetischen Energie wird längs eines identischen V/eges 68 geleitet, der von dem Abschnitt 72' gebildet wird. Die äquivalenten Kapazitäten und Induktanzen werden theoretisch bestimmt und normalisiert, damit die entsprechenden Grenzleiterwellenlängen der gesamten Filteranordnung bestimmt werden und ein Unterbrechungsband oder ein Zurückweisungsbereich begrenzt wird, dessen Frequenz höher als die Grenzfrequenz des Wellenleiters ist. Solche Einrichtungen, die allgemein Tiefpaßfilter genannt werden, habe eine obere Grenze der Unterbrechungsbänder bei einem festen Wert, z.B. bei der sechsfachen Grenzfrequenz des Filters. Durch geeignete Transformation der Theorie bestimmen die Rippen die Begrenzungen, und die Räume zwischen ihnen bilden die Kammern. Die elektromagnetische Energie gelangt nicht durch die Filteranordnung hindurch, sondern sie wird stattdessen um-den Filter herumgeleitet, dessen Enden zur wirksameren Anpassung der Impedanzen des Wellenleiterfilters an den übrigen Aufbau in den transformierenden Abschnitten 76 und 78 enden.According to an earlier proposal, which is also used by the present invention, instead of transmitting the energy via a waveguide filter arrangement, a fixed or dielectric arrangement was developed. The energy is along a path 66 which is formed by a half filter section 72, forwarded r - 'fet, and the rest of the electromagnetic energy is / directed along an identical V ege 68 of the portion 72' is formed. The equivalent capacitances and inductances are theoretically determined and normalized in order to determine the corresponding cut-off conductor wavelengths of the entire filter arrangement and to limit an interrupt band or a rejection region whose frequency is higher than the cut-off frequency of the waveguide. Such devices, which are generally called low-pass filters, have an upper limit of the interruption bands at a fixed value, for example at six times the cut-off frequency of the filter. By appropriately transforming the theory, the ribs determine the boundaries, and the spaces between them form the chambers. The electromagnetic energy does not pass through the filter arrangement, but instead is passed around the filter, the ends of which end in the transforming sections 76 and 78 for more effective matching of the impedances of the waveguide filter to the rest of the structure.

Wie man in Figur 3 sieht, umfaßt das.Wellenleiterfilter eine Anzahl von Rippen 80 und 82 gleicher Höhe auf beiden Seiten eines Körpers 84, wodurch eine gerillte Anordnung entsteht. Die dazwischenliegenden Räume 86 werden von den Rippen gebildet und sind sowohl für das schmale Übertragungsband als auch für das breite Unterbrechungs- oder Sperrband schmaler als die Kammerbreite (£) in den oben genannten Aufsätzen.As can be seen in Figure 3, the waveguide filter includes a number of ribs 80 and 82 of equal height on either side of a body 84, creating a grooved arrangement. The intervening spaces 86 are formed by the ribs and are narrower than the chamber width (£) in the above-mentioned articles for both the narrow transfer tape and the wide interrupt or blocking tape.

