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EP1083772B1 - Microwave oven antenna - Google Patents

Microwave oven antenna Download PDF

Info

Publication number
EP1083772B1
EP1083772B1 EP20000402442 EP00402442A EP1083772B1 EP 1083772 B1 EP1083772 B1 EP 1083772B1 EP 20000402442 EP20000402442 EP 20000402442 EP 00402442 A EP00402442 A EP 00402442A EP 1083772 B1 EP1083772 B1 EP 1083772B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
antenna
cavity
shaft
emitter surface
oven
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP20000402442
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1083772A1 (en
Inventor
Claudy Thomson-CSF P.I. Dept. Brevets Bellion
Antoine Thomson-CSF P.I. Dept. Brevets Boutin
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.)
FagorBrandt SAS
Original Assignee
FagorBrandt SAS
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 FagorBrandt SAS filed Critical FagorBrandt SAS
Publication of EP1083772A1 publication Critical patent/EP1083772A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1083772B1 publication Critical patent/EP1083772B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/74—Mode transformers or mode stirrers
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/72—Radiators or antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/72—Radiators or antennas
    • H05B6/725—Rotatable antennas

Definitions

  • the invention proposes to achieve a homogeneous heating of the food, without resorting to the presence of a rotating plate in the cavity.
  • the invention provides an antenna for homogenizing the distribution of microwaves in the cavity.
  • an antenna comprising a conductive axis and a conductive emitting surface connected to one end of the axis, characterized in that the antenna comprises a dielectric junction binding the axis and the emitting surface so as to establish an electrical discontinuity between the axis and the emitting surface and in that the emitting surface does not have a symmetry of revolution about the mean direction of the axis.
  • the axis 1 is preferably distant from the end of the waveguide 6 located on the opposite side to that of the magnetron 5, d a distance substantially equal to one eighth of the average wavelength of the microwaves in the waveguide 6, so that a maximum of energy can be received in the waveguide 6 and then reemitted in the cavity 7 by the antenna.
  • the length of the part of the axis 1 located outside the waveguide 6 is greater than or substantially equal to the length of the portion of the axis 1 located in the waveguide 6. In this way, most of the energy received by the antenna in the waveguide 6 is radiated by the antenna in the cavity 7.
  • the radiating slot 4 then appears as a "hole” in this annex waveguide 60, a hole which rerayes part of the
  • the wall 70 is advantageously the lower wall of the cavity 7.
  • the axis 1 is preferably perpendicular to the wall 70 so as to allow a more homogeneous distribution of the waves radiated by the beam. 'antenna.
  • the axis 1 is preferably perpendicular to the direction X of the length of the waveguide 6 connecting the magnetron 5 to the cavity 7.
  • the X and Y directions respectively correspond to the horizontal and the vertical on the Figures 2A and 2B .
  • the oven also comprises for example a plate 8 supporting a food 9. These are located in such a way that the energy radiated by the antenna is at least partially directed towards the food 9.
  • the antenna according to the invention is advantageously located in the lower part of the cavity 7, heating the food 9 directly, mainly from below. The reflections of the waves on the walls of the cavity 7 also allow the food 9 to be heated from above.
  • the cavity 7 has a bottom wall 70, an upper wall 72 and side walls 71.
  • the cavity 7 may also advantageously comprise a complementary antenna 10, for example of the conventional type, that is to say all metal, located in the upper part of the cavity 7 so as to optionally heat or cook the food 9 directly on both sides, from above and from below.
  • the complementary antenna is then preferably located at the upper wall 72 of the cavity 7.
  • the complementary antenna 10 allows, if necessary, to achieve a cooking "two levels", that is to say a simultaneous cooking two foods each placed on a separate baking tray; when there is only one antenna, one of the foods may, under certain conditions, mask the other food.
  • This complementary antenna 10 may be powered by another magnetron, not shown here.
  • the rotation speed is substantially constant and is worth a few tens of revolutions per minute, advantageously of the order of thirty revolutions per minute.
  • An antenna rotation speed that is too low can result in insufficient homogenization of the distribution of microwaves in the cavity 7, whereas a too high rotational speed may end up obscuring the slot 4 and thus also damage the cavity. homogenizing the distribution of microwaves in the cavity 7.
  • the rotation of the antenna which does not have symmetry of revolution about its axis 1, constantly disturbs over time the waves in the cavity 7 and homogenizes their distribution in the cavity 7 by disturbing the establishment of a standing wave regime in the cavity, which regime would still include hot spots and cold spots.
  • the Figure 2B schematically represents an enlarged detail of the Figure 2A that is, the region of the furnace surrounding the antenna according to the invention. Represented is a portion of the waveguide 6 and a portion of the cavity 7. All the numerical values which follow relate to a preferred embodiment.
  • the width I 1 of the waveguide 6 is substantially 14 mm.
  • the thickness e 1 of the bottom wall 70 of the cavity 7 is substantially 1.6 mm.
  • the width I 2 of the annex waveguide 60 is substantially 12 mm.
  • the diameter D of the emitting surface 2 is substantially 110 mm. It is better to avoid taking a diameter D too close to the average wavelength of microwaves in the air, here about 122mm, because the efficiency of the antenna is then decreased.
  • the thickness e 2 of the emitting surface is substantially 1 mm.
  • the emitting surface 2 represented on the Figure 2B is shaped like a crown and the distance d 2 in the direction X between the inside of the ring and the axis 1 is substantially 8 mm while the distance d 3 in the direction Y between the inside of the ring and the axis 1 is substantially 1 mm.
  • the distance d 1 in the direction of the direction Y between the axis 1 and the wall of the waveguide 6 is substantially 3 mm.
  • the average wavelength of the microwaves in the waveguide 6 is about 168mm
  • the distance d 4 in the direction of the Y direction between the axis 1 and the end of the waveguide 6 located on the opposite side magnetron 5 is about 20mm, about one-eighth of the average wavelength of the microwaves in the waveguide 6.
  • the antenna according to the invention comprises a dielectric junction 3, which allows a better distribution of microwaves at the antenna and hence a better homogenization of the distribution of microwaves in the cavity 7. If the antenna was entirely metallic as in the prior art, the waves would be radiated mainly in the direction X which is the direction of the length of the waveguide 6 connecting the magnetron 5 to the cavity 7.
  • the antenna is rotatable around its axis 1.
  • the different parts of the antenna are immobile relative to each other, and the axis 1 rotates around itself causing the emitting surface 2 in its rotation.
  • the axis 1 can also be fixed relative to the oven while the rest of the antenna rotates about the axis 1. In the latter case, the axis 1 is for example hollow and the emitting surface 2 is then linked to the axis 1 by a dielectric junction 3 comprising an axial portion rotatable and located in the hollow of the axis 1.
  • FIGS. 3A to 3D schematically represent a top view respectively of a first, a second, a third, and a fourth preferred embodiment of the emitting surface of an antenna according to the invention.
  • the FIGS. 3A to 3C have different emitting surfaces 2 having different radiating slots 4.
  • the 3D figure represents an emitting surface 2 having no radiating slot but rather a fin 20 as a disturbing element of the waves located in the cavity 7.
  • the straight line ⁇ 1 is perpendicular to the line joining the center 41 to the center of gravity 10.
  • the radiation of such a slot is more homogeneous than the radiation of a slot whose length is parallel to the line joining the center 41 at the center of gravity 10.
  • This slot of length parallel to the ray of the emitting surface 2 would have decreasing intensity radiation from the center of the emitting surface 2 to its edge 21, while the radiation of a slot intersecting the rays of the emitting surface 2 as on the figure 3A is substantially constant over the entire surface of the slot 4.
  • the band of conductive material separating the inner circle 22 of the ring from the periphery of the slot 4 should be wide enough to avoid excessive heating at this level: in practice a few millimeters are enough.
  • the length L f of the slot 4 is substantially 60 mm while its width l f is substantially 10 mm.
  • the figure 3C represents an emitting surface 2 having a truncated point 43 V-shaped radiating slot 4, the extensions 42 of the two branches of the V passing substantially through the center of gravity 10 of the emitting surface 2.
  • the constraints concerning the distance b remain the same only for Figures 3A and 3B .
  • the angle between them the two branches 42 of the V allow the slot to pass a range of microwave frequencies wider than allows a rectangular slot shape, however the determination of the parameters of the V shape remains more critical than that corresponding to a rectangular shape.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Description

