DE2329440A1 - MICROWAVE DEVICE - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE 2 3 294 AOPATENT Attorneys 2 3 294 AO

DR.-PHIL. G. NICKtL · DK.-ING. J. DORNER DR. PHIL. G. NICKtL · DK.-ING. J. DORNER

8 MÖNCHEN 15 LANDWEHRSTR. 35 · POSTFACH 1O48 MONKS 15 LANDWEHRSTR. 35 POST BOX 1O4

TEL. COeil) 555719TEL. COeil) 555719

München, den 28. Mai 1973 Anwaltsaktenz.: 27 - Pat. 56Munich, May 28, 1973 Attorney's files: 27 - Pat. 56

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

Mi krowe11eng β rä tMi krowe11eng β advises

Die Erfindung betrifft ein Mikrowellengerät mit einer Kammer mit leitenden Wänden, mit einem Generator, der Mikrowellen mit mindestens einer vorbestimmten Betriebsfrequenz liefert, und mit einer Einrichtung zur Übertragung der elektromagnetischen Energie in die Kammer.The invention relates to a microwave device with a chamber conductive walls, with a generator that supplies microwaves with at least a predetermined operating frequency, and with a Device for transmitting the electromagnetic energy into the chamber.

Solche Mikrowellengeräte dienen zur Erwärmung von Gegenständen. Als Generator kann eine beliebige Mikrowellenquelle verwendet werden, z. B. ein Magnetron, wie es bei den Radaranlagen im zweiten Veitkrieg verwendet wurde. Die Mikrowellenenergie des Generators wird durch einen Hohlleiter in das Innere der Kammer geleitet. In der Kammer sind mehrere Energieschwingungszustände möglich. Die Generatoren werden mit niederfrequentem Netzweohselstrom betrieben, weloher Stromversorgungseinrichtungen speist, die hohe Gleichspannungen erzeugen. Der Veohselwirkungsbereich wird von der zentralen Emissionskathode und der in Umfangsriohtung angeordneten Hohlraumresonatoranode bestimmt. Die Elektronen werden in Riohtung auf die Hohlraumresonatoren beschleunigtSuch microwave devices are used to heat objects. Any microwave source can be used as the generator, e.g. B. a magnetron, as it was used in the radar systems in the Second Veitkrieg. The generator's microwave energy is conducted through a waveguide into the interior of the chamber. There are several vibrational energy states in the chamber possible. The generators are operated with low-frequency mains alternating current, which feeds power supply devices, which generate high DC voltages. The area of effect is determined by the central emission cathode and the cavity resonator anode arranged in a circumferential direction. The electrons are accelerated in direction to the cavity resonators

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und die speichenartig verteilte Raumladung rotiert längs einer !■ wesentlichen spiralartigen Bahn in dem Wechselwirkungsbereich und löst die hochfrequenten Schwingungen aus. In solchen Vorrichtungen bezeichnet man den bevorzugten TE „ -Schwingungszustand als TT -Modus, und meistens verwendet man, zur Gewährleistung des richtigen Phasenzustandes der Energie, den -$ - Modus, wobei N die Anzahl der Hohlraumresonatoren bezeichnet.and the space charge distributed like spokes rotates along a substantial spiral-like path in the interaction area and triggers the high-frequency oscillations. In such devices, the preferred TE ”oscillation state is referred to as the TT mode, and most often the - $ mode is used to ensure the correct phase state of the energy, where N denotes the number of cavity resonators.

In verschiedenen Ländern haben Behörden und Ämter Bestimmungen erlassen, welche vorschreiben, daß bei Mikrowellenöfen der Austritt hochfrequenter Energie gesteuert oder unterdrückt wird. Für Mikrowellenöfen sind Frequenzen von entweder 915 MHz oder 2450 MHz vorgeschrieben. Im privaten Bereioh wird vorwiegend die letztgenannte Frequenz verwendet. Der Begriff "Mikrowelle" bedeutet in der folgenden Beschreibung den Anteil des elektromagnetischen Energiespektrums, dessen Wellenlängen in der Größenordnung von 1 m bis 1 mm liegen und dessen Frequenzen oberhalb 300 MHz liegen.In various countries, authorities and offices have issued regulations which stipulate that the escape of high-frequency energy from microwave ovens is controlled or suppressed. For microwave ovens, frequencies of either 915 MHz or 2450 MHz required. In the private sector, the latter frequency is predominantly used. In the following description, the term "microwave" means that portion of the electromagnetic energy spectrum whose wavelengths are in the order of magnitude of 1 m to 1 mm and whose frequencies are above 300 MHz.

Bei dem Schutz von Mikrowellenvorrichtungen bilden die längliohen Energiedichtungen um die ZugangsÖffnung ein besonderes Problem. Dieses Problem resultiert daraus, daß die Generatoren außer der Betriebsfrequenz von 2450 noch die entsprechenden Oberschwingungen erzeugen. Außerdem liefern die Generatoren Schwingungen in angrenzenden Schwingungszuständen, z. B. im 7> - i -Modus. Es ist deshalb zur Erhöhung der Sicherung soloher Mikrowellenöfen notwendig, Energiedichtungen vorzusehen, welche die Oberschwingungen der Grund schwingung des als Generator verwendeten Magnetrons absorbieren. Solche Sicherheitsvorrichtungen umfassen zusätzliche, längliche, energieabsorbierende Körper aus Gummi oder Plastik, welche Kohlenstoffderivate oder Ferrite oder dergleichen enthalten; diese Körper sind neben der Ofentür vorgesehen und bilden eine zweite Energiedichtung.In the protection of microwave devices, the elongated energy seals around the access opening pose a particular problem. This problem results from the fact that the generators generate the corresponding harmonics in addition to the operating frequency of 2450. The generators also deliver Vibrations in adjacent vibration states, e.g. B. in 7> - i mode. It is therefore soloher to increase the backup Microwave ovens necessary to provide energy seals that absorb the harmonics of the fundamental oscillation of the magnetron used as a generator. Such safety devices comprise additional, elongated, energy-absorbing bodies made of rubber or plastic, which carbon derivatives or Contain ferrites or the like; these bodies are provided next to the oven door and form a second energy seal.

Diese Körper werden aber in Betrieb sohnell erwärmt, wodurchHowever, these bodies are sohnell heated during operation, which means

** wird 'will '

ihre Lebenszeit verkürzt/und andere Probleme hervorgerufen werden.their lifespan is shortened / and other problems are caused.

