DE2229743B2 - Mikrowellendichtung fuer eine magnetronanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Mikrowellendichtungen für Magnetronanordnungen, mit wenigstens zwei in einem Gehäuse angeordneten Zuführungsleitungen, die während des Betriebes niederfrequenten Heizstrom den getrennten Heizanschlüssen des Magnetrons zuführen, mit wenigstens einem im Gehäuse angeordneten Element aus Ferritmaterial, das in der Lage ist, Mikrowellenenergie zu absorbieren und das zwei getrennte Abschnitte einer isolierten Zuführungsleitung " umgibt, die während des Betriebes niederfrequenten Heizstrom in etwa entgegengesetzten Richtungen zu einem beliebigen Zeitpunkt führt.

Aus US-PS 23 15 121 ist ein Magnetron bekannt, bei dem die Heizfaden-Zuleitungen mit koaxialen Durchführungskondensatoren durch das Magnetrongehäuse geführt sind. Diese Durchführungskondensatoren stellen ein Filter dar, daß bei Hochfrequenz einen Kurzschluß bildet, und sind diskrete Schaltelemente, bei denen die Filterwirkung bei mehreren Frequenzen periodisch verschwindet Ferner nimmt die Filterwirkung bei sehr hohen Frequenzen ab.

Des weiteren sind aus der Zeitschrift »Proceedings of the IEE«, Januar 1964, S. 51 bis 53, Magnetron-Systeme bekannt, die mit Drosselfiltern arbeiten, welche nur bei einer einzigen Frequenz bzw. in einem sehr schmalen Frequenzband als Teil wirken,

Des weiteren ist aus DT-AS 21 25 100 ein Magnetron 6s bekannt, bei dem jede Heizfaden-Zuleitung ein Koaxialkabel enthält, das einen Innenleiter zur Zufuhr eines Heizstromes zum Heizfaden, wenigstens eine den Innenleiter umgebende Isolierschicht, die mit einem Mantel zur Erzeugung hoher Mikrowellen Verluste versehen ist, sowie einen elektrisch-leitenden, die Isolierschichten umgebenden geerdeten Außenleiter umfaßt, dessen Länge derart bemessen ist, daß sich bei einer vorgegebenen Frequenz und einer vorgegebenen Mikrowellen-Dämpfungseigenschaft der Isolierschicht eine ausreichende Dämpfung von Mikrowellenenergie einstellt; dabei umgibt die die Mikrowellenenergie absorbierende Isolierschicht den Innenleiter und ist ihrerseits von einer zweiten, die Isolierfestigkeit verbessernden Schicht umgeben.

Schließlich ist eine Mikrowellendichtung der gattungsgemäßen Art aus CA-PS 7 60 594 bekannt, bei der zwei Zuführungsleiter von Ferritelementen umgeben und in einer wachsäSmlichen Abdichtsubstanz eingebettet sind, die die zentrische Bohrung durch jedes der Ferritelemente füllt Zwischen den Ferritelementen sind Kondensatoren angeordnet, die die hochfrequente Energie dämpfen. Da ein derartiges Filter für Fernsehgeräte verwendet wird, dämpfen die Kondensatoren nicht im Mikrowellenbereich. Die wachsförmige Abdichtsubstanz verhindert, daß Mikrowellenenergie längs der Leiter fortschreitet. Diese Filterwirkung wird von den Kondensatoren ausgeübt.

Die Abdichtsubstanz stellt dabei einen Austrittskanal für Mikrowellenenergie dar.

Magnetronanordnungen werden in zunehmendem Maße als magnetische Energiequellen in Mikrowellenofen eingesetzt Die gesetzlichen Vorschriften an einen einwandfreien Schutz vor austretender Strahlung sind dabei außerordentlich hoch. Es sind Filteranordnungen bekannt, die Leiterinduktivitäten und Kapazitäten enthalten und die verhindern, daß hochfrequente Strahlung, die aus der Kathode zu den Heizanschlüssen gelangt, außerhalb zulässiger Grenzen längs der elektrischen Leiter zur Außenseile des Herdgehäuses fortschreitet; die Kondensatoren dienen dabei zum Kurzschließen von möglichst viel hochfrequenter Energie nach Erde. Es können Wülste aus verlustbehaftetem, d. h. mikrowellenabsorbierendem Material, z. B. Ferrite, in einer derartigen Filteranordnung zum Absorbieren und Abführen von Mikrowellenenergie vorgesehen werden. Derartige Konstruktionen sind lange als ausreichend angesehen worden, genügen aber nicht mehr den jetzigen Vorschriften.