L'invention concerne le domaine des antennes pour four à micro-ondes, notamment pour four à micro-ondes de cuisson domestiques. Des micro-ondes sont envoyées dans la cavité de four pour réaliser une opération de chauffage. Cette opération de chauffage peut constituer un simple réchauffage d'aliment ou bien une cuisson d'aliment. En régime permanent, les micro-ondes forment un réseau d'ondes stationnaires dans la cavité de four. Ce réseau d'ondes stationnaires présente des points chauds et des points froids.The invention relates to the field of antennas for microwave oven, especially for domestic microwave oven cooking. Microwaves are sent into the oven cavity to perform a heating operation. This heating operation can be a simple reheating of food or a cooking food. In steady state, the microwaves form a stationary wave array in the oven cavity. This standing wave network has hot spots and cold spots.

L'aliment, qu'il doive être cuit ou simplement réchauffé, doit l'être le plus uniformément possible. La distribution des micro-ondes dans la cavité de four doit donc être homogénéisée de façon à atténuer les points chauds et les points froids existant dans cette cavité. Dans toute la suite du texte, sauf mention contraire, on parlera indifféremment d'ondes ou de micro-ondes.The food, whether cooked or simply reheated, should be as uniformly as possible. The distribution of microwaves in the oven cavity must therefore be homogenized so as to attenuate the hot spots and the cold spots existing in this cavity. Throughout the rest of the text, unless otherwise stated, we will speak indifferently of waves or microwaves.

Le document GB 2 039 200 décrit un four à micro-ondes comportant une antenne constituée d'une tige et d'un plateau. Des brasseurs sont assemblés sur l'antenne afin de mélanger l'énergie générée par un générateur de micro-ondes.The document GB 2,039,200 discloses a microwave oven having an antenna consisting of a rod and a tray. Brewers are assembled on the antenna to mix the energy generated by a microwave generator.

Selon un autre art antérieur, il existe une antenne entièrement métallique placée en sortie de guide d'onde qui envoie les micro-ondes dans la cavité. Mais la répartition obtenue des micro-ondes manque d'homogénéité. Afin de remédier à ce manque d'homogénéité, la cavité comporte également un plateau tournant pour aliment lequel permet d'aboutir à un chauffage assez homogène de l'aliment.According to another prior art, there is an all-metal antenna placed at the exit of the waveguide which sends the microwaves into the cavity. But the resulting distribution of microwaves lack of homogeneity. To remedy this lack of homogeneity, the cavity also includes a turntable for food which allows to achieve a fairly homogeneous heating of the food.

L'invention se propose d'aboutir à un chauffage homogène de l'aliment, sans recourir à la présence d'un plateau tournant dans la cavité. Pour cela, l'invention propose une antenne permettant d'homogénéiser la répartition des micro-ondes dans la cavité.The invention proposes to achieve a homogeneous heating of the food, without resorting to the presence of a rotating plate in the cavity. For this, the invention provides an antenna for homogenizing the distribution of microwaves in the cavity.

Selon l'invention, il est prévu une antenne comportant un axe conducteur et une surface émettrice conductrice liée à une extrémité de l'axe, caractérisé en ce que l'antenne comporte une jonction diélectrique liant l'axe et la surface émettrice de manière à établir une discontinuité électrique entre l'axe et la surface émettrice et en ce que la surface émettrice ne présente pas une symétrie de révolution autour de la direction moyenne de l'axe.According to the invention, there is provided an antenna comprising a conductive axis and a conductive emitting surface connected to one end of the axis, characterized in that the antenna comprises a dielectric junction binding the axis and the emitting surface so as to establish an electrical discontinuity between the axis and the emitting surface and in that the emitting surface does not have a symmetry of revolution about the mean direction of the axis.

Selon l'invention, il est encore prévu un four à micro-ondes comportant un émetteur de micro-ondes, une cavité de cuisson, un guide d'onde reliant l'émetteur à la cavité, une antenne selon l'invention, caractérisé en ce que l'axe est partiellement situé dans le guide d'onde, la surface émettrice est située dans la cavité et est mobile en rotation autour de l'axe, la surface émettrice ne présentant pas une symétrie de révolution autour de la direction moyenne de l'axe afin de perturber les ondes stationnaires pouvant exister dans la cavité.According to the invention, there is further provided a microwave oven comprising a microwave transmitter, a cooking cavity, a guide of a wave connecting the transmitter to the cavity, an antenna according to the invention, characterized in that the axis is partially located in the waveguide, the emitting surface is located in the cavity and is rotatable about the axis, the emitting surface does not have a symmetry of revolution around the mean direction of the axis in order to disturb the standing waves that may exist in the cavity.

L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints, donnés à titre d'exemples, où :

  • la figure 1A représente schématiquement une vue en perspective d'une réalisation préférentielle d'une antenne selon l'invention ;
  • la figure 1B représente schématiquement une vue en coupe selon l'axe AA de la figure 1A;
  • la figure 2A représente schématiquement une vue de face d'une réalisation préférentielle d'un four à micro-ondes selon l'invention ;
  • la figure 2B représente schématiquement un détail agrandi de la figure 2A;
  • les figures 3A à 3D représentent schématiquement une vue de dessus respectivement d'une première, d'une deuxième, d'une troisième, et d'une quatrième réalisation préférentielle de la surface émettrice d'une antenne selon l'invention.
The invention will be better understood and other features and advantages will become apparent from the following description and accompanying drawings, given by way of example, where:
  • the Figure 1A schematically represents a perspective view of a preferred embodiment of an antenna according to the invention;
  • the Figure 1B schematically represents a sectional view along the axis AA of the Figure 1A ;
  • the Figure 2A schematically represents a front view of a preferred embodiment of a microwave oven according to the invention;
  • the Figure 2B schematically represents an enlarged detail of the Figure 2A ;
  • the Figures 3A to 3D schematically represent a top view respectively of a first, a second, a third, and a fourth preferred embodiment of the emitting surface of an antenna according to the invention.