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Bei herkömmlichen Mikrowellenofen werden rechteckige Wellenleiter zur Übertragung der Energie von dem Generator verwendet. Solche Wellenleiter stellen naturgemäß Hochpaßfilter mit einer Schwellwert- oder Grenzfrequenz dar, unterhalb welcher die Anregungsfelder exponentiell abnehmen. Die Grenzfrequenz hängt sowohl von der Geometrie des Wellenleiters als auch von dem besonderenIn conventional microwave ovens, rectangular waveguides are used to transmit the energy from the generator. Such waveguides are naturally high-pass filters with a The threshold or limit frequency below which the excitation fields decrease exponentially. The cutoff frequency depends on both from the geometry of the waveguide as well as from the special one angeregten Schwingungszustand ab. Für den normalen TE. „-Schwin-excited vibration state. For the normal TE. "-Schwin-

l ,υl, υ

gungszustand beträgt die Wellenlänge der Grenzfrequenz ungefähr A =2a, wobei "a" die Breite des Weilenleiters ist. Es ist deshalb schwierig, in den rechteckigen Wellenleitern besondere Filter zur Dämpfung der höheren Schwingung, also ein Tiefpaßfilter, vorzusehen. Dies hat dazu geführt, daß man verwandte Energie geduldet hat, welche durch Absorbtion in Dichtungsmaterial beeinflußt wurde, welches im Bereich der Ofentür angeordnet war.state, the wavelength of the cut-off frequency is approximately A = 2a, where "a" is the width of the waveguide. It is therefore difficult to use special filters in the rectangular waveguides to dampen the higher vibrations, i.e. a low-pass filter, to be provided. This has led to the fact that one has tolerated related energy, which was influenced by absorption in sealing material, which was arranged in the area of the oven door.

Einige primäre, fundamentale Energiedichtungen, welche elektrische Drosseln bilden, sind aus den US-Patentschriften 3 162 169 und 3 58k 177 bekannt. Diese elektrischen Drosseln sind im allgemeinen im Bereich der Öffnung des Ofens oder in der Ofentür selber vorgesehen. Solche Energiedrosseln sind jedoch im allgemei- nen so ausgelegt, daß sie primär nur die entweichende Energie der Betriebsfrequenz und des Betriebsschwingungszustandes beeinflussen.Some primary, fundamental energy seals which form electrical chokes are known from U.S. Patents 3,162,169 and 3,58k,177. These electrical chokes are generally provided in the area of the opening of the furnace or in the furnace door itself. However, such energy chokes are generally designed in such a way that they primarily only influence the escaping energy of the operating frequency and the operating oscillation state.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Filtervorrichtung für Mikrowellengeräte zu schaffen, welche auf die Schwingungszustände höherer Ordnung und die Oberschwingungen der Betriebsfrequenz von 2450 bzw. 915 MHz anspricht.The object of the invention is to create a filter device for microwave devices, which on the higher order oscillation states and the harmonics of the operating frequency of 2450 or 915 MHz responds.

Diese Aufgabe ist bei einem Mikrowellengerät mit einer Kammer mit leitenden Wänden, mit einem Generator, der Mikrowellen mit mindestens einer vorbestimmten Betriebsfrequenz liefert, und mit einer Vorrichtung zur Übertragung der elektromagnetischen Energie in die Kammer dadurch gelöst, daß in der Übertragungseinrichtung ein Tiefpaßfilter angeordnet ist, welches für Oberschwingungen der Betriebsfrequenz undurchlässig ist.This task is for a single-chamber microwave oven with conductive walls, with a generator which supplies microwaves with at least a predetermined operating frequency, and solved with a device for transmitting the electromagnetic energy in the chamber in that a low-pass filter is arranged in the transmission device, which for Harmonics of the operating frequency is impermeable.

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Nach einer Ausführungsfore der Erfindung weist das Filter einen Körper auf, von dem Rippen abstehen. Die Rippen können in gleichmäßigen Abständen angeordnet sein, sie können aber auch in unterschiedlichen Abständen auf dem Körper angeordnet sein. Die Rippen stehen vorzugsweise symmetrisch zu einer Referenzebene von dem Körper ab.According to an embodiment of the invention, the filter has a Body from which ribs protrude. The ribs can be arranged at regular intervals, but they can also be arranged at different intervals on the body. The ribs are preferably symmetrical to a reference plane of from the body.

Die Übertragungseinrichtung ist nach einer bevorzugten Ausführungsform ein rechteckiger Wellenleiter mit breiten und mit schmalen Begrenzungswänden.According to a preferred embodiment, the transmission device is a rectangular waveguide with wide and with narrow boundary walls.

Die Rippen sind zweckmäfligerweise senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Energie im Wellenleiter angeordnet. Die Rippen sind vorzugsweise parallel zu den breiten Begrenzungswänden und in einem solchen Abstand von diesen angeordnet, daß sie mit diesen einen Ausbreitungsweg bilden.The ribs are expediently arranged perpendicular to the direction of propagation of the energy in the waveguide. Ribs are preferably parallel to the wide boundary walls and arranged at such a distance from these that they form a path of propagation with them.

Der Körper des Filters kann an den schmalen Begrenzungswänden befestigt sein. Er besteht vorzugsweise aus leitendem Material.The body of the filter can be attached to the narrow boundary walls. It is preferably made of conductive material.

Naoh einer Weiterbildung der Erfindung sind an den Enden des Körpers im Übertragungsweg der Energie Einrichtungen zur Anpassung der elektrischen Impedanz des Filters an die des Wellenleiters vorgesehen.According to a further development of the invention, devices for adapting the electrical impedance of the filter to that of the waveguide are provided at the ends of the body in the transmission path of the energy.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die äußeren Enden der Rippen im gleichen Abstand zu den gegenüberliegenden breiten Begrenzungswänden so angeordnet, daß parallele Energieübertragungswege mit etwa identischen Transmissionseigenschaften gebildet werden.According to a preferred embodiment of the invention, the outer ends of the ribs at the same distance from the opposite wide boundary walls arranged so that parallel Energy transmission paths are formed with approximately identical transmission properties.

