СВЧ-ПЕЧЬ Российский патент 1996 года по МПК H05B6/64 

Изобретение относится к конструкции СВЧ-печей бытового применения и может быть использовано для приготовления пищи.

Известна СВЧ-печь, содержащая перестраиваемый по частоте СВЧ-генератор, камеру-резонатор, линию передачи, излучатель, детектор и схему управления частоты генератора в зависимости от нагрузки (см. Патент США N 4196332, кл. Н 05 В 9/06, 1980).

Эта печь имеет сложную конструкцию и обеспечивает развязку генератора и резонатора не для всех нагрузок.

Также известна СВЧ-печь, содержащая камеру-резонатор, СВЧ-генератор, линию передачи, излучатель, создающий одновременно левостороннюю и правостороннюю круговые поляризации излучения и регулируемый фазовращатель [1]
СВЧ-печь не обеспечивает полной развязки между резонаторами и генератором и имеет сложную конструкцию.

Наиболее близким объемом к предложенному является СВЧ-печь, содержащая камеру-резонатор, линию передачи, вход которой соединен с выходом генератора, излучатель круговой поляризации, вход которого соединен с выходом линии передачи, установленный в камере-резонаторе раскрывом внутрь. Данная печь не обеспечивает равномерности нагрева.

Целью изобретения является обеспечение между резонатором и генератором при всех нагрузках и упрощение конструкции, а также улучшение равномерности поля и резонаторе.

Это достигается за счет того, что СВЧ-печь содержит СВЧ-генератор, камеру-резонатор, линию передачи, вход которой подключен к выходу генератора, и излучатель, выполненный круговой поляризации излучения левого и правого направления вращения вектора поляризации и установленный в одном из углов резонатора, так что его электрическая ось совпадает с диагональ резонатора, соединяющей угол с излучателем и ему противоположный.

Развязка между резонатором и генератором происходит за счет ортогональности излученных и отраженных от резонатора волн. Конструкция упрощается за счет отсутствия перестраиваемых элементов печи, а равномерность поля улучшается за счет возбуждения резонатора из угла, что обеспечивает многомодовое возбуждение.

На фиг.1 приведена конструкция печи; на фиг.2 ее электрическая схема.

СВЧ-генератор 1 может быть выполнен магнетронным с постоянной частотой электромагнитного колебания. Линия передачи 2 может быть выполнен волноводной или коаксиальной.

Излучатель 3 может быть выполнен в виде открытого конца:
отрезка прямоугольного волновода, возбуждаемого излучением с линейной поляризацией, вектор которой находится под углом 45^о к его стенкам, а размеры стенок выбраны так, что создают сдвиг фаз между ортогональными оставляющими, перпендикулярными стенкам волновода, 90^о;
отрезка волновода эллиптического сечения, возбуждаемого излучением линейной поляризации, вектор которой находится под углом 45^о к осям эллипса;
отрезка волновода круглого поперечного сечения с 90^о-ной дифференциальной, фазовой, диэлектрической вставкой, расположенной под углом 45^о к вектору поляризации излучения на его входе;
отрезка круглого волновода с двумя тонкими, металлическими, параллельными стержнями, закорачивающими противоположные стенки волновода и расположенные на расстоянии 3/8 рабочей длины волны, измеренном вдоль оси волновода.

Камера-резонатор 4 может быть выполнена в виде параллелепипеда из металла (листового железа или латуни). Поперечные размеры резонатора больше рабочей длины волны.

Согласованный переход 5 может быть выполнен из латуни методом электролитического наращивания.

При выполнении линии 2 из коаксиала переход 5 не нужен, так как волновод секции 3 может возбуждаться непосредственно под нужным углом отрезком центрального провода линии.

СВЧ-печь содержит СВЧ-генератор 1, камеру-резонатор 4, линию 2 передачи, излучатель 3. Вход линии 2 соединен с выходом генератора 1, а ее выход с излучателем 3, который установлен в одном из углов резонатора 4, так что его электрическая ось совпадает с диагональю камеры, связывающей угол, в котором установлен излучатель, и ему противоположный.

Печь работает следующим образом.

Электромагнитные волны линейной поляризации поступают от генератора 1 через линию передачи 2 на вход излучателя 3 под углом 45^о к осям поперечного сечения отрезка волновода излучателя или к плоскости диэлектрической вставки, или к плоскости металлических стержней, получают ортогональные составляющие вектора поляризации, и сдвиг фаз между собой 90^о в виде круговой поляризации левого или правого направления вращения вектора поляризации электромагнитных волн, излучаются в полость камеры-резонатора 4. Отраженные от резонатора волны имеют поляризацию, ортогональную излученной, поэтому полностью отразятся от выхода излучателя и не пройдут к генератору 1. Так обеспечивается развязка между резонатором и генератором. При возбуждении резонатора из угла образуется рупор, который способствует возникновению в резонаторе многомодовых колебаний, что увеличивает равномерность поля в резонаторе.

Использование: изобретение относится к конструкции СВЧ-печи бытового применения и может быть использовано для приготовления пищи. Сущность изобретения: СВЧ-печь содержит СВЧ-генератор, камеру-резонатор, линию передачи, вход которой подключен к выходу генератора, и излучатель, выполненный круговой поляризации излучения левого или правого направления вращения вектора поляризации и установленный в одном из углов резонатора, так что его электрическая сеть совпадает с диагональю резонатора, соединяющий угол с излучателем и ему противоположный. Такая конструкция СВЧ-печи обеспечивает за счет ортогональности поляризации колебаний, возбуждающих резонатор и отраженных от него, развязку между резонатором и генератором, а излучение из угла резонатора обеспечивает многомодовое возбуждение резонатора, способствующее выравниванию поля в резонаторе. 2 ил.

СВЧ-печь, содержащая СВЧ-генератор, камеру-резонатор, линию передачи, вход которой соединен с выходом генератора, излучатель круговой поляризации, вход которого соединен с выходом линии передачи, установленный в камере-резонаторе раскрывом внутрь, отличающаяся тем, что излучатель установлен в одном из углов камеры-резонатора, так, что его электрическая ось совпадает с диагональю камеры-резонатора, соединяющей угол, в котором установлен излучатель с противоположным углом.