La figure 1A représente schématiquement une vue en perspective d'une réalisation préférentielle d'une antenne selon l'invention. La figure 1B représente schématiquement une vue en coupe selon l'axe AA de la figure 1A. L'axe AA est représenté en traits pointillés. Les différents éléments représentés sur les figures 1A et 1B ne sont pas tous forcément à la même échelle, ceci restant vrai pour les figures 2A à 3D. L'antenne comporte un axe 1 auquel est liée une surface émettrice 2 par l'intermédiaire d'une jonction 3. La jonction 3 ne comporte pas de hachures sur la figure 1B pour une meilleure lisibilité de la figure. L'axe 1 est liée à la surface émettrice 2, par la jonction 3, au niveau de l'extrémité 11 de l'axe 1. L'axe 1 et la surface émettrice 2 sont en matériau conducteur. Le matériau conducteur est préférentiellement très conducteur, du type métallique, de manière à minimiser les pertes d'énergie dans l'antenne. Le métal considéré est par exemple du cuivre ou du laiton. Le caractère très conducteur du matériau est plus critique pour l'axe 1 que pour la surface émettrice 2 car celle-ci est généralement une pièce de forme plus surfacique que l'axe 1. La jonction 3 est en matériau diélectrique. La jonction 3 lie la surface émettrice 2 à l'axe 1 de manière à établir une discontinuité électrique entre l'axe 1 et la surface émettrice 2. La surface émettrice 2 ne présente pas une symétrie de révolution autour de la direction moyenne ΔM de l'axe 1. La droite AM est représentée en traits mixtes. La surface émettrice 2 comporte par exemple une fente 4 qui brise sa symétrie de révolution même lorsque la forme de la surface émettrice 2 est par exemple celle d'un disque ou d'une couronne.The Figure 1A schematically represents a perspective view of a preferred embodiment of an antenna according to the invention. The Figure 1B schematically represents a sectional view along the axis AA of the Figure 1A . The axis AA is shown in dashed lines. The different elements represented on the Figures 1A and 1B are not all necessarily on the same scale, this being true for the Figures 2A to 3D . The antenna comprises an axis 1 to which is linked an emitting surface 2 via a junction 3. The junction 3 does not have any hatching on the Figure 1B for a better readability of the figure. The axis 1 is connected to the emitting surface 2, by the junction 3, at the end 11 of the axis 1. The axis 1 and the emitting surface 2 are made of conductive material. The conductive material is preferably very conductive, of the metallic type, so as to minimize energy losses in the antenna. The metal considered is for example copper or brass. The highly conductive nature of the material is more critical for the axis 1 than the emitting surface 2 because it is generally a piece of more surface shape than the axis 1. The junction 3 is made of dielectric material. The junction 3 links the emitting surface 2 to the axis 1 so as to establish an electrical discontinuity between the axis 1 and the emitting surface 2. The emitting surface 2 does not have a symmetry of revolution about the mean direction ΔM of the axis 1. The line AM is shown in phantom. The emitting surface 2 comprises for example a slot 4 which breaks its symmetry of revolution even when the shape of the emitting surface 2 is for example that of a disk or a ring.

L'axe 1 de l'antenne est partiellement situé dans le guide d'onde du four comme expliqué au niveau de la figure 2A. La fonction de l'antenne est d'émettre les micro-ondes dans la cavité de four. L'antenne a une fonction de réception / émission des micro-ondes. En effet, la partie de l'axe 1 située dans le guide d'onde reçoit l'énergie présente dans le guide d'onde tandis que la partie de l'axe 1 située dans la cavité rayonne, dans la cavité du four, l'énergie reçue par la partie de l'axe 1 située dans le guide d'onde. La partie de l'axe 1 située dans la cavité est celle qui est en contact avec la jonction diélectrique 3, au niveau de l'extrémité 11. La surface émettrice 2 joue ensuite le rôle de guide d'onde annexe pour l'énergie rayonnée par la partie de l'axe 1 située dans la cavité de four. La fente 4 peut alors rerayonner l'énergie véhiculée dans le guide d'onde annexe constitué par la surface émettrice 2 ainsi que par la paroi de la cavité en regard de la surface émettrice 2. La surface émettrice 2 n'émet pas à proprement parler, ce n'est que la fente rayonnante 4 que comprend la surface émettrice 2, qui émet. Une partie de l'énergie ainsi véhiculée est émise vers le reste de la cavité au niveau des bords extérieurs 21 de la surface émettrice 2. Une forme et une taille adéquate de l'axe 1, de la surface émettrice 2, de la jonction diélectrique 3 qui sont adaptés à la cavité de four, permettent d'obtenir une répartition homogène des micro-ondes dans la cavité de four. Pour aboutir à cette homogénéisation, le caractère diélectrique de la jonction 3 est essentiel. L'absence de symétrie de révolution de la surface émettrice 2 autour de l'axe 1 de rotation de l'antenne permet à l'antenne de perturber de manière adéquate la répartition des micro-ondes dans la cavité de four lorsque l'antenne est en rotation autour de son axe 1.The axis 1 of the antenna is partially located in the oven waveguide as explained at the level of the Figure 2A . The function of the antenna is to emit the microwaves into the oven cavity. The antenna has a function of receiving / transmitting microwaves. Indeed, the part of the axis 1 located in the waveguide receives the energy present in the waveguide while the portion of the axis 1 located in the cavity radiates, in the cavity of the oven, the energy received by the part of the axis 1 located in the waveguide. The portion of the axis 1 located in the cavity is the one that is in contact with the dielectric junction 3, at the end 11. The emitting surface 2 then acts as an auxiliary waveguide for the radiated energy by the part of the axis 1 located in the oven cavity. The slot 4 can then reray the energy conveyed in the auxiliary waveguide constituted by the emitting surface 2 as well as by the wall of the cavity facing the emitting surface 2. The emitting surface 2 does not emit, strictly speaking, it is only the radiating slot 4 that includes the emitting surface 2, which emits. Part of the energy thus conveyed is emitted towards the rest of the cavity at the outer edges 21 of the emitting surface 2. An adequate shape and size of the axis 1, of the emitting surface 2, of the dielectric junction 3 which are adapted to the oven cavity, allow to obtain a homogeneous distribution of microwaves in the oven cavity. To achieve this homogenization, the dielectric character of the junction 3 is essential. The absence of symmetry of revolution of the emitting surface 2 around the axis 1 of rotation of the antenna allows the antenna to to adequately disturb the distribution of microwaves in the oven cavity when the antenna is rotating about its axis 1.

L'axe 1 est de préférence centré par rapport à la surface émettrice 2, comme sur les figures 1A et 1B. Si l'axe 1 est décentré, c'est-à-dire si l'axe 1 est plus près d'un endroit particulier de la périphérie 21 que des autres, la fente 4 sera de préférence située entre cet endroit et l'axe 1 de manière à conserver une efficacité maximale à la fente 4 en terme de quantité d'énergie rerayonnée.The axis 1 is preferably centered with respect to the emitting surface 2, as on the Figures 1A and 1B . If the axis 1 is off-center, that is to say if the axis 1 is closer to a particular location of the periphery 21 than the others, the slot 4 will preferably be located between this location and the axis. 1 so as to maintain maximum efficiency at the slot 4 in terms of the amount of energy re-irradiated.