Die Dimensionen der breiten und der schmalen Begrenzungswände sind entsprechend der gewünschten Grenzfrequenz des Wellenleiters bestimmt, und das Filter kann mehrere Abschnitte aufweisen, welche Leerlauf- und Kurzschlußleitwerte derart bestimmen, daßThe dimensions of the wide and narrow boundary walls are determined according to the desired cutoff frequency of the waveguide, and the filter can have several sections, determine which open-circuit and short-circuit conductance values in such a way that

3 Ü 9 ü H i / U ö 7 83 Ü 9 ü H i / U ö 7 8

Energie in einem ausgewählten Frequenzband oberhalb der Grenzfrequenz nicht hindurohgelassen wird. Der Körper des Filters kann aus Leichtmetall bestehen.Energy in a selected frequency band above the cut-off frequency is not allowed in. The body of the filter can be made of light metal.

Die Grenzwellenlänge des Wellenleiters entspricht etwa der doppelten Ausdehnung seiner breiten Begrenzungswand, und die Zentralfrequenz der Ausbreitungsenergie liegt vorzugsweise bei 2450 MHz.The cut-off wavelength of the waveguide corresponds approximately to twice the extent of its broad boundary wall, and the central frequency of the propagation energy is preferably around 2450 MHz.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Filter eine Grenzfrequenz bei etwa 2800 bis 3200 MHz₁ und sein Sperrband umfaßt die Oberschwingungen der Betriebsfrequenz.In a preferred embodiment of the invention, the filter has a cut-off frequency at about 2800 to 3200 MHz ₁ and its stop band comprises the harmonics of the operating frequency.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist das Filter verschiedene Abschnitte mit verschieden hohen Rippen auf, und diese Abschnitte haben verschiedene Grenzfrequenzeigenschaften zur Aufrechterhaltung einer scharfen Grenzfrequenz und einer hohen Dämpfung im Sperr- oder Unterbrechungsband. Duroh das Herausfiltern der Sohwingungszustände höherer Ordnung und der Oberschwingungen entfällt die Notwendigkeit, zusätzlich zur primären Energiedichtung nooh absorbierende Körper um die Ofentür herum anzuordnen. Deshalb können anstelle der bisher verwendeten Dichtungen aus Gummi oder Plastik, welche Kohlenstoffderivate oder Ferrite oder dergleichen enthielten, einfache Plastik- oder Gummimaterialien verwendet werden, welche wesentlich billiger sind .In one embodiment of the invention, the filter has different sections with ribs of different heights, and these sections have different cut-off frequency properties Maintaining a sharp cut-off frequency and a high one Attenuation in the stop band or interrupt band. By filtering out the higher order harmonics and harmonics, there is no need in addition to the primary Energy seal to arrange nooh absorbent body around the oven door. Therefore, instead of the previously used seals made of rubber or plastic, which carbon derivatives or Containing ferrites or the like, simple plastic or rubber materials can be used, which are much cheaper are .

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und in Verbindung mit der Zeiohnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:The invention is described below on the basis of an exemplary embodiment and described in more detail in connection with the newspaper. Show in detail:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Mikrowellenofens, teilweise im aufgebrochenen Sohnitt, Figure 1 is a perspective view of a microwave oven according to the invention, partially broken open,

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Figurfigure 22 55 Figurfigure 33 66th Figurfigure 44th Figurencharacters
4a und 4b4a and 4b Figurfigure Figurfigure

4 2329UQ4 2329UQ

einen vertikalen Schnitt durch die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung,a vertical section through the device shown in Figure 1,

eine vergrößerte, perspektivische Ansicht eines eriindungsgemäflen Wellenleiterfilters,an enlarged, perspective view of a waveguide filter according to the invention,

eine andere Ausführungsform der Erfindung,another embodiment of the invention,

Teilansichten der in Figur 4 gezeigten Ausführungsfor»,Partial views of the embodiment shown in Figure 4,

eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform unda view of a further embodiment and

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

In den Figuren 1 und 2 ist ein Mikrowellenofen 10 dargestellt. Der Ofen umfaßt leitende Boden- und Deckenwände 12 und Seitenwände 14, welohe eine Kammer 16 begrenzen, welche eine Öffnung (nicht sichtbar) aufweist, die durch eine Tür 18 verschlossen ist, die seitlich oder am Boden angelenkt oder auch verschiebbar ist und mit Hilfe eines Griffes 20 betätigt werden kann. Auf einer Steuerplatte 22 neben der Tür sind Zeitschalter 24 und 26 und Einschalt-, Ausschalt- und Lichtknöpfe 28, 30 bzw. 32 angeordnet.In Figures 1 and 2, a microwave oven 10 is shown. The furnace includes conductive bottom and top walls 12 and side walls 14 which define a chamber 16 which has an opening (not visible), which is closed by a door 18 which is hinged to the side or on the floor or is also displaceable and can be operated with the aid of a handle 20. Timers 24 and 26 and switch-on, switch-off and light buttons 28, 30 and 32, respectively, are arranged on a control plate 22 next to the door.

Die elektromagnetische Energie wird von einem Magnetron 34 erzeugt. Solohe Generatoren sind bekannt, und weitere Einzelheiten ergeben sich aus dem Aufsatz "Microwave Magnetrons", Radiation Laboratory Series, Vol. 6 von G.B. Collins, McGraw-Hill Book Company, Inc., 1948 und aus der ÜS-Patentsohrift 3 531 613 .The electromagnetic energy is generated by a magnetron 34. Solohe generators are known and more details result from the article "Microwave Magnetrons", Radiation Laboratory Series, Vol. 6 by G.B. Collins, McGraw-Hill Book Company, Inc., 1948 and from ÜS Patent No. 3,531,613.