Streustrahlungen aus der Fußfläche eines Magnetrons können verschiedener Art sein. Von der Auslegung her beträgt die Betriebsfrequenz des Magnetrons für Mikrowellenheizanwendungen nominell 2450MHz. Mikrowellenenergie dieser Frequenz wird über das Ausgangsfenster des Magnetrons in den Herdraum übertragen. Unter bestimmten Umständen läßt es sich jedoch nicht vermeiden, daß ein Bruchteil dieser Energie mit den Heizleitern innerhalb der Röhre gekoppelt wird, z. B. durch kapazitive Kopplung zwischen Anode und Heizleiter, der auch als Kathode dient, und zwar durch Unsymmetrien in der Anode. Aus dem Heizleiter gelangt Mikrowellenenergie durch den Anschluß am Fuß und tritt an den äußeren Speiseleitern ein, wenn sie nicht ausgefiltert und/oder abgeleitet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte Magnetronfilteranordnungen zu schaffen, die verhältnismäßig billig und einfach herstellbar sind, und mit deren Hilfe unerwünschte Mikroweiienenergie, die an den Keizanschlüssen eines Magnetrons auftritt, eliminiert und abgeleitet werden kann.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß

das Ferritmaterial einen Raum einnimmt, der direkt die beiden im Abstand angeordneten Leitungen des Zuführungsleiters derart umgibt, daß d^r durch jeden Abschnitt des Zuführungsleiters fließende niederfrequente Strom während des Betriebti ein Magnetfeld im Ferritelement oder in den Ferritelementen aufbaut, das dem von dem niederfrequenten Strom durch den anderen Abschnitt aufgebauten Magnetfeld, teilweise im entgegengesetzten Sinn, überlagert ist. Das Ferritelement ist dabei vorzugsweise mit zwei durchgehenden Bohrungen versehen, deren jede eine andere der beiden Zuführungsleitungen aufnimmt Nach einer speziellen Ausführungsforni der Erfindung ist elektrisch leitendes, bahnförmiges Material um das Ferritelement bzw. die Ferritelemente gewickelt

Mit vorliegender Erfindung wird sichergestellt, daß das Ferritmaterail einem kombinierten Magnetfeld ausgesetzt wird, bei dem eine Komponente die andere Komponente weitgehend aufhebt, so daß keine magnetische Sättigung des Ferrilmaterials auftreten kann, selbst nicht an den Maxima des niederfrequenten Stromes und damit des Magnetfeldes. Es wird somit ein hinreichend großer Dämpfungs- oder Absorptionseffekt für Mikrowellenenergie dadurch erreicht, daß die magnetische Sättigung des Ferritmaterials verhindert wird.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Mikrowellendichtung bzw. Filteranordnung nach der Erfindung für ein Magnetron,

Fig.2 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung, wobei die obere Gehäusewand entfernt ist,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Ausführungsform nach F i g. 2, wobei die Seitenwand des Gehäuses entfernt ist,

F i g. 4 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform nach den F i g. 2 und 3 längs der Linie 4-4 in F i g. 3,

Fig.5 in auseinandergezogener, perspektivischer Ansicht das Ausführungsbeispiel nach den F i g. 2,3 und 4, wobei die Beziehung zwischen den einzelnen Elementen und die Folge der Zusammenbauschritte gezeigt sind,

F i g. 6 eine Aufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei die obere Gehäusewand entfernt ist,

F i g. 7 eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 6,

F i g. 8 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform nach den F i g. 5 und 7 längs der Linie 8-8 der F i g. 7,

F i g. 9 eine schematische, perspektivische Teildarstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 10a eine Querschnittsansicht nur der Anordnung aus Stromleiter und verlustbohaftetem Material der Ausführungsform nach F i g. 9, und

F i g. 10b in einer ähnlichen Ansicht eine abgeänderte Ausführungsform der in F i g. 9 gezeigten Anordnung.