La surface émettrice 2 est préférentiellement sensiblement plane. L'angle a que fait l'axe 1 avec le plan moyen de la surface émettrice 2 est de préférence sensiblement égal à un angle droit. Si l'angle α n'est pas un angle droit, la fente 4 sera de préférence située du côté de la surface émettrice 2 qui fait l'angle le plus grand avec l'axe 1. Si la surface émettrice 2 n'est pas plane, si par exemple elle est de forme courbe, il est préférable que l'axe 1 ne soit pas du côté de la concavité de la forme courbe de manière à éviter un risque d'arc électrique entre la surface émettrice 2 et les parois de l'antenne lors du fonctionnement de l'antenne dans le four.The emitting surface 2 is preferably substantially flat. The angle that the axis 1 makes with the mean plane of the emitting surface 2 is preferably substantially equal to a right angle. If the angle α is not a right angle, the slot 4 will preferably be located on the side of the emitting surface 2 which is the greatest angle with the axis 1. If the emitting surface 2 is not planar, if for example it is curved, it is preferable that the axis 1 is not on the concavity side of the curved shape so as to avoid a risk of electric arc between the emitting surface 2 and the walls of the antenna when operating the antenna in the oven.

La surface émettrice 2 a préférentiellement une forme arrondie. La surface émettrice 2, que ce soit sur ses bords ou sur sa surface, ne présente alors pas d'angle, de coin ou de pointe qui risquerait d'être à la source de phénomènes d'arc électrique. La surface émettrice 2 a avantageusement soit une forme de couronne comme sur les figures 1A et 1B, soit une forme de disque si l'assemblage mécanique des trois pièces que sont l'axe 1, la surface émettrice 2 et la jonction 3 ne nécessite pas la présence d'un trou dans la surface émettrice 2. Cette forme en couronne ou en disque présente une symétrie de révolution autour de l'axe 1. Elle permet une répartition régulière des ondes émises au niveau des bords 21 du disque 2 ou de la couronne 2 tandis que la répartition, dans la cavité de four, des ondes émises au niveau de la fente 4, varie au rythme de la vitesse de rotation de l'antenne dans le four. La superposition de ces deux types d'onde dans la cavité, les ondes émises au niveau des bords 21 de la surface émettrice 2 et celles émises par la fente 4, doit aboutir à une répartition sensiblement homogène de l'énergie moyenne dans le temps dans la cavité de four.The emitting surface 2 preferably has a rounded shape. The emitting surface 2, either at its edges or on its surface, then has no angle, corner or tip that could be at the source of arcing phenomena. The emitting surface 2 advantageously has a crown shape as on the Figures 1A and 1B , or a disc shape if the mechanical assembly of the three parts that are the axis 1, the emitting surface 2 and the junction 3 does not require the presence of a hole in the emitting surface 2. This form in a ring or in The disk has a symmetry of revolution about the axis 1. It allows a regular distribution of the waves emitted at the edges 21 of the disk 2 or the ring 2 while the distribution, in the oven cavity, waves emitted at the level slot 4, varies with the rate of rotation of the antenna in the oven. The superposition of these two wave types in the cavity, the waves emitted at the edges 21 of the emitting surface 2 and those emitted by the slot 4, must lead to a substantially homogeneous distribution of the average energy over time in the oven cavity.

L'axe 1 est préférentiellement situé tout entier d'un même côté de la surface émettrice 2. L'axe 1 ne traverse alors pas la surface émettrice 2. De cette manière, l'énergie est globalement rayonnée perpendiculairement à l'axe 1 de l'antenne pour être véhiculée entre la paroi de la cavité de four et la surface émettrice 2, avant d'être partiellement rerayonnée par la fente 4. Si l'extrémité 11 de l'axe 1 débouche de l'autre côté de la surface émettrice 2, une partie importante de l'énergie rayonnée par l'axe 1 l'est dans le prolongement de l'axe 1 et non perpendiculairement à l'axe 1. Un tel caractère directionnel de l'antenne rend plus difficile l'homogénéisation de la répartition des ondes dans la cavité de four.The axis 1 is preferably located entirely on the same side of the emitting surface 2. The axis 1 then does not cross the emitting surface 2. In this way, the energy is radially radially perpendicular to the axis 1 of the the antenna to be conveyed between the wall of the oven cavity and the emitting surface 2, before being partially rerayed by the slot 4. If the end 11 of the axis 1 opens on the other side of the surface 2, a significant portion of the energy radiated by the axis 1 is in the extension of the axis 1 and not perpendicular to the axis 1. Such a directional character of the antenna makes it more difficult to homogenize of the distribution of waves in the oven cavity.

De manière préférentielle, le caractère dissymétrique de la surface émettrice 2 est assurée par la présence d'une fente rayonnante 4 laquelle est avantageusement rectangulaire. Lorsque l'antenne est en rotation dans la cavité de four, la fente rayonnante 4 répartit l'énergie moyenne dans le temps dans la cavité de four, c'est-à-dire répartit dans la cavité de four l'énergie moyenne sur une période de temps donnée correspondant par exemple à la période de rotation l'antenne lorsque celle-ci tourne à vitesse constante.Preferably, the asymmetrical nature of the emitting surface 2 is ensured by the presence of a radiating slot 4 which is advantageously rectangular. When the antenna rotates in the oven cavity, the radiating gap 4 distributes the average energy over time in the oven cavity, i.e., distributes the average energy in the oven cavity over a period of time. given period of time corresponding for example to the period of rotation the antenna when it rotates at constant speed.