Solche Generatoren werden von Hochspannungs-Versorgungsschaltungen 36, die ebenfalls bekannt sind, mit Energie versorgt. Die erzeugte Energie wird über eine Stmdenantenne 38, welche sich in einem dielektrischen Dom 40 befindet, an die Ofenkammer wei-Such generators are powered by high voltage supply circuits 36, which are also known. The energy generated is via a standard antenna 38, which is located in a dielectric dome 40, to the furnace chamber

309881/087«309881/087 «

tergegeben. Die Energie wird in einen Abgabeabschnitt 42 eines rechteckigen Wellenleiters, in welohen der Dom durch eine Öffnung 44 hineinragt, abgegeben. Die Decke 12 der Ofenkammer trägt den Wellenleiterabsohnitt 42. Dieser Abschnitt ist an einem Ende durch eine Abschlußwand 46 geschlossen, und die Antenne 38 befindet sich in einem vorbestimmten Abstand von dieser Wand 46, damit die Mikrowellenenergie optimal abgegeben werden kann. Diese Energie wird über das innere, offene Ende 48 des Wellenleiterabschnitts an die Ofenkammer 16 abgegeben. Die Verteilung der Energie zur Entwicklung des gewtinsohten Erwärmungsmusters wird mit Hilfe bekannter Einrichtungen, z. B. mit Hilfe eines Flügelrades 50 erreicht, welohes mehrere Paddel 52 aufweist und von einem Motor 54 angetrieben wird, der von der Deoke 12 gehalten wird. Die zu erwärmenden Gegenstände werden in der Kammer 16 auf einer dielektrischen Platte 56 getragen, welche eine Vertiefung in der Bodenwand 12 überspannt, damit die Verteilung der elektromagnetischen Energie auf alle Seiten der Gegenstände erleichtert wird.given. The energy is in an output section 42 of a rectangular waveguide, in which the dome protrudes through an opening 44, released. The ceiling 12 of the furnace chamber carries the waveguide section 42. This section is closed at one end by an end wall 46, and the antenna 38 is at a predetermined distance from this wall 46, so that the microwave energy can be optimally emitted. This energy is delivered to the furnace chamber 16 via the inner, open end 48 of the waveguide section. The distribution of the Energy to develop the desired warming pattern with the help of known facilities, e.g. B. achieved with the help of an impeller 50, welohes several paddles 52 and of a motor 54 supported by the Deoke 12 is driven will. The objects to be heated are carried in the chamber 16 on a dielectric plate 56, which spans a recess in the bottom wall 12, so that the distribution of the electromagnetic energy is released on all sides of the objects.

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

Anhand der Figuren 3 und 4 wird jetzt das geriffelte Wellenleiterfilter 58 beschrieben und analysiert. In einem Aufsatz "Analysis of a Wide-Band Waveguide Filter" von Seymour B. Cohn,The corrugated waveguide filter 58 will now be described and analyzed with reference to FIGS. In an essay "Analysis of a Wide-Band Waveguide Filter" by Seymour B. Cohn,

3 U 9 b H i / Ü 8 7 Ö3 U 9 b H i / Ü 8 7 Ö

erschienen in Proceedings of the IRE, Juni 1949, 651-656 wird ein hohler, Hochpaßfiiter für einen rechteckigen Wellenleiter beschrieben und diskutiert. Solche Ausbreitungsvorrichtungen haben normalerweise eine ihnen innewohnende, charakteristische Grenzfrequenz, welche für die TE. „-Schwingungsart zweimal diepublished in Proceedings of the IRE, June 1949, 651-656 a hollow, high-pass filter for a rectangular waveguide described and discussed. Such propagation devices usually have an inherent characteristic Cutoff frequency, which for the PD. "Vibration mode twice that

i,ui, u

Dimension ⁿa^M der breiten Wellenleiterwände beträgt. Eine Energie unterhalb dieser Grenzfrequenz klingt exponentiell ab, und deshalb bestand bisher, im Hinblick auf die körpereigenen Ausbreitungseigenschaften, kaum ein Bedarf an weiterer Filtern. In dem oben genannten Aufsatz wird versucht, die Bandbreite solcher Filter dadurch zu erhöhen, daß eine Reihe alternierender Rippen und Abstände vorgesehen wird, welche Einschnürungen und Kammern begrenzen, die für die Energieausbreitung innerhalb ihrer Grenzen ein verlustfreies Filter bilden. Jeder Abschnitt des gesamten Filters hat eine vorbestimmte Grenzfrequenz, und der gesamte Leitwert des Filters (der Kehrwert der Impedanz) steht in einem Verhältnis zum Kurzschluß- und Leerlaufleitwert jedes Abschnittes. Alle Leitwerte sind bezüglich der charakteristischen Leitwerte eines rechteckigen Wellenleiters mit einer Breite "a" und einer Höhe ^Mb" normalisiert. Der charakteristische Leitwert des Leiters ist umgekehrt proportional zu "b", falls "a" konstant gehalten wird. Der Filter kann in identische, spiegelbildliche Abschnitte unterteilt sein, und die Parameter der klassischen Filtertheorie werden in dem Aufsatz zur Bestimmung der Höhe der Rippen und zur Bestimmung der Einschnürungen zwischen diesen verwendet, um ein Unterbrechungsband oder einen Zurückweisungsbe reich mit einer Hauptwe11enlänge A^ zu entwickeln.Dimension ⁿ a ^{M of} the wide waveguide walls. An energy below this cut-off frequency decays exponentially, and therefore, with regard to the body's own propagation properties, there has been hardly any need for further filters up to now. The above-mentioned paper attempts to increase the bandwidth of such filters by providing a series of alternating ridges and spaces which delimit constrictions and chambers which form a lossless filter for energy to propagate within their limits. Each section of the entire filter has a predetermined cutoff frequency, and the total conductance of the filter (the reciprocal of the impedance) is related to the short-circuit and open-circuit conductance of each section. All conductance values are normalized with respect to the characteristic conductance of a rectangular waveguide with a width "a" and a height ^M b ". The characteristic conductance of the conductor is inversely proportional to" b "if" a "is kept constant , mirror-image sections, and the parameters of classical filter theory are used in the paper to determine the height of the ribs and to determine the constrictions between them in order to develop an interruption band or a rejection area with a principal path length A ^.

g c*g c *

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

! / U U! / U U

3 232944Q3 232944Q

bezeichnet die Höhe des Endabschnitts des Wellenleiters, durch welche die Energie hindurchgelangt. Die Hälite eines jeden Weilenlei terabschnitts 70 ( 1/2) kann zu einem in Figur ^a gezeigten, kurzgeschlossenen Abschnitt reduziert werden. In ähnlicher Weise hat der genannte Autor die Leerlaufleitwerte mit Hilfe eines in Figur hb gezeigten Modells analysiert.refers to the height of the end section of the waveguide through which the energy passes. The halite of each waveguide section 70 (1/2) can be reduced to a short-circuited section shown in Figure ^ a. In a similar way, the named author has analyzed the idle conductance values with the aid of a model shown in Figure hb.