F i g. 1 zeigt schematisch die Elemente einer Mikrowellenanordnung für eine Magnetronanordnung nach einer Ausführungsform der Erfindung, z. B. zur Verwendung in einem Mikrowellenherd. Das Magnetron weist ein Grundteil 1, vorzugsweise einen hohlen, evakuierten Kupferzylinder auf, der Kathode, Anode, Kathodenheizfaden und innere magnetische Polsiückverlängerun» gen des Magnetrons enthält Am einen Ende des Magnetrons ist ein Ausgangsanschluß in Form einer Antenne in einem Fenster 3 vorgesehen, der der Austritt für die innerhalb des Grundteiles 1 erzeugte Mikrowellenenergie ist Am anderen Ende des Grundteiles ist ein Fuß 5 vorgesehen. Dieser Fuß geht von dem Grundieil 1 aus und weist eine herkömmliche Pinch-Off-Röhre 11 sowie im Abstand angeordnete Metallteile auf, die Anschlüsse 7 und 9 darstellen, welche im Inneren einen Stromkreis zur Magnetronheizfadenwicklung vervollständigen. Die Anschlüsse sind gegeneinander durch eine Vakuumdichtung aus Aluminiumoxyd isoliert, die als das Isoliermaterial und somit als Abstandshalter

ίο dient. Sowohl der Fuß 5 als auch das Fenster 3 stehen aus öffnungen in den Polstücken 13 und 15 der Magnetronanordnung vor. Die Polstücke bestehen aus flachen Platten rechteckförmiger Gestalt, die aus förromagnetischem Material, z. B. angelassenem Eisen hergestellt sind, und wirken als Teil der magnetischen Schaltung, die zum Betreiben des Magnetrons erforderlich ist. Ein erster Permanentmagnet 17 ist auf einer Seite des Magnetrons und zwischen Polstücken 13 und 15 angeordnet, ein ähnlicher, zweiter Permanentmagnet

jo 19 ist auf der anderen Seite des Magnetrons zwischen den Polstücken vorgesehen. Bei beiden Magneten 17 und 19 sind die Enden identischer Polarität einander zugeführt und stehen in Kontakt mit dem Polstück 13. Die Magnete erzeugen das magnetische Feld, das durch den magnetischen Pfad verläuft, der durch die Polstücke gebildet wird, und zwar durch magnetisches Material, das an den vorderen und hinteren Enden des Magnetrongrundteils 1 verbunden ist, und durch (nicht dargestellte) Polstücke innerhalb des Magnetgrundteils

1. Ferner weist die Magnetroi:anordnung zueinander parallel verlaufende metallische Kühlrippen 21 auf, die zwischen den Polstücken in wärmeleitender Beziehung zu dem Grundteil 1 angeordnet sind. Die Kühlrippen, die zweckmäßigerweise aus Aluminium bestehen,

weisen öffnungen auf, so daß jede Rippe über den Magnetrongrundteil 1 und über die Magneten 17 und 19 gesetzt werden kann. Dabei können die Kühlrippen in vertikaler und radialer Richtung außerhalb des Grundteils 1 angeordnet sein.

Zwei Zwischenleitungen 31 und 33 sind in Fig. 1 im Abstand voneinander angeordnet und sich über das Polstück 13 hinaus erstreckend dargestellt. Die Leitungen 31 und 33 besitzen entsprechende Endteile 35 und 37, die in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet und entsprechend mit Heizfadenanschlüssen 7 und 9 verbunden sind. Diese Leitungen erstrecken sich durch Bohrungen in drei Körpern eines verlustbehafteten Materiales 39 und nehmen diese drei Körper auf. Die Bohrungen ermöglichen, daß das verlustbehaftete

so Material so befestigt wird, daß es jede Leitung umgibt und gleichzeitig zur Aufrechterhaltung des Abstandes zwischen den Leitungen 31 und 33 dient

In F i g. 1 zeigt die gestrichelte Linie 41 die Wandungen eines kompakten Metallgehäuses, das das verlustbehaftete Material 39, vorzugsweise Ferritmaterial, und die Endteile 35 und 37 der Leitungen 31 und 33 enthält Das Gehäuse enthält ferner den Fuß 5 des Magnetrons. Wie in der Zeichnung dargestellt, wird ein« Wand des Metallgehäuses 41 in Wirklichkeit durch da:

flache Polstück 13 gebildet Die Beziehung und da; Zusammenwirken zwischen dem Metallgehäuse unc dem verlustbehafteten Material wird weiter unter ausführlich erörtert Das verlustbehaftete Material kam zusätzlich zu dem Material 39 im Metallgehäuse vorgesehen sein, z. B. die zusätzliche Platte 38 au: verlustbehaftetem Material, die mit einer Endwandunj des Gehäuses befestigt dargestellt ist.
Ein Isolator 43 ist in eine öffnung durch eini