La figure 2A représente schématiquement une vue de face d'une réalisation préférentielle d'un four à micro-ondes selon l'invention. La figure 2B représente schématiquement un détail agrandi de la figure 2A. Le four à micro-ondes décrit sur les figures 2A et 2B est un four à micro-ondes de cuisson domestique pour aliment. Mais ce four peut aussi avoir d'autres applications comme expliqué ultérieurement. Le four comporte un émetteur 5 de micro-ondes, avantageusement un magnétron 5. L'émetteur 5 de micro-ondes qui sera dans la suite considéré comme étant un magnétron, émet des micro-ondes dans un guide 6 d'onde. La direction de propagation de l'énergie véhiculée par les ondes est indiquée sur toute la figure 2A par des flèches en trait plein. Le four comporte une antenne selon l'invention, avec son axe 1, sa surface émettrice 2 et sa jonction 3. L'axe 1 est préférentiellement distant du bout du guide d'onde 6 situé du côté opposé à celui du magnétron 5, d'une distance valant sensiblement le huitième de la longueur d'onde moyenne des micro-ondes dans le guide d'onde 6, afin qu'un maximum d'énergie puisse être reçu dans le guide d'onde 6 puis réémis dans la cavité 7 par l'antenne. Avantageusement, la longueur de la partie de l'axe 1 située hors du guide d'onde 6 est supérieure ou sensiblement égale à la longueur de la partie de l'axe 1 située dans le guide d'onde 6. De cette manière, la plupart de l'énergie reçue par l'antenne dans le guide d'onde 6 est rayonnée par l'antenne dans la cavité 7. L'optimum est atteint pour l'égalité des longueurs des parties de l'axe, auquel cas presque toute l'énergie reçue par l'antenne est ensuite rayonnée par elle dans la cavité 7. Une fente 4 rayonnante est représentée dans la surface émettrice 2, mais d'autres éléments perturbateurs des ondes régnant dans la cavité de four, comme des ailettes par exemple, peuvent être envisagés. Si cet élément perturbateur n'existait pas, il s'établirait au bout d'un moment un régime d'ondes stationnaires présentant des points chaudes et des points froids, ce que l'antenne selon l'invention se propose d'éviter. Le four possède une cavité 7 dans laquelle est située l'antenne à l'exclusion d'une partie de son axe 1 se trouvant dans le guide d'onde 6. Le guide d'onde annexe 60 mentionné antérieurement est l'espace situé entre la surface émettrice 2 et la paroi 70 de la cavité 7 qui est en regard de la surface émettrice 2. La fente 4 rayonnante apparaît alors comme un « trou » dans ce guide d'onde annexe 60, trou qui rerayonne une partie de l'énergie se trouvant dans le guide d'onde annexe 60. La paroi 70 est avantageusement la paroi inférieure de la cavité 7. L'axe 1 est de préférence perpendiculaire à la paroi 70 de manière à permettre une répartition plus homogène des ondes rayonnées par l'antenne. L'axe 1 est de préférence perpendiculaire à la direction X de la longueur du guide d'onde 6 reliant le magnétron 5 à la cavité 7. Les directions X et Y correspondent respectivement à l'horizontale et à la verticale sur les figures 2A et 2B.The Figure 2A schematically represents a front view of a preferred embodiment of a microwave oven according to the invention. The Figure 2B schematically represents an enlarged detail of the Figure 2A . The microwave oven described on Figures 2A and 2B is a domestic cooking microwave oven for food. But this oven can also have other applications as explained later. The oven comprises a microwave transmitter 5, preferably a magnetron 5. The microwave transmitter 5 which will be subsequently considered to be a magnetron, emits microwaves in a waveguide 6. The direction of propagation of the energy conveyed by the waves is indicated on all the Figure 2A by arrows in solid lines. The oven comprises an antenna according to the invention, with its axis 1, its emitting surface 2 and its junction 3. The axis 1 is preferably distant from the end of the waveguide 6 located on the opposite side to that of the magnetron 5, d a distance substantially equal to one eighth of the average wavelength of the microwaves in the waveguide 6, so that a maximum of energy can be received in the waveguide 6 and then reemitted in the cavity 7 by the antenna. Advantageously, the length of the part of the axis 1 located outside the waveguide 6 is greater than or substantially equal to the length of the portion of the axis 1 located in the waveguide 6. In this way, most of the energy received by the antenna in the waveguide 6 is radiated by the antenna in the cavity 7. The optimum is reached for the equality of the lengths of the parts of the axis, in which case almost all the energy received by the The antenna is then radiated by it in the cavity 7. A radiating slot 4 is shown in the emitting surface 2, but other disturbing elements of the waves prevailing in the oven cavity, such as fins for example, can be envisaged. If this disturbing element did not exist, it would establish after a moment a standing wave regime with hot spots and cold spots, which the antenna according to the invention proposes to avoid. The oven has a cavity 7 in which the antenna is located excluding a part of its axis 1 located in the waveguide 6. The annexed waveguide 60 mentioned previously is the space between the emitting surface 2 and the wall 70 of the cavity 7 which is opposite the emitting surface 2. The radiating slot 4 then appears as a "hole" in this annex waveguide 60, a hole which rerayes part of the The wall 70 is advantageously the lower wall of the cavity 7. The axis 1 is preferably perpendicular to the wall 70 so as to allow a more homogeneous distribution of the waves radiated by the beam. 'antenna. The axis 1 is preferably perpendicular to the direction X of the length of the waveguide 6 connecting the magnetron 5 to the cavity 7. The X and Y directions respectively correspond to the horizontal and the vertical on the Figures 2A and 2B .

Le four comporte aussi par exemple un plateau 8 supportant un aliment 9. Ceux-ci sont situés de manière à ce que l'énergie rayonnée par l'antenne soit au moins partiellement dirigée vers l'aliment 9. L'antenne selon l'invention est avantageusement située dans la partie basse de la cavité 7, chauffant l'aliment 9 de manière directe principalement par en dessous. Les réflexions des ondes sur les parois de la cavité 7 permettent également de chauffer l'aliment 9 par au-dessus. La cavité 7 comporte une paroi inférieure 70, une paroi supérieure 72 et des parois latérales 71. La cavité 7 peut également comporter avantageusement une antenne complémentaire 10, celle-la par exemple de type classique c'est-à-dire tout en métal, située dans la partie haute de la cavité 7 de manière à pouvoir éventuellement chauffer ou cuire l'aliment 9 de manière directe des deux côtés, par au-dessus et par en dessous. L'antenne complémentaire est alors préférentiellement située au niveau de la paroi supérieure 72 de la cavité 7. L'antenne complémentaire 10 permet, le cas échéant, de réaliser une cuisson « deux niveaux », c'est-à-dire une cuisson simultanée de deux aliments placés chacun sur un plateau de cuisson distinct ; lorsqu'il n'y a qu'une seule antenne, l'un des aliments risque dans certaines conditions de masquer l'autre aliment. Cette antenne complémentaire 10 peut être alimentée par un autre magnétron, non représenté ici. En mode de fonctionnement, préférentiellement la vitesse de rotation est sensiblement constante et vaut quelques dizaines de tours par minute, avantageusement de l'ordre de trente tours par minute. Une vitesse de rotation de l'antenne trop faible peut aboutir à une homogénéisation insuffisante de la répartition des micro-ondes dans la cavité 7, tandis qu'une vitesse de rotation trop élevée peut finir par masquer la fente 4 et ainsi détériorer également l'homogénéisation de la répartition des micro-ondes dans la cavité 7. La rotation de l'antenne qui ne présente pas de symétrie de révolution autour de son axe 1, perturbe constamment au cours du temps les ondes situées dans la cavité 7 et homogénéise leur répartition dans la cavité 7 en perturbant l'établissement d'un régime d'ondes stationnaires dans la cavité, lequel régime comporterait encore des points chauds et des points froids.The oven also comprises for example a plate 8 supporting a food 9. These are located in such a way that the energy radiated by the antenna is at least partially directed towards the food 9. The antenna according to the invention is advantageously located in the lower part of the cavity 7, heating the food 9 directly, mainly from below. The reflections of the waves on the walls of the cavity 7 also allow the food 9 to be heated from above. The cavity 7 has a bottom wall 70, an upper wall 72 and side walls 71. The cavity 7 may also advantageously comprise a complementary antenna 10, for example of the conventional type, that is to say all metal, located in the upper part of the cavity 7 so as to optionally heat or cook the food 9 directly on both sides, from above and from below. The complementary antenna is then preferably located at the upper wall 72 of the cavity 7. The complementary antenna 10 allows, if necessary, to achieve a cooking "two levels", that is to say a simultaneous cooking two foods each placed on a separate baking tray; when there is only one antenna, one of the foods may, under certain conditions, mask the other food. This complementary antenna 10 may be powered by another magnetron, not shown here. In operating mode, preferably the rotation speed is substantially constant and is worth a few tens of revolutions per minute, advantageously of the order of thirty revolutions per minute. An antenna rotation speed that is too low can result in insufficient homogenization of the distribution of microwaves in the cavity 7, whereas a too high rotational speed may end up obscuring the slot 4 and thus also damage the cavity. homogenizing the distribution of microwaves in the cavity 7. The rotation of the antenna which does not have symmetry of revolution about its axis 1, constantly disturbs over time the waves in the cavity 7 and homogenizes their distribution in the cavity 7 by disturbing the establishment of a standing wave regime in the cavity, which regime would still include hot spots and cold spots.