-12- 409881/1096-12- 409881/1096

Sowohl die normalisierte, charakteristische-Grenzwellenlänge Xg^ des Filters als auch die gewünschte Minimalgrenze des Sperrbandes für eine vorbestimmte Höhe b™ des Abgabeabschnitts eines rechteckigen Wellenleiters können mit einem Unterbrechungsband oder Sperrbereich bestimmt werden, welches vorzugsweise von 3000 MHz bis 6000 MHz reicht. Pur den Betrieb des Mikrowellenofens mit einer Frequenz von 2450 MHz lag die Grenzfrequenz in einem Fall zwischen 2800 und 3200 MHz. Das Unterbrechungs- oder Sperrband reichte von 3000 bis 6000 MHz und umfaßte sowohl die benachbarten Energieschwingungszustände als auch die erste Oberschwingurig der Betriebsfrequenz. Die Antenne 38 wurde zur optimalen Anpassung in einem Abstand von ungefähr 3,175 cm oder einer viertel Ϋ/ellenlänge von der Abschlußwand 46 des Abgabeabschnitts des Wellenleiters angeordnet. Das Ende des V/ellenleiterfilters 58 oder das Ende des Anpassungs- und Umwandlungsbereichs 76 befand sich in einem Abstand von ungefähr 3, 6513 cm von der Antenne 38. Das Ende des Anpassungs- und Umwandlungsabschnitts 78 des Wellenleiterfilters befand sich in einem Abstand von ungefähr 3,6513 cm von der inneren Kante 60 des offenen Endes 48 des Abgabebereichs des Wellenleiters, In dem Körper 84 sind. Löcher 88 vorgesehen, die dazu dienen, den Wellenleiter 58 mittels Metall- oder Nylonschrauben so an den Seitenwänden 62 zu befestigen, daß die Enden der Rippen 80 und 82 in einem Abstand von der Decke 64 des Wellenleiters und relativ zu diesem zentriert angeordnet werden. In Figur 3 sind die Rippen mit ungleichmäßigem Abstand voneinander dargestellt, was für einige Anwendungsfälle günstig ist, während die Rippen 90 in den Figuren 1 und 2 mit gleichmäßigem Abstand voneinander dargestellt sind, was für andere Anwendungsarten günstig ist. Der mit Rillen versehene Wellenleiter kann aus einem beliebigen leichtmetall, z.B. Aluminium, be-Both the normalized, characteristic cut-off wavelength Xg ^ of the filter as well as the one you want Minimum limit of the stop band for a predetermined height b ™ of the delivery section of a rectangular waveguide can be determined with an interrupt band or restricted area, which is preferably of 3000 MHz to 6000 MHz is enough. Pur the operation of the microwave oven with a frequency of 2450 MHz lay the cutoff frequency in one case between 2800 and 3200 MHz. The interrupt or blocking tape was sufficient from 3000 to 6000 MHz and included both the neighboring Energy oscillation states as well as the first harmonic of the operating frequency. The antenna 38 for optimal adjustment at a distance of approximately 3.175 cm or a quarter of a / ½ length of the End wall 46 of the output portion of the waveguide arranged. The end of the waveguide filter 58 or the end of the adjustment and conversion area 76 was approximately 3.6513 cm away from antenna 38. The end of the matching and converting section 78 of the waveguide filter was located at a distance of approximately 3.6513 cm from the inner edge 60 of the open end 48 of the delivery region of the waveguide, in which body 84 are. Holes 88 are provided, which are used to attach the waveguide 58 by means of metal or nylon screws to attach the side walls 62 so that the ends of the ribs 80 and 82 at a distance from the ceiling 64 of the Waveguide and be arranged centered relative to this. In Figure 3, the ribs are uneven Distance from each other shown, which is favorable for some applications, while the ribs 90 in Figures 1 and 2 are shown equally spaced from each other, what for other types of applications is cheap. The grooved waveguide can be made of any light metal, e.g. aluminum.

40988 1/109640988 1/1096

-13--13-

stehen, und es können große Streifen solcher Strukturen sehr billig hergestellt und danach in beliebige Längen zerschnitten werden. Die Rippen weisen auf den gegenüberliegenden Seiten des Körpers die gleichen Abstände auf. Das Wellenleiterfilter kann eine beliebige Anzahl von Abschnitten aufweisen.and large strips of such structures can be produced very cheaply and then converted into any Lengths are cut. The ribs point the same on opposite sides of the body Distances on. The waveguide filter can have any number of sections.

Es kann auch eine größere Anzahl von verschiedenen Abschnitten verwendet werden, wobei jeder Abschnitt eine schärfere, charakteristische Grenzfrequenz für verschiedene Sperrbereiche aufweist. Ein solcher Aufbau kann abgeschrägt sein, was zur Anpassung der Pilterimpedanz an die Impedanz des Abgabebereichs des rechteckigen Wellenleiters beiträgt. Die ersten Rippen 92 in Figur 5 haben eine Sperrbandfrequenz um 3500 MHz. Die weiteren Rippen 94 haben eine charakteristische Grenzfrequenz bei 4500 MHz. Die Rippen 96 haben eine Grenzfrequenz bei 5500 MHz. Es sind auch Anpassungs- * und Übertragungsabschnitte 98 vorgesehen. Diese verschiedenartige Anordnung einer Reihe von Abschnitten weist verschiedene Grenzfrequenzwerte auf, welche alle unerwünschten oder falschen Energieanteile unterdrückt, die außerhalb des gewünschten Betriebsschwingungszustandes und der gewünschten Betriebsfrequenzen liegen, wodurch der Wirkungsgrad der Erwärmung mit Mikrowellen erhöht wird.A greater number of different sections can also be used, with each section being one has sharper, characteristic cutoff frequency for different stop ranges. Such a structure can be tapered, which allows the pilter impedance to be matched to the impedance of the output area of the rectangular Waveguide contributes. The first ribs 92 in Figure 5 have a stopband frequency around 3500 MHz. The other ribs 94 have a characteristic cutoff frequency at 4500 MHz. The ribs 96 have one Cutoff frequency at 5500 MHz. Adaptation and transmission sections 98 are also provided. This diverse Arranging a series of sections has different cutoff frequency values, all of which suppresses unwanted or incorrect energy components that are outside the desired operating oscillation state and the desired operating frequencies, thereby increasing the efficiency of the microwave heating is increased.