Endwandung des Gehäuses 41 eingesetzt. Der Isolator enthält zwei Bohrungen, die voneinander versetzt angeordnet sind und durch die Leitungen 31 und 33 verlaufen, so daß diese Leitungen mit den Metallwandungen des Gehäuses 41 nicht in Berührung kommen s können. Die Leitungen 31 und 33 brauchen nicht so lang ausgeführt werden, daß sie über die Begrenzungen des Gehäuses 41 hinausreichen. Stattdessen können sie in einer mit der Endwandung befestigten Buchse verbunden werden. Bei einer solchen Abänderung ist es jedoch erforderlich, daß ein Stecker in der Buchse aufgenommen wird, damit eine Verbindung zu einer Heizstromquelle hergestellt wird. Aus vorstehender Beschreibung ergibt "sich, daß die Magnetronfilteranordnung in einer kleinen und zweckmäßigen Baugruppe ausgebildet ist. die in geeigneter Weise einen integralen Bestandteil mit dem Magnetron bildet.

Fig.2 zeigt eine Aufsicht auf eine Ausführungsform der. Magnetronfilteranordnung nach vorliegender Erfindung, wobei die obere Wandung des Gehäuses entfernt ist, damit das Innere sichtbar wird; Fig.3 zeigt eine Seitenansicht der gleichen Ausführungsform, wobei jedoch die vordere Wand 53 entfernt ist Das Gehäuse 41 stellt einen'Mikrowellenhohlraum dar, und ist eine längliche, schmale Konstruktion aus Metall, z. B. Aluminium oder korrosionsbeständigem Stahl. Das Gehäuse besteht somit aus zwei entgegengesetzten Endwandungen 50 und 51, einer vorderen Wand 53, einer hinteren Wand 54, einer unteren Wand 57 und einer oberen Wand 55, die in F i g. 3 gezeigt, in F i g. 2 jedoch entfernt ist Die Endwand 51 weist die öffnung auf, die den Isolator 43 aufnimmt. Die vordere Wand 53 besitzt offene'Bohrungen 56 in unmittelbarer Nähe des Bodens 57 und die Rückwand 54 besitzt ähnliche öffnungen 56'; die öffnungen 56 und 56' bilden Luftdurchtrittskanäle für Kühlzwecke und sind im Durchmesser üblicherweise kleiner als ein Zehntel der Wellenlänge entsprechend der Grundmikrowellenfrequenz von 2450MHz. Die Leitung 31 besitzt einen abgebogenen Endteil 35, und die Leitung 33 ist im 'Abstand von der Leitung 31 und parallel zu dieser angeordnet. Die Leitung 33 liegt mit ihrem vorderen Endteil 37 in der Nähe des Endteiles 35 der Leitung 31. Zur Vermeidung von Koronaerscheinungen sind die Leitungen -31 und 33 z. B, mit Teflon isoliert. Die 'Endteile 35 und 37 sind so umgebogen, daß sie mit den Heizfädenanschlüssen 7 und 9 des Magnetronfußes einen zuverlässigen Kontakt ergeben. In den F i g. 2 und 3 wie auch in den Fig.5 und 6 ist der Fußten des Magnetrons einschließlich der Anschlüsse 7 und 9 gestrichelt dargestellt, damit angezeigt wird, daß die Filteranordnung gemäß der Erfindung eine getrennte Einheit unabhängig von dem Magnetron bilden kann, da site mit dem Magnetron nur nachträglich zusammengebaut wird, damit eine gemeinsame Zuordnung entsteht, sonst aber eine unabhängige Komponente darstellen kann. Bei der dargestellten Ausführungsform haben die Leitungen 31 und 33 eine solche Länge, daß sie sich durch die Wandung 51 und durch den Isolator 53, der in der Wand 51 befestigt ist erstrecken, so daß sie im Abstand voneinander gehalten werden und somit keinen elektrischen Kontakt mit den metallischen Gehäusewänden ergeben können. Wulste 39a, 39b und 39c aus für Mikrowellen verlustbehaftetem Material, zweckmäßigerweise Ferrit sind auf den Leitungen 31 und 33 längs des geradlinigen, länglichen Teiles innerhalb des Metallgehäuses 41 befestigt Jeder der Ferritwulste besteht aus genormtem Material, üblicherweise Güteklasse 9 oder 11, weist eine elliptische, zylindrische Gestalt auf und stellt einen massiven, gesinterten Preßpulverkörper dar. Jeder Wulst besitzt zwei voneinander versetzte Kanäle, durch die die Leitungen 31 und 33 verlaufen. Auf diese Weise nehmen die Leitungen 31 und 33 die Ferritwulste auf, und andererseits tragen die Ferritwulste dazu bei, die Leitungen versetzt zueinander zu halten. Zusätzlich umgibt das Ferritmaterial die Leitungen 31 und 33 längs eines größeren Teiles ihrer Länge, praktisch bis zu den aufgebogenen Endteilen 35 und 37.