La figure 2B représente schématiquement un détail agrandi de la figure 2A, à savoir la région du four qui environne l'antenne selon l'invention. Sont représentées, une partie du guide d'onde 6 ainsi qu'une partie de la cavité 7. Toutes les valeurs numériques qui suivent concernent un exemple préférentiel de réalisation. La largeur I1 du guide d'onde 6 vaut sensiblement 14mm. L'épaisseur e1 de la paroi inférieure 70 de la cavité 7 vaut sensiblement 1,6mm. La largeur I2 du guide d'onde annexe 60 vaut sensiblement 12mm. Le diamètre D de la surface émettrice 2 vaut sensiblement 110mm. IL est préférable d'éviter de prendre un diamètre D trop voisin de la longueur d'onde moyenne des micro-ondes dans l'air, ici environ 122mm, car l'efficacité de l'antenne est alors diminuée. L'épaisseur e2 de la surface émettrice vaut sensiblement 1mm. La surface émettrice 2 représentée sur la figure 2B est en forme de couronne et la distance d2 dans la direction X entre l'intérieur de la couronne et l'axe 1 vaut sensiblement 8mm tandis que la distance d3 dans la direction Y entre l'intérieur de la couronne et l'axe 1 vaut sensiblement 1mm. La distance d1 dans le sens de la direction Y entre l'axe 1 et la paroi du guide d'onde 6 vaut sensiblement 3mm. La longueur d'onde moyenne des micro-ondes dans le guide d'onde 6 valant environ 168mm, la distance d4 dans le sens de la direction Y entre l'axe 1 et le bout du guide d'onde 6 situé du côté opposé au magnétron 5 vaut environ 20mm, soit environ le huitième de la longueur d'onde moyenne des micro-ondes dans le guide d'onde 6. La longueur h2 de la partie de l'axe 1 située dans le guide d'onde 6 comme la longueur h1 de la partie de l'axe 1 située hors du guide d'onde 6 c'est-à-dire dans la cavité 7, valent chacune sensiblement 11mm. Les dimensions de la cavité 7 de cet exemple préférentiel sont sensiblement de 420mm dans la direction X, de 210mm dans la direction Y et de 372mm dans la profondeur de la cavité 7, c'est-à-dire selon une direction perpendiculaire au plan des figures 2A et 2B. Avec des dimensions différentes pour la cavité 7, les dimensions de l'antenne elle-même et de son positionnement relatif dans le four seraient différentes, mais la forme générale de l'antenne et sa disposition générale resteraient avantageusement similaires.The Figure 2B schematically represents an enlarged detail of the Figure 2A that is, the region of the furnace surrounding the antenna according to the invention. Represented is a portion of the waveguide 6 and a portion of the cavity 7. All the numerical values which follow relate to a preferred embodiment. The width I 1 of the waveguide 6 is substantially 14 mm. The thickness e 1 of the bottom wall 70 of the cavity 7 is substantially 1.6 mm. The width I 2 of the annex waveguide 60 is substantially 12 mm. The diameter D of the emitting surface 2 is substantially 110 mm. It is better to avoid taking a diameter D too close to the average wavelength of microwaves in the air, here about 122mm, because the efficiency of the antenna is then decreased. The thickness e 2 of the emitting surface is substantially 1 mm. The emitting surface 2 represented on the Figure 2B is shaped like a crown and the distance d 2 in the direction X between the inside of the ring and the axis 1 is substantially 8 mm while the distance d 3 in the direction Y between the inside of the ring and the axis 1 is substantially 1 mm. The distance d 1 in the direction of the direction Y between the axis 1 and the wall of the waveguide 6 is substantially 3 mm. The average wavelength of the microwaves in the waveguide 6 is about 168mm, the distance d 4 in the direction of the Y direction between the axis 1 and the end of the waveguide 6 located on the opposite side magnetron 5 is about 20mm, about one-eighth of the average wavelength of the microwaves in the waveguide 6. The length h 2 of the portion of the axis 1 located in the waveguide 6 as the length h 1 of the portion of the axis 1 located outside the waveguide 6 that is to say in the cavity 7, each is substantially 11 mm. The dimensions of the cavity 7 of this preferred example are substantially 420 mm in the X direction, 210 mm in the Y direction and 372 mm in the depth of the cavity 7, that is to say in a direction perpendicular to the plane of the Figures 2A and 2B . With different dimensions for the cavity 7, the dimensions of the antenna itself and its relative positioning in the oven would be different, but the overall shape of the antenna and its general layout would remain advantageously similar.

L'antenne selon l'invention comporte une jonction diélectrique 3, laquelle permet une meilleure répartition des micro-ondes au niveau de l'antenne et partant, une meilleure homogénéisation de la répartition des micro-ondes dans la cavité 7. Si l'antenne était entièrement métallique comme dans l'art antérieur, les ondes seraient rayonnées surtout selon la direction X qui est la direction de la longueur du guide d'onde 6 reliant le magnétron 5 à la cavité 7. L'antenne est mobile en rotation autour de son axe 1. De préférence, les différentes parties de l'antenne sont immobiles les unes par rapport aux autres, et l'axe 1 tourne autour de lui-même entraînant la surface émettrice 2 dans sa rotation. L'axe 1 peut aussi être fixe par rapport au four tandis que le reste de l'antenne tourne autour de l'axe 1. Dans ce dernier cas, l'axe 1 est par exemple creux et la surface émettrice 2 est alors liée à l'axe 1 par une jonction diélectrique 3 comportant une partie axiale mobile en rotation et située dans le creux de l'axe 1.The antenna according to the invention comprises a dielectric junction 3, which allows a better distribution of microwaves at the antenna and hence a better homogenization of the distribution of microwaves in the cavity 7. If the antenna was entirely metallic as in the prior art, the waves would be radiated mainly in the direction X which is the direction of the length of the waveguide 6 connecting the magnetron 5 to the cavity 7. The antenna is rotatable around its axis 1. Preferably, the different parts of the antenna are immobile relative to each other, and the axis 1 rotates around itself causing the emitting surface 2 in its rotation. The axis 1 can also be fixed relative to the oven while the rest of the antenna rotates about the axis 1. In the latter case, the axis 1 is for example hollow and the emitting surface 2 is then linked to the axis 1 by a dielectric junction 3 comprising an axial portion rotatable and located in the hollow of the axis 1.