Es wurde also ein besonderes Tiefpaßfilter für rechteckige Wellenleiterabschnitte entwickelt. Durch die Unterdrückung oder wesentliche Reduzierung unerwünschter Energieschwingungen ergeben sich bestimmte Vorteile gegenüber den bekannten Mikrowellenofen, welche periphere, längliche stark energieabsorbierende Dichtungsmaterialien verwenden, die die Zugangsöffnung umgeben, A special low-pass filter for rectangular waveguide sections was therefore developed. Through the Suppression or substantial reduction of undesired energy oscillations result in certain advantages compared to the known microwave ovens, which use peripheral, elongated, strongly energy-absorbing sealing materials that surround the access opening,

-U- 409881/1096-U- 409881/1096

■4S'■ 4S '

in Verbindung mit einer primären, drosselartigen Energieabdichtung, die in Figur 6 gezeigt ist. Die Tür 18 umfaßt eine Platte 100 und ringförmige Teile 102, die in herkömmlicher V/eise zu einer einstückigen Anordnung miteinander verbunden sind. Perforationen 104- in der Metallplatte 100 ermöglichen es, beim Kochvorgang in den Ofen zu schauen, während sie gleichzeitig einen Verlust der in die Kammer 16 eingestrahlten Energie verhindern. In dem ringförmigen Teil 102 wird ein äußeres Fenster 106 gehalten. Ein inneres Fenster 108 mit einem durchsichtigen Bereich schützt die Perforationen vor Beschädigung und erleichtert die Reinigung des Innenraumes des Ofens. Beide Fenster können aus einem Thermoplast hergestellt sein. Ein Bolzen 110, der an einem Rahmen 112 befestigt ist, sitzt mit Preßsitz in einer öffnung in der Platte 100. Sowohl das Fenster 106 als'auch die Türfassungen 114 in Figur 1 können mit geeigneten Klebstoffen in ihrer Lage befestigt sein.in conjunction with a primary, choke-like energy seal shown in FIG. the Door 18 comprises a panel 100 and annular members 102 which, in a conventional manner, are integrally formed into one Arrangement are interconnected. Allow perforations 104- in the metal plate 100 It is advisable to look into the oven during the cooking process, while at the same time avoiding the loss of the energy in the chamber 16 Prevent radiated energy. An outer window 106 is held in the annular portion 102. An inner one Window 108 with a clear area protects the perforations from damage and facilitates them Cleaning the interior of the furnace. Both windows can be made from a thermoplastic. A Bolt 110 attached to a frame 112, sits with a press fit in an opening in the plate 100. Both the window 106 and the door frames 114 in Figure 1 can be secured in place with suitable adhesives.

Eine elektrische Drossel 116 erstreckt sich in Umfangrichtung um die Tür und bildet eine längliche, primäre Energieabdichtung, welche mit engem Sitz in die leicht abgeschrägten vfände 118 der leitenden Seitenwände 12 und 14 paßt. Die Drossel umfaßt einen aufrechten, peripheren Wandabschnitt 120, welcher mit der gegenüberliegenden, schräg verlaufenden leitenden Wand 118 für die elektromagnetische Energie einen Auslaßweg 122 bildet, welche sich in Umfangsrichtung um die Zugangsöffnung erstreckt. Der Ausgangspunkt der Energie ist bei dem Spalt 124 angedeutet. Das ringförmige Teil 102 ist stufenförmig ausgebildet, und es bildet sowohl eine leitende Außenwand 126, die einen Teil der Drossel darstellt, als auch ein vorderes Seitenteil 128, welches über den Umfangswänden des Ofens liegt. Das Ringteil 102 begrenzt zusammen mit der Y/and 120 einen zweiten Weg 130 von vorbestimmten Dimensionen für dieAn electrical choke 116 extends circumferentially around the door and forms an elongated, primary energy seal which tightly fits into the slightly beveled walls 118 of the conductive sidewalls 12 and 14 fits. The choke includes an upright peripheral wall portion 120 which is connected to the opposite, inclined conductive wall 118 for the electromagnetic energy an outlet path 122 which extends circumferentially around the access opening. The starting point of energy is indicated at the gap 124. The annular part 102 is formed in a step shape, and it forms both a conductive outer wall 126, which is part of the choke, and a front side part 128, which lies over the peripheral walls of the furnace. The ring part 102 defines together with the Y / and 120 one second path 130 of predetermined dimensions for the