Bei der Mikrowellenheizung werden zugewiesene Frequenzen von 2450 MHz oder 915 MHz verwendet, und die Energie, welche innerhalb der Ofenkammer verteilt werden soll, soll möglichst dicht bei diesen Frequenzen liegen. Eine breitbandige Ausbreitung hat deshalb geringe Folgen, und die Aufmerksamkeit wird ausschließlich auf die Unterdrückung von dem Magnetron fremden Schwingungszuständen und von Oberschwingungen der Betriebsfrequenz gerichtet. In Figur h stellt der halbe Abschnitt, der durch die ausgezogene Linie 72 angedeutet wird, das Modell dar, welches der genannte Autor zur Berechnung der Bildleitwerte des gesamten Filters und der Kurzschluß- und Leerlaufleitwerte jedes Abschnitts verwendet. Die gestrichelte Linie lh bezeichnet eine Heferenzebene, welche in der genannten Analyse eine Grenze bei der Berechnung der Grenzwellenlänge für den Durchlaßbereich und für den Unterbrechungsbereich eines rechteckigen Wellenleiters bildet. In dem Ausführungsbeispiel fällt die Linie lh mit der Längsachse eines Wellenleiterabschnitts zusammen. Aus der genannten Analyse wurde eine Gleichung zur Ableitung eines WertesAllocated frequencies of 2450 MHz or 915 MHz are used for microwave heating, and the energy that is to be distributed within the furnace chamber should be as close as possible to these frequencies. Broadband propagation therefore has little consequences, and attention is directed exclusively to the suppression of oscillation states that are foreign to the magnetron and of harmonics of the operating frequency. In FIG. H , half the section indicated by the solid line 72 represents the model which the named author uses to calculate the image conductance values of the entire filter and the short-circuit and open-circuit conductance values of each section. The dashed line lh denotes a reference plane which, in the analysis mentioned, forms a limit in the calculation of the cut-off wavelength for the pass band and for the interruption area of a rectangular waveguide. In the exemplary embodiment, the line lh coincides with the longitudinal axis of a waveguide section. The above analysis became an equation for deriving a value

b_M entwickelt, der gleich b™,^/-;—7 7 2 ist. Dabei bezeichnetb _M , which is equal to b ™, ^ / -; - 7 7 2. Here designated

~\ ^fil^/e2) \ ~ \ ^ fil ^/ e2) \

das Symbol A die GrenzwellenläBge^& 'des Filters, \ „ bezeichnet die Abstimmungsweilenlänge, bei welcher die Filterimpedanz auf die Abschlullimpedanz abgestimmt ist, und b,_r bezeichnet die flöhe des Abschlußbereiches des Leiters. Mit Verwendung der BiIdpurameter wird es möglich, sowohl die Höhe der Kippen und der Endabschnitte, als auch die Dicke der dazwischenliegenden Begrenzungsabschnitte zu berechnen. Der symmetrische Aufbau wird aus dem identischen Modell entwickelt, welches durch die Grenzlinie 72' bestimmt ist.the symbol A ^{denotes the cut-off wavelength &} 'of the filter, \ "denotes the tuning interval at which the filter impedance is matched to the terminating impedance, and b, _r denotes the height of the terminating region of the conductor. With the use of the image parameters it is possible to calculate both the height of the buttocks and the end sections and the thickness of the boundary sections in between. The symmetrical structure is developed from the identical model which is determined by the boundary line 72 '.

309881/0878309881/0878

Gemäß der Erfindung wurde, anstatt die Energie über eine Wellenleiterfilteranordnung zu übertragen, eine feste oder dissipative Anordnung entwickelt. Die Energie wird längs eines Weges 66, der von einem halben Filterabschnitt 72 gebildet wird, weitergeleitet, und der Rest der elektromagnetischen Energie wird längs eines identischen Weges 6s geleitet, der von dem Abschnitt 72¹ gebildet wird. Die äquivalenten Kapazitäten und Induktanzen werden theoretisch bestimmt und normalisiert, damit die entsprechenden Grenzleiterwellenlängen der gesamten Filteranordnung bestimmt werden und ein Unterbrechungsband oder ein Zurückweisungsbereich begrenzt wird, dessen Frequenz höher als die Grenzfrequenz des Wellenleiters ist. Solche Einrichtungen, die allgemein Tiefpaßfilter genannt werden, haben eine obere Grenze der Unterbrechungsbänder bei einem festen Wert, z.B. bei der sechsfachen Grenzfrequenz des Filters. Durch geeignete Transformation der Theorie definieren die Rippen die Begrenzungen, und die Räume zwischen ihnen bilden die Kammern. Die elektromagnetische Energie gelangt nicht durch die Filteranordnung hindurch, sondern sie wird stattdessen um den Filter herumgeleitet, dessen Enden zur wirksameren Anpassung der Impedanzen des Wellenleiterfilters an den übrigen Aufbau in den transformierenden Abschnitten 76 und 78 enden.In accordance with the invention, instead of transmitting the energy through a waveguide filter arrangement, a fixed or dissipative arrangement has been developed. The energy is conducted along a path 66 formed by half a filter section 72, and the remainder of the electromagnetic energy is conducted along an identical path 6s formed ^{by section 72 1.} The equivalent capacitances and inductances are theoretically determined and normalized in order to determine the corresponding cut-off conductor wavelengths of the entire filter arrangement and to limit an interrupt band or a rejection region whose frequency is higher than the cut-off frequency of the waveguide. Such devices, which are generally called low-pass filters, have an upper limit of the interruption bands at a fixed value, for example at six times the cut-off frequency of the filter. By appropriately transforming the theory, the ribs define the boundaries and the spaces between them form the chambers. The electromagnetic energy does not pass through the filter arrangement, but is instead directed around the filter, the ends of which terminate in the transforming sections 76 and 78 for more effective matching of the impedances of the waveguide filter to the rest of the structure.

