[发明专利]微波馈送系统

说明书

一种用于微波炉或用于具有微波加热功能的炉的微波馈送系统(10)，其中，该微波馈送系统(10)包括磁控管(12)、矩形波导(14)、以及圆柱形空腔(18)，该圆柱形空腔(18)连接至或可连接至炉腔(20)上，可旋转全向天线(22)被安排在该圆柱形空腔(18)内部，该全向天线(22)由天线电机(24)驱动，该全向天线(22)通过由导电材料制成的轴(30)连接至该天线电机(24)，内腔(26)被安排在该圆柱形空腔(18)内部，该内腔(26)被安排成与该圆柱形空腔(18)同轴，该内腔(26)至少部分地围住该轴(30)，并且该内腔(26)与该轴(30)彼此同轴安排，其特征在于，该磁控管(12)、该矩形波导(14)、以及该圆柱形空腔(18)串联连接，其中该微波馈送系统(10)提供用于该炉腔(20)的椭圆极化的TEM电磁波，并且其中该全向天线(22)充当连续移相器，并且其中该圆柱形空腔(18)的内径在被引导至所述圆柱形空腔(18)内的微波波长的0.75倍到三倍之间。

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的一种用于微波炉或用于具有微波加热功能的炉的微波馈送系统。进一步地，本发明涉及一种微波炉或具有微波加热功能的炉。

目前的微波馈送系统提供的功率效率不大于约55％，因为磁控管输送的大量功率由于反射现象和加热所述磁控管的外部主体而损失。

图3展示了根据现有技术的微波馈送系统的实例的示意性截面侧视图。微波馈送系统10包括磁控管12、矩形波导14、切比雪夫(Chebyshev)波导变换器16、以及圆柱形空腔18。波搅拌器34被安排在圆柱形空腔18的内部。波搅拌器34由电机24驱动、并且经由搅拌器轴36连接至所述电机24。所述搅拌器轴36由介电材料制成。

图4展示了根据现有技术的、用于微波炉的微波馈送系统10的示意性截面顶视图。波搅拌器34包括四个搅拌器叶片。波搅拌器34改变电磁波的相位，但这不足以改善微波分布，因为磁控管12的天线定位点与炉腔20之间的阻抗变化较大。这导致功耗效率不大于50％至55％。波搅拌器34的叶片将一部分微波能量反射回磁控管12的天线，使得所述磁控管12的外部主体被加热。现有技术的微波馈送系统10仅产生线性极化的TE电磁波和TM电磁波，从而在炉腔20中产生驻波图。唯一的相变是通过旋转波搅拌器34获得的，但这基本上没有改善炉腔20和载荷中的功率分布。

US 5,204,503披露了一种微波炉，其中，微波馈送系统包括磁控管、矩形波导、以及圆柱形空腔。可旋转天线与内腔被安排在圆柱形空腔内部。波导水平地延伸。圆柱形空腔被安排在所述波导下方。

FR 2 410 414 A1披露了一种微波炉，其中，微波馈送系统包括磁控管、矩形波导、以及圆柱形空腔。可旋转天线被安排在圆柱形空腔内部。波导水平地延伸。可旋转天线被安排在所述波导上方。

本发明的目的是提供一种用于微波炉的微波馈送系统，该系统优化了从磁控管到炉腔的功率传递。

该目的是通过根据权利要求1所述的微波馈送系统来实现的。

根据本发明，该磁控管、该矩形波导、以及该圆柱形空腔串联连接，其中该微波馈送系统提供用于该炉腔的椭圆极化的TEM电磁波，并且其中该全向天线充当连续移相器，并且其中该圆柱形空腔的内径在被引导至所述圆柱形空腔内的微波波长的0.75倍到三倍之间。

本发明的核心是一方面该圆柱形空腔、该内腔、以及该轴彼此同轴安排，另一方面该磁控管、该矩形波导、以及该圆柱形空腔串联连接。通过椭圆极化的电磁波，微波馈送系统增加了向炉腔的能量传递。炉腔中以及所述炉腔的载荷中的电磁场功率的均匀度和密度显著提高。被载荷吸收的实际功率相对于由磁控管传送的微波功率的效率大于80％。被载荷吸收的实际功率相对于主电源的效率约为60％。因此，降低了功耗。

优选地，切比雪夫波导变换器互连在矩形波导与圆柱形空腔之间。

具体地，该全向天线是四级天线并且包括四个叶片。

例如，该全向天线的叶片在一个平面内延伸。