409881/1096409881/1096

-15--15-

Ή-Ή-

elektromagnetische Energie, welche durch den.peripheren Spalt 124 eintritt. Die parallelen Wege 122 und 130 sind mit Körpern 132 aus dielektrischem Material, z.B. aus Polystyren oder Polypropylen gefüllt. Der Spalt 134 bildet sowohl den Eingang als auch den Ausgang der frequenzempfindlichen Kammer, welche von den Drosselwänden begrenzt wird, die den Weg 130 umgeben. Die beschriebene Anordnung kann als primäre Abdichtung für hochfrequente Energie bezeichnet werden, welche für beliebige andere Energie, welche bei der Betriebsfrequenz um den peripheren Spalt 124 entweicht, einen Weg des kleinsten Widerstandes bildet.electromagnetic energy, which through the .peripheral Gap 124 enters. The parallel paths 122 and 130 are provided with bodies 132 of dielectric material, e.g. Polystyrene or polypropylene filled. The gap 134 forms both the input and the output of the frequency-sensitive Chamber which is delimited by the throttle walls which surround the path 130. The described Arrangement can be referred to as a primary seal for high frequency energy, which for any other Energy escaping around peripheral gap 124 at the operating frequency, a path of least resistance forms.

Entsprechend den Prinzipien der Energieübertragung wird eine solche Drosselanordnung primär so ausgewählt, daß sie an dem Drosseleingang eine hohe Serienreaktanz aufweist und einen Kurzschluß von der Oberfläche 136 der Abschlußwand her für die Energie reflektiert. Die Dimensionen der Drossel werden üblicherweise so ausgewählt, daß sie an dem Ursprungspunkt oder dem Spalt 124 einen Kurzschluß für die austretende Energie bewirken oder ungefähr die halbe WeI-lenlänge der Betriebsfrequenz betragen. Durch solche Energieabdichtungen wird die Betriebsfrequenz effektiv gedämpft, während jedoch die Oberschwingungen der Betriebsfrequenz von der beschriebenen Drossel nicht effektiv abgedämpft werden. Zusätzlich zu der primären Energieabdichtung weisen bekannte Mikrowellenofen längliche, stark energieabsorbierende Körper auf, welche als Dichtungen und 140 zwischen der V/and 128 und den peripheren Wänden angeordnet sind. Solche Körper aus stark absorbierendem Material können aus Gummi oder aus Kunststoff bestehen, welches Kohlenstoffabkömmlinge, Ferrite öder ähnliche Stoffe enthält; sie können mit geeigneten Klebstoffen an den metallischen Wänden befestigt sein. Diese sekundären Energiedichtungen werden bei längerem Betrieb aufgrundIn accordance with the principles of energy transfer, such a throttle arrangement is primarily selected so that it has a high series reactance at the choke inlet and a short circuit from the surface 136 of the end wall reflected forth for the energy. The dimensions of the throttle are usually selected so that they are at the Origin point or the gap 124 a short circuit for the cause escaping energy or be approximately half the wavelength of the operating frequency. By such Energy seals, the operating frequency is effectively attenuated, while the harmonics of the operating frequency are not effectively attenuated by the described choke will. In addition to the primary energy seal, known microwave ovens have elongated, strong energy-absorbing body, which acts as seals and 140 between the V / and 128 and the peripheral walls are arranged. Such bodies made of highly absorbent material can be made of rubber or plastic, which contains carbon derivatives, ferrites or similar substances; they can be attached with suitable adhesives be attached to the metallic walls. These secondary energy seals are due to prolonged operation

ι ;ι;

der Absorption von Energie erwärmt, und sie können sich verwerfen, verschmoren und nicht mehr ordentlich funktionieren. The absorption of energy warms them up, and they can warp, char, and no longer function properly.