Wie man in Figur 3 sieht, umfaßt das Wellenleiterfi1ter 58 eine Anzahl von Rippen 80 und 82 gleicher Höhe auf beiden Seiten eines Körpers 84, wodurch eine gerillte Anordnung entsteht. Die dazwischenliegenden Räume b6 werden von den Hippen gebildet und sind sowohl für das schmale Übertragungsband als auch für das breite Unterbrechungs- oder Sperrband schmaler als die Kaminerbrei te (Jt) in den oben genannten Aufsätzen.As can be seen in Figure 3, the waveguide filter 58 includes a number of ribs 80 and 82 of equal height on either side of a body 84, creating a grooved arrangement. The intervening spaces b6 are formed by the hip and are narrower than the chimney width te (Jt) in the above-mentioned articles both for the narrow transmission band and for the wide interruption or blocking band.

Sowohl die normalisierte, charakteristische Grenzwe1Lenlänge Z_n j des Filters als auch die gewünschte Minimalgrenze des Sperrbandes für eine vorbestimmte Höhe b_rp des Abgabeabschni tts eines rechteckigen Wellenleiters können mit einem Unterbrechungs- oder Sperrband bestimmt werden, welches vorzugsweise von 3000 MHzBoth the normalized, characteristic cut-off length Z _n j of the filter and the desired minimum limit of the stop band for a predetermined height b _{rp of} the output section of a rectangular waveguide can be determined with an interrupt or stop band, which is preferably 3000 MHz

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309881/UBVb¹ 309881 / UBVb ¹

M 7329Α4Π M 7329Α4Π

bis 6000 MHz erreicht. Für den Betrieb des Mikrowellenofens mit einer Frequenz von 2450 MHz lag die Grenzfrequenz in einem Fall zwischen 2800 und 3200 MHz. Das Unterbreohungs- oder Sperrband reichte von 3000 bis 6000 MHz und umfaßte sowohl die benachbarten Energiesohwingungszustände als auch die erste Oberschwingung der Betriebsfrequenz. Die Antenne 38 wurde zur optimalen Anpassung in einem Abstand von ungefähr 3,175 cm oder einer viertel Wellenlänge von der Abschlußwand k6 des Abgabeabschnitts des Wellenleiters angeordnet. Das Ende des Wellenleiterfilters 58 oder das Ende des Anpassunge- und Umwandlungsbereichs 76 befand sich in einem Abstand von ungefähr 3,6513 om von der Antenne 38. Das Ende des Anpassungs- und Umwandlungsabschnitts 78 des Wellenleiterfilters befand sioh in einem Abstand von ungefähr 3,6513 cm von der inneren Kante 60 des offenen Endes 48 des Abgabebereichs des Wellenleiters. An dem Körper 84 sind Löcher 88 vorgesehen, die dazu dienen, den Wellenleiter 58 so an den Seitenwänden 62 zu befestigen, daß die Enden der Rippen 80 und 82 in einem Abstand von den Wänden 64 des Wellenleiters und relativ zu diesem zentriert angeordnet werden. In Figur 3 sind die Rippen mit ungleichmäßigem Abstand voneinander dargestellt, was für ei-' nige Anwendungsfälle günstig ist, während die Rippen 90 in den Figuren 1 und 2 mit gleichmäßigem Abstand voneinander dargestellt sind, was für andere Anwendungsarten günstig ist. Der mit Rillen versehene Wellenleiter kann aus einem beliebigen Leichtmetall, z. B. Aluminium, bestehen, und es können große Streifen solcher Strukturen sehr billig hergestellt und danach in beliebige Längen zerschnitten werden. Die Rippen weisen auf beiden Seiten des Körpers die gleichen Abstände auf. Der Wellenleiterfilter kann eine beliebige Anzahl von Abschnitten aufweisen.reached up to 6000 MHz. For the operation of the microwave oven at a frequency of 2450 MHz, the cut-off frequency was between 2800 and 3200 MHz in one case. The interruption or stop band ranged from 3000 to 6000 MHz and included both the adjacent energy oscillation states and the first harmonic of the operating frequency. The antenna 38 was positioned approximately 3.175 cm, or a quarter wavelength, from the end wall k6 of the output section of the waveguide for optimal matching. The end of the waveguide filter 58 or the end of the matching and converting region 76 was about 3.6513 om from the antenna 38. The end of the matching and converting section 78 of the waveguide filter was about 3.6513 cm from the inner edge 60 of the open end 48 of the delivery region of the waveguide. Holes 88 are provided on body 84 which serve to secure waveguide 58 to sidewalls 62 so that the ends of ribs 80 and 82 are spaced from and centered relative to walls 64 of the waveguide. In FIG. 3, the ribs are shown with an uneven distance from one another, which is favorable for some applications, while the ribs 90 in FIGS. 1 and 2 are shown with an even distance from one another, which is favorable for other types of application. The grooved waveguide can be made of any light metal, e.g. B. aluminum exist, and large strips of such structures can be made very cheaply and then cut into any length. The ribs are equally spaced on both sides of the body. The waveguide filter can have any number of sections.

Es kann auch eine größere Anzahl von verschiedenen Abschnitten verwendet werden, wobei jeder Abschnitt eine schärfere, charakteristische Grenzfrequenz für verschiedene Sperrbereiche aufweist. Ein solcher Aufbau kann abgeschrägt sein, was zur Anpassung der Filterimpedanz an die Impedanz des Abgabebereichs desA larger number of different sections can also be used, each section having a sharper, characteristic cut-off frequency for different stop regions. Such a structure can be bevelled, which enables the filter impedance to be matched to the impedance of the output area of the

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rechteckigen Weilenleiters beiträgt. Die ersten Rippen 92 in Figur 5 haben eine Sperrbandfrequenz um 3500 MHz. Die weiteren Rippen 94 haben eine charakteristische Grenzfrequenz bei 4500 MHz. Die Rippen 96 haben eine Grenzfrequenz bei 5500 MHz. Es sind auch Anpassungs- und IJbertragungsabschnitte 98 vorgesehen. Diese verschiedenartige Anordnung von Abschnitten weist verschiedene Grenzfrequenzwerte auf, welche alle unerwünschten oder falschen Energieanteile unterdrückt, die außerhalb des gewünschten Detriebsschwingungszustandes und der gewünschten Betriebsfrequenzen liegen, wodurch der Wirkungsgrad der Erwärmung mit Mikrowellen erhöht wird.rectangular waveguide contributes. The first ribs 92 in FIG 5 have a stopband frequency around 3500 MHz. The other ribs 94 have a characteristic cut-off frequency at 4500 MHz. The ribs 96 have a cutoff frequency at 5500 MHz. There are Adaptation and transmission sections 98 are also provided. These various arrangements of sections have different cutoff frequency values, all of which are undesirable or incorrect Energy components suppressed that are outside of the desired operational oscillation state and the desired operating frequencies, thereby increasing the efficiency of the microwave heating is increased.