Eine Armierung 42 aus wärmeschrumpfbarem Schlauch, zweckmäßigerweise bestrahltem Polyvinylschlauch, der zusätzliches verlustbehaftetes Material enthalten kann, bedeckt die Wulste 39a, 396 und 39c Damit die Wulste dargestellt werden können, ist der Schlauch 42 lediglich gestrichelt in den F i g. 2 und 3 angedeutet.

Zusätzlich ist die Platte 38 von Standardgröße aus verlustbehaftetem Material, zweckmäßigerweise Ferrit, mit der Endwandung 50, beispielsweise mittels Epoxydharzklebers befestigt.

Die untere Kante 57 des Gehäuses 41, die durch eine Linie in Fi g. 3 dargestellt ist, wird beim Zusammenbau mit einem Magnetron mit dem Polstück 13 (Fig. 1) befestigt da die Bodenwand der Filteranordnung in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen Teil des Polstückes 13 des Magnetrons aus flachem Eisen gebildet wird. Im Polstück 13 ist eine Öffnung 59 vorgesehen, durch die der Magnetronsfuß, der die Heizfaden- und Kathodenanschlüsse enthält verläuft Die Gehäusewände 50, 51 und 53, 54 sind mit dem Polstück 13 so verbunden, daß jeder Spalt oder Zwischenraum vermieden wird. Dies wird zweckmäßigerweise durch Schweißen oder durch Verwendung von elektrisch leitendem Epoxydmaterial erreicht Die äußere Oberfläche des Polstückes 13 dient somit zur Erzielung einer elektrisch leitenden Innenwandfläche für das metallische Gehäuse, so daß der Hohlraum vervollständigt wird, wobei die Öffnung 59 das Fußende des Magnetrons aufnehmen kann. Bei einer Abänderung dieser Ausführungsform der Erfindung kann eine zusätzliche Metallwand vorgesehen sein, die den Boden des Gehäuses 41 abschließt bevor die Filteranordnung daraufgesetzt und mit dem Polstück befestigt wird. Natürlich wird eine geeignete öffnung, die der öffnung 59 entspricht an der hierfür erforderlichen Stelle gebildet damit der Magnetronfuß eingesetzt werden kann. Bei einer solchen Konstruktion wird die Bodenwand mit dem Magnetronpolstück fest verbunden und das Polstück nimmt dann die vollständige Filteranordnung auf, wobei die Funktion als elektrisch leitende Grenzfläche des Hohlraumes, gebildet durch das Gehäuse, entfällt

Wie in Fig.3 gezeigt weist die Deckwand 55 des Gehäuses 41 einen erhöhten Teil auf, der eine Kuppel 6C am Ende des Gehäuses in der Nähe der Endwand 5( bildet und der öffnung 59 zugewandt ist Diese Kuppe ist somit oberhalb des Fußes des Magnetrons ausgebil det und dient aus Gründen der Isolation dazu, dei richtigen Abstand zwischen der metallischen Deckwanc und dem Ende des Magnetronfußes aufrechtzuerhalter während sonst kleinere Dimensionen, insbesondere ii der Höhe, des Gehäuses außer an dieser Stell· zugelassen werden, so daß ein minimaler Wert für dei Gütefaktor Q des Hohlraumes erzielt wird.

Der Kuppelteil 60 der Deckwand 55 weist mehrer Löcher 61 a, 61 b und 61 c auf, die Luftkanäle bilden. Dies

öffnungen sind im allgemeinen kleiner als ein Zehntel der Wellenlänge entsprechend der Grundmikrowellenfrequenz von 245OMHz, so daß ein Abfließen von Mikrowellenenergie an diesen Stellen ausgeschlossen, der Luftdurchtritt zum Kühlen des Magnetronfußes aber möglich ist