409881/1096409881/1096

-16--16-

Die vorliegende Anordnung, welche die Oberschwingungen eliminiert oder zumindest wesentlich ΓβάμζΙβΓΐ, macht die Verwendung zusätzlicher energieabsorbierender Körper neben der Zugangstür überflüssig. Statt solcher peripherer Dichtungen, die normalerweise schwarz sind, können jetzt weiße Kunststoffmaterialien oder solche mit lebhaften Farben verwendet werden, welche dem Of.en ein ansprechenderes Äußeres verleihen und außerdem -· leicht zu reinigen sind. Die bisher verwendeten, kohlenstoffhaltigen Dichtungsmaterialien sind teuer und können jetzt leicht durch andere Materialien ersetzt werden, die lediglich ein Zehntel so teuer sind. Die zusätzlichen Kosten des Tiefpaßwellenleiters, der zur Unterdrückung der ungewünschten Schwingungszustände und der Oberschwingungen dient, verursachen nur minimale Kosten, so daß insgesamt 5o# oder mehr der Kosten für das bisher verwendete Dichtungsmaterial eingespart werden können.The present arrangement, which eliminates the harmonics or at least significantly ΓβάμζΙβΓΐ, makes the use of additional energy-absorbing bodies next to the access door is superfluous. Instead of such Peripheral seals, which are normally black, can now be white or plastic materials can be used with vivid colors to match the stove give a more appealing appearance and also - · are easy to clean. The previously used carbon-containing sealing materials are expensive and can now be easily replaced with other materials that are only a tenth as expensive. The added cost of the low pass waveguide that serves to suppress the undesired oscillation states and the harmonics minimal cost, making a total of 50 # or more of the cost of the previously used sealing material can be saved.

Figur 7 zeigt eine Anordnung gemäß der Erfindung zum weitgehenden Unterdrücken von Wellenleiter-Schwingungszu stand en höherer Ordnung., wie den in den Figuren 8a und 8b dargestellten TEg-Schwingungsarten. Die elektrische Feldverteilung längs des Wellenleiters ist in diesen Abbildungen mittels der Pfeile 150 dargestellt. Die magnetischen Kraftlinien sind in der Draufsicht nach Figur 8b mit 152 bezeichnet. Die TE,Q-Schwingungsart ist mittels der elektrischen Feldlinien 154 in Figur 9a und mittels der magnetischen Kraftlinien 156 in Figur 9b dargestellt»FIG. 7 shows an arrangement according to the invention for largely suppressing waveguide oscillation stood en higher order., such as those in Figures 8a and 8b shown TEg vibration modes. The electric Field distribution along the waveguide is shown in these figures by means of arrows 150. the Magnetic lines of force are denoted by 152 in the plan view according to FIG. 8b. The TE, Q mode of vibration is by means of the electric field lines 154 in FIG. 9a and shown by means of the magnetic lines of force 156 in Figure 9b »

Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Anzahl von Schlitzen 158 in den räumlich getrennten Rippen 80 und 82 erhält man eine wirksame Unterdrückung von Wellenleiter-Schwingungszuständen höherer Ordnung der Ober-The inventive arrangement of a number of slots 158 in the spatially separated ribs 80 and 82 one obtains an effective suppression of waveguide oscillation states of higher order of the upper

-17--17-

409881/1096409881/1096

schwingungen der Magnetron-Betriebsfrequenzv Bei der dargestellten Ausführungsform sind drei Schlitze in jeder Rippe vorgesehen und die Gesamtzahl stellt die erste Ziffer des zu unterdrückenden Schwingungszustandes höchster Ordnung dar, das ist hier die lE-^-Schwingungsart. Es sind daher für die TE^Q-Schwingungsart, usw. vier oder mehr Schlitze vorgesehen.oscillations of the magnetron operating frequency v In the embodiment shown, three slots are provided in each rib and the total number represents the first digit of the highest order oscillation state to be suppressed, which is the lE - ^ - oscillation type here. Four or more slots are therefore provided for the TE ^ Q mode, etc.