Es wurde also ein besonderes Tiefpaßfilter für rechteckige WeI-ienleiterabschnitte entwickelt. Durch die Unterdrückung oder wesentliche Reduzierung unerwünschter Energieschwingungen ergeben sich bestimmte Vorteile gegenüber den bekannten Mikrowellenofen, welche periphere, längliche stark energieabsorbierende Dichtungsmaterialien verwenden, die die Zugangsöffnung umgeben, und eine primäre, drosselartige Energieabdichtung, die in Figur 6 gezeigt ist. Die Tür 18 umfaßt eine Platte 100 und ringförmige Teile 102, die in herkömmlicher Weise zu einer einstückigen Anordnung miteinander verbunden sind. Perforationen 104 in der Metallplatte 100 ermöglichen es, beim Kochvorgang in den Ofen zu schauen, während sie gleichzeitig einen Verlust der in die Kammer 16 eingestrahlten Energie verhindern. In dem ringförmigen Teil 102 wird ein äußeres Fenster 106 gehaLten. Ein inneres Fenster 108 mit einem durchsichtigen Bereich schützt die Perforationen vor Beschädigung und erleichtert die Reinigung des Innenraumes des Ofens. Beide Fenster können aus einem Thermoplast hergestellt sein. Ein Bolzen 110, der an einem Rahmen 112 befestigt ist, sitzt mit Preßsitz in einer Öffnung in der Platte 100. Sowohl das Fenster 106 als auch die Türfassungen 114 in Figur 1 können mit geeigneten Klebstoffen in ihrer Lage befestigt sein.So it became a special low-pass filter for rectangular waveguide sections developed. Resulting from the suppression or substantial reduction of undesired energy oscillations certain advantages over the well-known microwave oven, which use peripheral, elongated, high energy absorbing sealing materials surrounding the access opening, and a primary, choke-like energy seal shown in FIG. The door 18 comprises a plate 100 and annular parts 102, which are connected to one another in a conventional manner to form a one-piece arrangement. Perforations 104 in the metal plate 100 make it possible to look into the oven during the cooking process, while at the same time avoiding the loss of the radiation radiated into the chamber 16 Prevent energy. An outer window 106 is retained in the annular portion 102. An inner window 108 with a clear area protects the perforations from damage and makes it easier to clean the interior of the furnace. Both windows can be made from a thermoplastic be. A bolt 110 attached to frame 112 is an interference fit in an opening in plate 100. Both the window 106 as well as the door frames 114 in FIG. 1 can be secured in place with suitable adhesives.

Eine elektrische Drossel 116 erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Tür und bildet eine längliche, primäre Energieabdichtung,An electrical choke 116 extends circumferentially around the door and forms an elongated, primary energy seal,

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welche mit engem Sitz in die leicht abgeschrägten Wände 118 der leitenden Seitenwände 12 und 14 paßt. Die Drossel umfaßt einen aufrechten, peripheren Wandabschnitt 120, welcher mit der gegenüberliegenden leitenden Wand 118 für die elektromagnetische Energie einen Auslaßweg 122 bildet, welche sich in Umfangsrichtung um die Zugangsbffnung erstreckt. Der Ausgangspunkt der Energie ist bei dem Spalt 124 angedeutet. Das ringförmige Teil 102 ist stufenförmig ausgebildet, und es bildet sowohl eine leitende Außenwand 126, die einen Teil der Drossel darstellt, als auch ein vorderes Seitenteil 128, welches über den Umfangswänden des Ofens liegt. Das Ringteil 102 begrenzt zusammen mit der Wand 120 einen zweiten Weg 130 von vorbestimmten Dimensionen für die elektromagnetische Energie, welche durch den peripheren Spalt 124 eintritt. Die parallelen Wege 122 und 130 sind mit Körpern 132 aus dielektrischem Material, z. B. aus Polystyren oder Polypropylen gefüllt. Der Spalt 13²I bildet sowohl den Eingang als auch den Ausgang der frequenzempfindlichen Kammer, welche von den Drosselwänden begrenzt wird, die den Weg I30 umgeben. Die beschriebene Anordnung kann als primäre Abdichtung für hochfrequente Energie bezeichnet werden, welche für beliebige andere Energie, welche bei der Betriebsfrequenz um den peripheren Spalt 124 entweicht, einen Weg des kleinsten Widerstandes bildet.which fits snugly into the slightly sloped walls 118 of the conductive side walls 12 and 14. The choke includes an upright peripheral wall portion 120 which, with the opposing conductive wall 118 for the electromagnetic energy, forms an outlet path 122 which extends circumferentially around the access opening. The starting point of the energy is indicated at gap 124. The annular part 102 is step-shaped and it forms both a conductive outer wall 126, which is part of the choke, and a front side part 128, which lies over the peripheral walls of the furnace. The ring member 102 together with the wall 120 delimits a second path 130 of predetermined dimensions for the electromagnetic energy which enters through the peripheral gap 124. The parallel paths 122 and 130 are provided with bodies 132 of dielectric material, e.g. B. filled from polystyrene or polypropylene. The gap 13 ² I forms both the entrance and the exit of the frequency-sensitive chamber, which is delimited by the throttle walls that surround the path I30. The arrangement described can be referred to as a primary seal for high frequency energy, which provides a path of least resistance to any other energy which escapes around the peripheral gap 124 at the operating frequency.