Beim Aufbau des dargestellten Ausführungsbeispieles sind die Deckwand 55 und die Gestalt der Bodenkante 57 vergrößert an den rechten Seitenenden in den F i g. 2 und 3 dargestellt, hauptsächlich, damit das Gehäuse im Volumen an diesem Ende groß genug wird, um den Fuß des Magnetrons aufzunehmen und ferner damit ein ausreichender Abstand erzielt wird, um eine entsprechende Hochspannungsisolation zu erreichen und eine Koronaerscheinung oder einen Hochspannungsüberschlag zwischen dem Fuß des Magnetrons und den Gehäusewänden zu vermeiden. Am linken Ende dieser Wandung ist der Abstand zwischen den Innenwandflächen erheblich schmaler, so daß ein schmales Aussehen vorzugsweise mit einem geringen Abstand zwischen jo den Wandflächen und den Ferritwulsten erzielt wird. Entsprechend der Gestalt der Deckwand 55 und der Bodenkante, die der Form von Schaufeln mit Handgriffen ähnelt, sind die Vorder- und Rückwände 53 und 54 in ihrer Gestalt so gebogen, daß sie mit dieser Form übereinstimmen, wie die F i g. 2 zeigt. Die Endvorderwand SO ist in ihrer Gestalt rechteckförmig, weist jedoch einen größeren Flächeninhalt auf als die andere Wand, die als vordere Endwand 51 bezeichnet wird. '■ Die Endansicht nach F i g. 4 zeigt die Filteranordnung mit entfernter vorderer Endwand 51. Betrachtet man die Filteranordnung von diesem Ende aus, sind die Leitungen 31 und 33 sichtbar, da sie durch die Kanäle im Isolator 43 verlaufen, der eine Fortsetzung des - Ferntwulstes 39a darstellt. Der Einfachheit halber sind der Armierungsschlauch 42 und die Ferritplatte 38, die in den F i g. 2 und 3 gezeigt sind, nicht dargestellt Die obere Wand 55 ist so gezeigt, daß sie den Kuppelteil 60 einschließt, und in dieser Ansicht ist eine öffnung 61d zusätzlich zu den in F i g. 3 gezeigten öffnungen 61 a, 61 6 und61csichtbar.

Bei der Konstruktion der Erfindung ist die Filteranordnung dauerhaft mit dem Polstück verschweißt und bildet ein permanentes, zuverlässiges, streuungsfreies Gehäuse, das als integraler Teil der Magnetronanordnung gespeist werden kann. Dies schaltet auch jede Möglichkeit eines Fehlers beim Zusammenbau aus.

Die auseinandergezogene Ansicht der Filteranordnung nach F i g. 5 zeigt ein Verfahren zum Zusammenbauen der Filteranordnung nach den Fig.2 bis 4. Die isolierten Leitungen 31 und 33 sind verhältnismäßig steif und ihre Endteile 35 und 37 werden zuerst in die gewünschte Form gebogen. Die Ferritwülste 39a, 396 und 39c werden im Anschluß daran über die isolierten Leiter gestreift Zusätzlich wird die Ferritplatte 38 mit der Endwandung des metallischen Gehäuses befestigt Der unter dem Einfluß von Wärme schrumpfende Schlauch 42 wird über die Ferritwülste gesetzt und dann aufgeschrumpft, so daß er einen guten Sitz bildet. Dann werden die Endteile 35 und 37 mit dem Fuß des Magnetrons befestigt, vorzugsweise verlötet damit eine elektrische Verbindung und eine kräftige mechanische Verbindung erhalten werden. Im Anschluß daran wird das Gehäuse abgesenkt und die Leitungen 31 und 33 werden durch die öffnung in der Vorderwand 51 des 6$ Gehäuses eingeführt Die dadurch erhaltene Anordnung, bei der das Gehäuse dann über die gesamte Draht- und Wulst anordnung gesetzt wird, kommt in Anlage mit dem nichtdargestellten Polstück des Magnetrons. Im Anschluß daran wird der Isolator 43 über die Enden der Leitungen 31 und 33 gestreift und in seine Stellung innerhalb der Öffnung in der Vorderwand 51 gedrückt Das Gehäuse wird schließlich mit dem Polstück des Magnetrons verschweißt, so daß eine komplette Einheit entsteht