Die Figuren 1o - 12 stellen eine beispielhafte Ausführung für ein bei 2450 MHz arbeitendes Mikrowellengerät dar. Der Körper 160 ist aus einem Material wie Zink druckgegossen und besitzt querverlaufende Rippen 162, 164 und 166, die an gegenüberliegenden Seiten des Körpers 160 symmetrisch angeordnet sind. Jede dieser Rippen ist aus Bearbeitungsgründen leicht abgeschrägt. In dem Körper 160 sind Befestigungelöcher 168 und 170 vorgesehen. Jede Rippe ist derart geschlitzt, daß drei zueinander ausgerichtete Schlitze 172, 174 und 176 entstehen, die ebenfalls abgeschrägt sein können. Durch die Gesamtzahl der Schlitze werden alle Wellenleiter-Schwingungszustände höherer Ordnung, der Oberschwingungen bis zu und einschließlich der TE,0-Schwingungaait wirksam unterdrückt.Figures 10-12 illustrate an exemplary embodiment of a microwave oven operating at 2450 MHz. The body 160 is die cast from a material such as zinc and has transverse ribs 162, 164 and 166 symmetrically disposed on opposite sides of the body 160. Each of these ribs is slightly beveled for machining reasons. Mounting holes 168 and 170 are provided in the body 160. Each rib is slotted to create three aligned slots 172, 174 and 176 which can also be beveled. The total number of slots effectively suppresses all higher order waveguide oscillation states, the harmonics up to and including the TE, 0 oscillation aait.

Der Körper 160 ist auch mit rechteckigen Ausnehmungen 182 in gegenüberliegenden Oberflächen im Gebiet zwischen den Rippen versehen. Diese Ausbildung verringert spürbar die Herstellungskosten und macht die gesamte Anordnung leichter. Zusätzliche, stufenförmige Impedanz—Anpassungsglieder 178 und 180 sind an den Enden des Körpers 160 vorgesehen. Die außenliegenden oberen Kanten sämtlicher Rippen'können mit gekrümmten Oberflächen 162a, 164a und 166a bei jenen Ausführungen versehen sein, bei denen derThe body 160 is also provided with rectangular recesses 182 in opposing surfaces in the area between the Ribs. This training noticeably reduces the manufacturing costs and makes the entire arrangement easier. Additional, stepped impedance matching elements 178 and 180 are at the ends of the body 160 intended. The outer top edges of all of the ribs can have curved surfaces 162a, 164a and 166a be provided in those versions in which the

-18--18-

409881/1096409881/1096

242A778242A778

Wellenleiterabschnitt 42 des Mikrowellengerätes 10 durch einen Ziehvorgang hergestellt ist, um eine Art 11 Badewannen"-Anordnung zu erzielen. Die gekrümmten Kanten verhindern echarfe Vorsprünge und gewährleisten einen geeigneten Sitz des V/ellenleiterfilters innerhalb des Abgabeabschnittes.The waveguide portion 42 of the microwave oven 10 is drawn to form an 11 bathtub "configuration. The curved edges prevent sharp protrusions and ensure a proper fit of the waveguide filter within the dispensing portion.

Im Vorstehenden ist ein wirkungsvolles Tiefpaßfilter für rechteckige Wellenleiter, insbesondere für die Verwendung in Mikrowellenofen zur Unterdrückung von Oberschwingungen der Betriebsfrequenz offenbart worden. Das beschriebene Tiefpaßfilter besitzt eine geriffelte Form. Die abwechselt aufeinander folgenden Rippen, welche die dazwischen liegenden Räume begrenzen, und die eingeschnürten Körperbereiche können in jedem Abschnitt gleichförmig oder ungleichförmig angeordnet sein. Die Rippen sind geschlitzt, um Wellenleiter-SchwingungBzustände höherer Ordnung der höheren Oberschwingungen zu unterdrücken. Es sei betont, daß die Mikrowellenöfen nur ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des beschriebenen und beanspruchten Filters darstellen· The above is an effective low pass filter for rectangular waveguides, especially for use disclosed in microwave oven for suppressing harmonics of the operating frequency been. The low-pass filter described has a corrugated shape. The alternates consecutive Ribs that delimit the spaces in between and the constricted areas of the body can be in everyone Section may be arranged uniformly or non-uniformly. The ribs are slotted to provide waveguide vibration conditions to suppress higher order of higher harmonics. It should be emphasized that the Microwave ovens represent only a preferred field of application for the filter described and claimed