L'antenne comporte de préférence au moins une fente 4 rayonnante de manière à perturber les ondes situées dans la cavité 7, qui sinon seraient en régime d'ondes stationnaires. Un régime d'ondes stationnaires présente des points chauds et des points froids correspondant à une répartition peu homogène des ondes dans la cavité 7. De préférence, la fente 4 rayonnante est allongée et la direction de la longueur de la fente 4 est sensiblement perpendiculaire à la droite reliant le centre de la fente 4 au centre de gravité de l'extrémité 11 de l'axe 1 liée à la surface émettrice 2. Avantageusement, le périmètre de la fente 4 rayonnante est sensiblement égal à la longueur d'onde moyenne dans l'air des micro-ondes véhiculées par le guide d'onde 6. Tous les points de la périphérie de la fente 4 rayonnante sont préférentiellement éloignés du centre de gravité de l'extrémité 11 de l'axe 1 liée à la surface émettrice 2, d'une distance supérieure ou sensiblement égale au huitième de la longueur d'onde moyenne dans l'air des micro-ondes véhiculées par le guide d'onde 6.The antenna preferably comprises at least one radiating slot 4 so as to disturb the waves located in the cavity 7, which otherwise would be in stationary wave regime. A stationary wave regime has hot spots and cold spots corresponding to an inhomogeneous distribution of the waves in the cavity 7. Preferably, the radiating slot 4 is elongated and the direction of the length of the slot 4 is substantially perpendicular to the straight line connecting the center of the slot 4 to the center of gravity of the end 11 of the axis 1 linked to the emitting surface 2. Advantageously, the perimeter of the radiating slot 4 is substantially equal to the average wavelength in the microwaves air conveyed by the waveguide 6. All the points of the periphery of the radiating slot 4 are preferably remote from the center of gravity of the end 11 of the axis 1 linked to the emitting surface 2 , a distance greater than or substantially equal to one eighth of the average wavelength in the air of the microwaves conveyed by the waveguide 6.

Les figures 3A à 3D représentent schématiquement une vue de dessus respectivement d'une première, d'une deuxième, d'une troisième, et d'une quatrième réalisation préférentielle de la surface émettrice d'une antenne selon l'invention. Les figures 3A à 3C présentent différentes surfaces émettrices 2 comportant différentes fentes 4 rayonnantes. La figure 3D, quant à elle, représente une surface émettrice 2 ne comportant pas de fente rayonnante mais plutôt une ailette 20 en guise d'élément perturbateur des ondes situées dans la cavité 7.The Figures 3A to 3D schematically represent a top view respectively of a first, a second, a third, and a fourth preferred embodiment of the emitting surface of an antenna according to the invention. The FIGS. 3A to 3C have different emitting surfaces 2 having different radiating slots 4. The 3D figure , as for it, represents an emitting surface 2 having no radiating slot but rather a fin 20 as a disturbing element of the waves located in the cavity 7.

La figure 3A représente une surface émettrice 2 en forme de couronne de bord extérieur 21. L'extrémité 11 de l'axe 1 de l'antenne a un centre de gravité 10. La fente rayonnante 4 est de forme sensiblement rectangulaire allongée. Son périmètre p vaut la longueur d'onde moyenne dans l'air des micro-ondes situées dans la cavité 7 du four. Tous les points de la périphérie de la fente 4, c'est-à-dire tous les points situés le long du périmètre p sont à une distance supérieure ou égale à la distance b, laquelle est supérieure ou égale au huitième de la longueur d'onde moyenne dans l'air des micro-ondes situées dans la cavité 7 du four. La fente 4 a un centre 41 et une longueur selon la direction Δ1. La droite Δ1, représentée en traits pointillés, est perpendiculaire à la droite joignant le centre 41 au centre de gravité 10. Le rayonnement d'une telle fente est plus homogène que le rayonnement d'une fente dont la longueur serait parallèle à la droite joignant le centre 41 au centre de gravité 10. Cette fente de longueur parallèle au rayon de la surface émettrice 2 aurait un rayonnement d'intensité décroissante du centre de la surface émettrice 2 vers son bord 21, tandis que le rayonnement d'une fente coupant les rayons de la surface émettrice 2 comme sur la figure 3A est sensiblement constant sur toute la surface de la fente 4. Par ailleurs, la bande de matériau conducteur séparant le cercle intérieur 22 de la couronne de la périphérie de la fente 4 devrait être suffisamment large pour éviter un échauffement excessif à ce niveau : en pratique quelques millimètres suffisent. Selon un exemple numérique préférentiel, pour un diamètre D du cercle 21 valant environ 110mm, la longueur Lf de la fente 4 vaut sensiblement 60mm tandis que sa largeur lf vaut sensiblement 10mm.The figure 3A represents an emitting surface 2 in the form of an outer edge ring 21. The end 11 of the axis 1 of the antenna has a center of gravity 10. The radiating slot 4 is of elongated substantially rectangular shape. Its perimeter p is the average wavelength in the air of the microwaves located in the cavity 7 of the oven. All points on the periphery of slot 4, that is all points along the perimeter p are at a distance greater than or equal to the distance b, which is greater than or equal to one-eighth of the length of medium wave in the air of the microwaves located in the cavity 7 of the oven. The slot 4 has a center 41 and a length in the direction Δ1. The straight line Δ1, shown in dotted lines, is perpendicular to the line joining the center 41 to the center of gravity 10. The radiation of such a slot is more homogeneous than the radiation of a slot whose length is parallel to the line joining the center 41 at the center of gravity 10. This slot of length parallel to the ray of the emitting surface 2 would have decreasing intensity radiation from the center of the emitting surface 2 to its edge 21, while the radiation of a slot intersecting the rays of the emitting surface 2 as on the figure 3A is substantially constant over the entire surface of the slot 4. Furthermore, the band of conductive material separating the inner circle 22 of the ring from the periphery of the slot 4 should be wide enough to avoid excessive heating at this level: in practice a few millimeters are enough. According to a preferred numerical example, for a diameter D of the circle 21 of about 110 mm, the length L f of the slot 4 is substantially 60 mm while its width l f is substantially 10 mm.

La figure 3B représente une surface émettrice 2 comportant deux fentes 4 rayonnantes allongées du type de celle décrite à la figure 3A. Les longueurs de ces fentes 4 ont pour directions respectives les droites Δ1 et Δ2 représentées en traits pointillés. Les fentes 4 sont disposées de manière à ne pas être parallèles entre elles. Les directions Δ1 et Δ2 se coupent en faisant entre elles un angle de préférence aigu. A même vitesse de rotation, une antenne correspondant à la figure 3B rayonne moins d'énergie au niveau de sa périphérie, c'est-à-dire de son bord 21, qu'une antenne correspondant à la figure 3A. Dans le cas de la figure 3B, la plupart de l'énergie est rayonnée vers le centre de la cavité 7.The figure 3B represents an emitting surface 2 comprising two elongated radiating slots 4 of the type described in FIG. figure 3A . The lengths of these slots 4 have for respective directions the straight lines Δ1 and Δ2 shown in dashed lines. The slots 4 are arranged so as not to be parallel to each other. The directions Δ1 and Δ2 intersect by making an angle of acute preference between them. At the same rotation speed, an antenna corresponding to the figure 3B radiates less energy at its periphery, that is to say from its edge 21, than an antenna corresponding to the figure 3A . In the case of figure 3B most of the energy is radiated towards the center of the cavity 7.

La figure 3C représente une surface émettrice 2 comportant une fente 4 rayonnante en forme de V à pointe 43 tronquée, les prolongements 42 des deux branches du V passant sensiblement par le centre de gravité 10 de la surface émettrice 2. Les contraintes concernant la distance b restent les mêmes que pour les figures 3A et 3B. L'angle que font entre elles les deux branches 42 du V permettent à la fente de laisser passer une gamme de fréquences de micro-ondes plus étendue que ce que permet une forme de fente rectangulaire, cependant la détermination des paramètres de la forme en V reste plus critique que celle correspondant à une forme rectangulaire.The figure 3C represents an emitting surface 2 having a truncated point 43 V-shaped radiating slot 4, the extensions 42 of the two branches of the V passing substantially through the center of gravity 10 of the emitting surface 2. The constraints concerning the distance b remain the same only for Figures 3A and 3B . The angle between them the two branches 42 of the V allow the slot to pass a range of microwave frequencies wider than allows a rectangular slot shape, however the determination of the parameters of the V shape remains more critical than that corresponding to a rectangular shape.