Im Betrieb ist eine Heizstromquelle mit den Leitungen 31 und 33, verbunden, damit Strom in die Heizanschlüsse des Magnetrons eingespeist werden kann. Falls Mikrowellenfrequenzenergie von dem Kathodenanschluß in den Fußbereich gekoppelt werden sollte, wird diese Energie von dem Ferritmaterial der Wülste 39a, 396 und 39c und von der Platte 38 absorbiert. Das Ferritmaterial dient somit zur Eliminierung einer Hochfrequenzenergie, die von der Kathode zu den Leitungen 31 und 33 gekoppelt sein kann. Zusätzlich ergibt die gesamte Kombination des Metallhohlraumes und des Ferritmateriales nach der Erfindung eine Last für die Mikrowellenenergie bei Grundfrequenz gegenüber Harmonischen der Grundfrequenz und gegenüber Subharmönischen der Grundfrequenz. Dies belastet die Röhre erheblich und falls die charakteristische lmpedenz Z₀ der Einheit, betrachtet als eine Übertragungsleitung, niedrig ist zweckmäßigerweise unter 50 Ohm, wird jede Möglichkeit der Energieausbreitung über die Filteranordnung hinaus bei jeder sogenannten schnellen Betriebsart eliminiert

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den F i g. 6,7 und 8 dargestellt die die Magnetronfilteranordnung in verschiedenen Ansichten zeigen. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit sind die Elemente in den F i g. 6,7 und 8, die ein Gegenstück in der Ausführungsform nach den F i g. 2 bis 5 finden, in ähnlicher Weise mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Da jedes dieser Elemente in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist und die gleiche Funktion sowie die gleiche Aufgabe hat, wird eine derartige Beschreibung im Detail nicht wiederholt Die nachstehende Beschreibung stellt somit im wesentlichen eine Beschreibung von Eigenschaften dar, die verschieden von denen sind, die für die erste Ausführungsform gelten, und beinhaltet einen Vergleich zwischen den beiden Ausführungsformen.

In bezug auf die Ausführungsform nach den F i g. 6,7 und 8 ist darauf hinzuweisen, daß die Behälterwandungen im wesentlichen eine rechteckförmige Gestalt aufweisen. Der Teil des metallischen Gehäuses, der die Ferritwülste 39a, 396 und 39c umgibt '«st von dem Wülsten in einem etwas größeren Abstand versetzt. Zusätzlich sind Platten 40a, 406, 40c und 4Od aus Ferritmaterial im Metallgehäuse eingebaut und stellen zusätzliches, verlustbehaftetes Material dar. Die Ferritplatten 40a und 406 sind beispielsweise mit einem Epoxydkleber an der Vorderwand 53 befestigt in ähnlicher Weise sind die Ferritplatten 40c und 40d an die Rückwand 54 angeklebt Während es möglich ist das gleiche Volumen aus Ferritmaterial innerhalb des Gehäuses dadurch aufzunehmen, daß einfach die Dimensionen der Ferritwülste 39a, 396 und 39c vergrößert werden, würde dies eine Konstruktion ergeben, die Ferritwülste nicht genormter Größe benötigt so daß die Kosten hierfür erheblich ansteigen würden. Größe und Form der Ferritplatten 40a bis 4Od nach der Erfindung sind im Handel erhältliche Standardgrößen und -formen. Ein zusätzlicher Vorteil der Verwendung derartiger genormter Ferritelemente 40a, 406, 40c und 40d längs der Wandungen des

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metallischen Gehäuses ist darin zu sehen, daß Wärme die in dem verlustbehafteten Material durch Ableitung von Mikrowellenenergie aufgebaut wird, durch die metallische Wand, mit der eine Platte befestigt ist geleitet wird, und diese Wärme wird in die das Gehäuse umgebende Luft abgegeben. Die Arbeitsweisie und die Verwendung der Filteranordnung der Ausführungsform nach den Fig.6, 7 und 8 entspricht sonst der nach dei ersten Ausführungsform.

Bei einer praktischen Konstruktion der erfindungsge- ig mäßen Ausführungsform nach den Fig.6 bis 8 wurden die folgenden Dimensionen gewählt. Die Breite der Filteranordnung betrug 3,75 cm, die Gesamtlänge 7,5 cm und die Höhe 1,9 cm. Die mit dieser Ausführungsform erzielten Resultate sind mit denen der ersten Ausführungsform vergleichbar, obgleich eine größere Anzahl- von Elementen erforderlich ist und das Gesamtvolumen der Filteranordnung bei dieser Konstruktion größer ist Die Ferritstücke 40a, 406,40c und 40d· die an den Wänden 53 und 54 angeordnet sind, haben etwa eine Dicke von 0,775 cm, während die Dimensionen der Ferritwülste 39a, 39fr und 39c die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform sind Obgleich die Wandtrennung tatsächlich größer als im ersten Ausführungsbeispiel ist, da sie 3,75 cm breit ist, ist der Abstand der gleiche.