409881/1096409881/1096

-19--19-

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1.J Wellenleiterfilter, insbesondere für ein elektromagnetisches Übertragungssystem für Mikrowellengeräte mit einem Tiefpaßfilter zur Erzielung einer vorbestimmten Ausbreitungscharakteristik, um eine Übertragung von Energie bei Oberschwingungen der gewünschten Betriebsfrequenz im wesentlichen zu unterdrücken, sowie mit einem Körper, der im Abstand voneinander angeordnete, quer zur Richtung der Energieausbreitung in diesem System sich erstreckende Rippen besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß jede dieser Rippen (80, 82) eine Anzahl zueinander ausgerichteter Schlitze (158) aufweist, um Übertragungsformen höherer Ordnung dieser Oberschwingungen (das sind Schwingungsarten TEp , TE, usw.) im wesentlichen zu unterdrücken.1.J Waveguide filter, especially for an electromagnetic transmission system for microwave devices with a low-pass filter to achieve a predetermined propagation characteristic to a transfer of energy at harmonics of the desired operating frequency substantially suppress, as well as with a body that is spaced apart, transverse to the direction of the Energy propagation in this system has extending ribs, characterized in that each of these ribs (80, 82) has a number of mutually aligned slots (158) in order to transfer forms of higher order of these harmonics (the are modes of vibration TEp, TE, etc.) to suppress. 2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl der Schlitze (158) in jeder Rippe (80, 82) im wesentlichen gleich ist der ersten Ziffer in der Bezeichnung, die die höchste der zu unterdrückenden Übertragungsformen kennzeichnet.2. Filter according to claim 1, characterized in that that the total number of slots (158) in each rib (80, 82) is substantially equal to that first digit in the name, which identifies the highest of the forms of transmission to be suppressed. 3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzten Rippen (80, 82) symmetrisch auf gegenüberliegenden Seiten des Körpers (84) angeordnet sind.3. Filter according to claim 1, characterized in that that the slotted ribs (80, 82) symmetrically on opposite sides of the Body (84) are arranged. -2o--2o- 4 0 9 881 / 10964 0 9 881/1096 LeerseiteBlank page
DE2424778A 1973-06-04 1974-05-22 WAVE GUIDE FILTERS, IN PARTICULAR FOR MICROWAVE DEVICES Pending DE2424778A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US00366945A US3819900A (en) 1972-06-13 1973-06-04 Waveguide filter for microwave heating apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2424778A1 true DE2424778A1 (en) 1975-01-02

Family

ID=23445277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2424778A Pending DE2424778A1 (en) 1973-06-04 1974-05-22 WAVE GUIDE FILTERS, IN PARTICULAR FOR MICROWAVE DEVICES

Country Status (11)

Country Link
JP (1) JPS5021348A (en)
AU (1) AU468604B2 (en)
CA (1) CA960314A (en)
CH (1) CH579324A5 (en)
DE (1) DE2424778A1 (en)
DK (1) DK295074A (en)
GB (1) GB1442227A (en)
IT (1) IT1011481B (en)
NL (1) NL7407288A (en)
SE (1) SE393486B (en)
ZA (1) ZA742664B (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3029035A1 (en) * 1980-07-31 1982-02-25 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Microwave baking oven with HF generator - has aerial connecting waveguide with matching element in aerial region
DE3242638A1 (en) * 1981-11-26 1983-07-07 Bosch-Siemens Hausgeräte GmbH, 7000 Stuttgart Waveguide for radio-frequency transmission
DE3620555A1 (en) * 1985-06-20 1987-01-02 Hitachi Heating Appl WAVE GUIDE FILTER FOR USE IN A MICROWAVE OVEN
DE3544270A1 (en) * 1985-12-14 1987-06-25 Kraftanlagen Ag Method and device for drying contaminated fluids and solutions
DE3803533A1 (en) * 1988-02-05 1989-08-17 Bosch Siemens Hausgeraete Domestic microwave appliance
DE4421336A1 (en) * 1994-06-17 1995-12-21 Miele & Cie Microwave equipment with illuminating device
US6080977A (en) * 1997-03-12 2000-06-27 Nukem Nuklear Gmbh Apparatus for concentrating salt-containing solutions with microwave energy

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI110392B (en) * 1995-09-26 2003-01-15 Solitra Oy Coaxial resonator filter, method of producing a coaxial resonator filter, coaxial resonator structure and method of producing a coaxial resonator structure
ES2334549B2 (en) * 2009-03-17 2010-07-05 Universidad Politecnica De Cartagena SELF-CONFIGURABLE FILTER FOR MICROWAVE OVEN PROCESSED IN LINE, SELF-CONFIGURABLE FILTER PROCESS FOR MICROWAVE OVENS OF PROCESSING ONLINE AND MICROWAVE OVEN PROCESSING ONLINE.