La figure 3D représente une surface émettrice comportant une ailette 20 en guise d'élément perturbateur des ondes situées dans la cavité de four. La présence de l'ailette 20 a la même fonction que la présence des fentes 4 rayonnantes sur les autres figures, à savoir briser la symétrie de révolution de la surface émettrice 2 autour de l'axe 1 et moduler l'intensité de l'énergie rayonnée par l'antenne vers la cavité de four. L'ailette 20 a une efficacité d'homogénéisation moindre que celle d'une fente 4 rayonnante.The 3D figure represents an emitting surface comprising a fin 20 as a disturbing element waves located in the oven cavity. The presence of the fin 20 has the same function as the presence of the radiating slots 4 in the other figures, namely to break the symmetry of revolution of the emitting surface 2 around the axis 1 and modulate the intensity of the energy radiated by the antenna towards the oven cavity. The fin 20 has a lower homogenization efficiency than that of a radiating slot 4.

Le four à micro-ondes précédemment décrit s'applique de préférence à des fours de cuisson domestique, mais peut également s'appliquer à tout autre type de four dans lequel une répartition de micro-ondes dans une cavité doit être homogénéisée, comme par exemple des fours industriels de chauffage ou de séchage . Les fours industriels de séchage peuvent concerner des domaines comme le séchage du bois, du textile ou du tabac ainsi que le séchage effectué dans les tunnels de sérigraphie.The microwave oven described above preferably applies to domestic cooking ovens, but can also be applied to any other type of oven in which a microwave distribution in a cavity must be homogenized, for example industrial furnaces for heating or drying. Industrial drying ovens can cover areas such as drying wood, textiles or tobacco, as well as drying in screen printing tunnels.

Dans le cas de l'application préférentielle à des fours de cuisson domestique, le four à micro-ondes concerne les fours purement micro-ondes aussi bien que les fours mixtes, c'est-à-dire les fours traditionnels ayant au moins un mode de cuisson et/ou chauffage réalisé par micro-ondes. Dans un four de cuisson domestique, l'antenne selon l'invention peut également exister conjointement à un plateau tournant. Dans ce cas, l'antenne sera placée par exemple dans la partie supérieure de la cavité de four, tandis que le plateau tournant restera traditionnellement placé dans la partie inférieure de la cavité de four. Dans les modes de fonctionnement du four où le plateau tournant est arrêté, par exemple dans le cas de cuisson avec un grand plat rectangulaire, l'homogénéisation de la répartition des micro-ondes dans la cavité de four sera alors assurée par l'antenne selon l'invention. Il est de même possible d'envisager des modes faisant fonctionner simultanément un plateau tournant traditionnel avec une antenne selon l'invention, dans le but d'obtenir une homogénéisation optimale dans la cavité de four.In the case of preferential application to domestic cooking ovens, the microwave oven relates to purely microwave ovens as well as to mixed ovens, that is to say, traditional ovens having at least one mode. cooking and / or heating carried out by microwaves. In a domestic cooking oven, the antenna according to the invention can also exist together with a turntable. In this case, the antenna will be placed for example in the upper part of the oven cavity, while the turntable will remain traditionally placed in the lower part of the oven cavity. In the operating modes of the oven where the turntable is stopped, for example in the case of cooking with a large rectangular dish, the homogenization of the distribution of microwaves in the oven cavity will then be ensured by the antenna according to the invention. It is likewise possible to envisage modes that simultaneously operate a traditional rotating plate with an antenna according to the invention, in order to obtain optimum homogenization in the oven cavity.

Claims (19)

  1. Antenna comprising a conductive shaft (1) and a conductive emitter surface (2) which is connected to an end (11) of the shaft (1), the emitter surface (2) not having symmetry of revolution around the mean direction (ΔM) of the shaft (1), characterised in that the antenna comprises a dielectric junction (3) which connects the shaft (1) and the emitter surface (2), such as to establish electrical discontinuity between the shaft (1) and the emitter surface (2).
  2. Antenna according to claim 1, characterised in that the emitter surface (2) has a rounded form.
  3. Antenna according to claim 2, characterised in that the emitter surface (2) is in the form of a disc or ring.
  4. Antenna according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the shaft (1) is situated entirely on a single side of the emitter surface (2).
  5. Antenna according to any one of claims I to 4, characterised in that the emitter surface (2) comprises at least one radiating slot (4).
  6. Antenna according to claim 5, characterised in that the radiating slot (4) is substantially rectangular.
  7. Antenna according to either of claims 5 and 6, characterised in that the radiating slot (4) is elongate, and in that the direction (Δ1) of the length of the slot is substantially perpendicular to the straight line which connects the centre (41) of the slot (4) to the centre of gravity (10) of the end (11) of the shaft (1) which is connected to the emitter surface (2).
  8. Antenna according to claim 5, characterised in that the radiating slot (4) is in the form of a "V" with a truncated point (43), the extensions of the two branches (42) of the "V" passing substantially via the centre of gravity (10) of the emitter surface (2).
  9. Antenna according to any one of claims 5 to 8, characterised in that the emitter surface (2) comprises two radiating slots (4) which are not parallel to one another.
  10. Antenna according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the emitter surface (2) comprises at least one fin (20).
  11. Microwave oven comprising a microwave emitter (5), a cooking cavity (7), a wave guide (6) which connects the emitter (5) to the cavity (7), and an antenna according to any one of claims 1 to 10, characterised in that the shaft (1) is partially situated in the wave guide (6), the emitter surface (2) is situated in the cavity (7) and is mobile in rotation around the shaft (1), the emitter surface (2) not having symmetry of revolution around the mean direction (ΔM) of the shaft (1), in order to disrupt the stationary waves which may exist in the cavity (7).
  12. Microwave oven according to claim 11, the emitter surface (2) comprising a radiating slot (4), characterised in that the perimeter (p) of the radiating slot (4) is substantially equal to the mean wave length in the air of the microwaves which are situated in the cavity (7) of the oven.
  13. Microwave oven according to claim 12, characterised in that all the points of the periphery (p) of the radiating slot (4) are spaced from the centre of gravity (10) of the end (11) of the shaft (1) which is connected to the emitter surface (2), by a distance which is greater than or substantially the same as an eighth of the mean wave length in the air of the microwaves which are conveyed by the wave guide (6).
  14. Microwave oven according to any one of claims 11 to 13, characterised in that the length (h1) of the part of the shaft (1) which is situated outside the wave guide (6) is greater than or substantially the same as the length (h2) of the part of the shaft (1) which is situated in the wave guide (6).
  15. Microwave oven according to any one of claims 11 to 14, characterised in that the speed of rotation of the antenna in the operating mode is a few dozens of rotations per minute.
  16. Microwave oven according to any one of claims 11 to 15, characterised in that the antenna is situated in the middle of the lower part of the cavity (7).
  17. Microwave oven according to any one of claims 11 to 16, characterised in that the oven is a domestic cooking oven.
  18. Microwave oven according to claim 17, characterised in that the oven also comprises a turntable for food.
  19. Microwave oven according to any one of claims 11 to 16, characterised in that the oven is an industrial drying oven.
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