Das Aüsführungsbeispiel nach den Fig. 9 und 10 stellt einen Spezialfall dar, bei dem der mittlere Abstand S annähernd Null und die mittlere Umkreislänge P etwa die gleiche wie der innere Umkreis des Metallhohlraumes ist Diese Ausführungsform enthält die beiden im Abstand angeordneten elektrischen Leitungen 61 und 63, die voneinander isoliert sind und die mit entsprechenden Speisequellen für Heizstrom und hohe Spannung verbunden werden können. Die Leitungen werden zuerst mit einem verlustbehafteten dielektrischen Material umgeben, wie es z. B. unter der Bezeichnung Eccosorb CRS oder FDS zur Verfügung steht was durch die Elemente 65 dargestellt ist Das verlustbehaftete dielektrische Material ist wiederum mit einer metallischen Umhüllung 67 überzogen, die die Form eines Metallbandes haben kann. Zusätzlich ist ein metallisches Gehäuse 69 über die Enden der Leitungen 61 und 63 gesetzt und steht in elektrischem Kontakt mit dem Metallband 67. Das Metallgehäuse 69 bildet eine Kappe, die den Fußabschnitt des Magnetrons überdeckt und eine Abschirmfunktion ausübt Wie dargestellt ist die Magnetronfilteranordnung auf dem Polstück 71 eines Magnetrons befestigt, wobei das Polstück als eine der elektrisch leitenden Wandflächen der Filteranordnung im Hohlraum dient der sonst durch die Innenwandflächen des Gehäuses 69 gebildet wird. Wie in den anderen Ausführungsformen weist das Polstück 71 eine Bohrung auf, durch die hindurch der Magnetronfußteil eingesetzt und in die Filteranordnung eingeführt wird. Wie die F i g. 9 zeigt sind Polstück 71, Metallband 67 und Metallgehäuse 69 in elektrischem Kontakt miteinander und sind geerdet

Fig. 10a zeigt im Querschnitt einen Teil der Filteranordnung nach F i g. 9, der die Leitungen 61 und 63, das Element 65 aus verlustbehaftetem dielektrischem Material und die äußere Schicht des Metaübandes 67 einschließt

Eine Variante der Ausführungsform nach F i g. 10a ist in Fig. 10b gezeigt bei der die Leitungen 61 und 63 zuerst durch Körper aus dielektrischem, verlustbehaftetem Material 73 umhüllt werden und dieses Material durch ein unter Wärmeeinwirkung schrumpfendes Rohr 75 bedeckt ist das verlustbehaftetes Material, z. B. Ferritpuiver aufweist Schließlich wird die gesamte Anordnung mit stromleitendem, bahnförmigem Material 67 überzogen, das beispielsweise ein Metallband sein kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mikrowellendichtung für eine Magnetronanordnung, mit wenigstens zwei in einem Gehäuse angeordneten Zuführungsleitungen, die während des Betriebes niederfrequenten Heizstrom den getrennten Hleizanschlüssen des Magnetrons zuführen, mit wenigstens einem im Gehäuse angeordneten Element aus Ferritmaterial, das in der Lage ist, Mikrowellenenergie zu absorbieren und das zwei getrennte Abschnitte einer isolierten Zuführungsleitung umgibt, die während des Betriebes niederfrequenten Heizstrom in etwa entgegengesetzten Richtungen zu einem beliebigen Zeitpunkt führt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ferritmaterial einen Raum einnimmt, der direkt die beiden im Abstand angeordneten Leitungen (31 oder 33) des Zuführungsleiters derart umgibt, daß der durch jeden Abschnitt des Zuführungsleiters fließende niederfrequente Strom während des Betriebes ein Magnetfeld im Ferritelement oder in den Ferritelementen (39a, 39/j 39c) aufbaut, das dem von dem niederfrequenten Strom durch den anderen Abschnitt (33 oder 31) aufgebauten Magnetfeld, teilweise im entgegengesetzten Sinn, überlagert ist.

2. Mikrowellendichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ferritelement (39a, 396, 3Hc) mit zwei durchgehenden Bohrungen versehen ist, deren jede eine andere der beiden Zuführungsleitungen (31,33) aufnimmt

3. Mikrowellendichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch elektrisch leitendes, bahnförmiges Material (67, 67'), da;-· um das (die) Ferritelement(e) (39a, 396,39c) gewickelt ist. 3$