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3029035A1 (en) * 1980-07-31 1982-02-25 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Microwave baking oven with HF generator - has aerial connecting waveguide with matching element in aerial region
DE3242638A1 (en) * 1981-11-26 1983-07-07 Bosch-Siemens Hausgeräte GmbH, 7000 Stuttgart Waveguide for radio-frequency transmission
DE3620555A1 (en) * 1985-06-20 1987-01-02 Hitachi Heating Appl WAVE GUIDE FILTER FOR USE IN A MICROWAVE OVEN
DE3544270A1 (en) * 1985-12-14 1987-06-25 Kraftanlagen Ag Method and device for drying contaminated fluids and solutions
DE3803533A1 (en) * 1988-02-05 1989-08-17 Bosch Siemens Hausgeraete Domestic microwave appliance
DE4421336A1 (en) * 1994-06-17 1995-12-21 Miele & Cie Microwave equipment with illuminating device
DE4421336C2 (en) * 1994-06-17 2002-09-26 Miele & Cie Lighting device in a microwave oven
US6080977A (en) * 1997-03-12 2000-06-27 Nukem Nuklear Gmbh Apparatus for concentrating salt-containing solutions with microwave energy

Also Published As

Publication number Publication date
SE7407250L (en) 1974-12-05
NL7407288A (en) 1974-12-06
AU6827874A (en) 1975-10-30
GB1442227A (en) 1976-07-14
IT1011481B (en) 1977-01-20
SE393486B (en) 1977-05-09
AU468604B2 (en) 1976-01-15
ZA742664B (en) 1975-04-30
CH579324A5 (en) 1976-08-31
DK295074A (en) 1975-02-03
JPS5021348A (en) 1975-03-06
CA960314A (en) 1974-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2258695A1 (en) SEALING DEVICE FOR ELECTROMAGNETIC HIGH FREQUENCY ENERGY
DE916328C (en) Traveling field pipes
DE818384C (en) Filter for the transmission of a band in waveguides of guided electrical micro waves
DE2900617C3 (en) Microwave applicator
DE2504860A1 (en) MICROWAVE OVEN
DE3215087A1 (en) WINDOW ARRANGEMENT FOR A MICROWAVE GUIDE
DE827660C (en) Amplifier for short electromagnetic waves
DE2424778A1 (en) WAVE GUIDE FILTERS, IN PARTICULAR FOR MICROWAVE DEVICES
DE2329440A1 (en) MICROWAVE DEVICE
DE2420973A1 (en) MICROWAVE OVEN
DE3740335C2 (en)
DE2220279C2 (en) Circuit arrangement for frequency conversion with a waveguide section and a non-linear semiconductor element arranged therein
DE2526070C3 (en) Microwave seal construction for a microwave oven
DE2400021A1 (en) MICROWAVE OVEN WITH WAVE EXCITER AND TUNING DEVICE
DE3620555C2 (en)
DE2300999C3 (en) Solid-state microwave oscillator
DE3912569A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR GENERATING AN ELECTRICAL HIGH FREQUENCY FIELD IN A UTILITY ROOM
DE2813312A1 (en) METHOD FOR PRODUCING A RESONANCE THROTTLE MICROWAVE TRAP AND IN PARTICULAR RESONANCE THROTTLE MICROWAVE TRAP MANUFACTURED BY SUCH A PROCESS, PRIORLY FOR MICROWAVE OVENS
DE2229743A1 (en) MAGNETRON FILTER BOX
DE2417577C2 (en) High-frequency heating device for heating a dielectric material of elongated shape and small cross-section
DE2014545A1 (en) Device for suppressing interfering high frequency wave types
DE2461616A1 (en) HF ELECTRON TUBE WITH CAVITY RESONATORS AND ELECTRONIC FREQUENCY TUNING
DE2338845A1 (en) FREQUENCY MULTIPLE FOR THE MICROWAVE RANGE
DE3038138C2 (en)
DE102010042149A1 (en) RF device and accelerator with such an RF device

Legal Events

Date Code Title Description
OHN Withdrawal