Entsprechend den Prinzipien der Energieübertragung wird eine solche Drosselanordnung primär so ausgewählt, daß sie an dem Drosseleingang eine hohe Serienreaktanz aufweist und einen Kurzschluß von der Oberfläche 136 der Abschlußwand her für die Energie reflektiert. Die Dimensionen der Drossel werden üblicherweise so ausgewählt, daß sie an dem Ursprungspunkt oder dem Spalt 124 einen Kurzschluß für die austretende Energie bewirken oder ungefähr die halbe Wellenlänge der Betriebsfrequenz betragen. Durch solche Energieabdichtungen werden die Betriebssohwingungszustände effektiv gedämpft, während jedoch die Zustände höherer Ordnung und die Oberschwingungen der Betriebsfrequenz von der beschriebenen Drossel nicht effektiv abgedämpft werden. Zusätzlich zu der primären Energieabdichtung weisen Mikrowellenofen längliche,In accordance with the principles of energy transmission, such a throttle arrangement is primarily selected so that it is at the The choke input has a high series reactance and a short circuit from the surface 136 of the end wall for the energy reflected. The dimensions of the choke are typically selected to be at the origin or gap 124 cause a short circuit for the escaping energy or be about half the wavelength of the operating frequency. By such energy seals effectively dampen the operating oscillation conditions, but while the higher order conditions and the harmonics of the operating frequency of that described Throttle cannot be effectively damped. In addition to the primary energy seal, microwave ovens have elongated,

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stark energieabsorbierende Körper auf, welche als Dichtungen und 140 zwischen der Wand 128 und den peripheren Wänden 142 angeordnet sind. Solche Körper aus stark absorbierendem Material können aus Gummi oder aus Plastik bestehen, welches Kohlenstoffabkömmlinge, Ferrite oder ähnliche Stoffe enthält; sie können mit geeigneten Klebstoffen an den metallischen Wänden befestigt sein. Diese sekundären Energiedichtungen werden bei längerem Betrieb aufgrund der Absorbtion von Energie erwärmt, und sie können sich verwerfen, verschmoren und nicht mehr ordentlich funktionieren. strongly energy-absorbing body, which is arranged as seals 140 and 140 between the wall 128 and the peripheral walls 142 are. Such bodies made of highly absorbent material can consist of rubber or plastic, which contains carbon derivatives, Contains ferrites or similar substances; they can be attached to the metal walls with suitable adhesives be. These secondary energy seals are heated during prolonged operation due to the absorption of energy, and they can warp, burn and no longer function properly.

Die vorliegende Erfindung, welche die Oberschwingungen eliminiert oder zumindest wesentlich reduziert, macht die Verwendung zusätzlicher energieabsorbierender Körper neben der Zugangstür überflüssig. Statt solcher peripherer Dichtungen, die normalerweise schwarz sind, können jetzt weiße Plastikmaterialien oder solche mit lebhaften Farben verwendet werden, welche dem Ofen ein ansprechenderes Äußeres verleihen und außerdem leicht zu reinigen sind. Die bisher verwendeten, kohlenstoffhaltigen Üichtungsmaterialien sind teuer und können jetzt leicht durch andere Materialien ersetzt werden, die lediglich ein Zehntel so teuer sind. Die zusätzlichen Kosten des Tiefpaßwellenieiters, der zur Unterdrückung der ungewünschten Schwingungszustände und der Oberschwingungen dient, verursachen nur minimale Kosten, so daß insgesamt 50% oder mehr der Kosten für das bisher verwendete Dichtungsmaterial eingespart werden können.The present invention which eliminates or at least substantially reduces the harmonics makes use additional energy-absorbing body next to the access door superfluous. Instead of such peripheral seals that normally are black, white plastic materials or those with vivid colors can now be used to match the oven give a more appealing appearance and are also easy to clean. The previously used carbon-based sealing materials are expensive and can now be easily replaced with other materials that are only a tenth as expensive are. The additional cost of the low-pass waveguide used for Suppression of the undesired oscillation states and the harmonics causes only minimal costs, so that a total of 50% or more of the cost of what was previously used Sealing material can be saved.

Das offenbarte, wirksame Tiefpaßfilter für rechteckige Wellenleiter eignet sich insbesondere zur Verwendung in Mikrowellenvorrichtungen mit einer schmalbandigen Betriebsfrequenz. Es besitzt eine wellenartige Gestalt und die abwechselnd aufeinanderfolgenden Rippen, welche die dazwischenliegenden Räume begrenzen, sowie die eingeschnürten Bereiche können in jedem Abschnitt gleichförmig oder ungleichförmig angeordnet sein. Praktisch können auch mehrere ungleiche Filterabschnitte mit unterschiedlichen Grenzfrequenzen vorgesehen sein. Es sei betont, daß die Mikrowellenofen nur ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des beschriebenen und beanspruchten Filters darstellen.The disclosed effective low pass filter for rectangular waveguides is particularly suitable for use in microwave devices with a narrow-band operating frequency. It owns a wave-like shape and the alternating ribs that delimit the spaces in between, as well as the constricted areas may be arranged uniformly or non-uniformly in each section. Practically can several unequal filter sections with different cut-off frequencies can also be provided. It should be emphasized that the Microwave oven only a preferred area of application of the described and claimed filters.

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Claims (16)

2329UQ2329UQ PatentansprücheClaims 1/ Mikrowel1engerät mit einer Kammer mit leitenden Wänden, mit einem Generator, der Mikrowellen mit mindestens einer vorbestimmten Betriebsfrequenz liefert, und mit einer Einrichtung zur Übertragung der elektromagnetischen Energie in die Kammer, gekennzeichnet durch ein in der Übertragungseinrichtung (42) angeordnetes Tiefpaßfilter (58),welches für Oberschwingungen der Betriebsfrequenz undurchlässig ist.1 / Microwave device with a chamber with conductive walls, with a generator which supplies microwaves with at least one predetermined operating frequency, and having means for Transmission of the electromagnetic energy into the chamber, characterized by a low-pass filter (58) which is arranged in the transmission device (42) and which is impermeable to harmonics of the operating frequency. 2. Vorrichtung nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (58) einen Körper (76) aufweist, von dem Rippen (80, 82) abstehen.2. Device according to Anspruoh 1, characterized in that the Filter (58) has a body (76) from which ribs (80, 82) protrude. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (80, 62) in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the Ribs (80, 62) are arranged at regular intervals. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (80, 82) in unterschiedlichen Abständen angeordnet sind.4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the Ribs (80, 82) are arranged at different distances. 5. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (80, 82) symmetrisch zu einer Referenzebene von dem Körper (76) abstehen.5. Device naoh one of claims 2 to 4, characterized in that the ribs (80, 82) protrude symmetrically to a reference plane from the body (76). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung ein rechteckiger Wellenleiter (42) mit breiten und mit schmalen Begrenzungswänden (64, 62) ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transmission device is a rectangular waveguide (42) with wide and narrow boundary walls (64, 62) is. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn-7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized mit ihrer.größten Abmessung zeichnet, daß die Rippen (80, 82)/senkrecht zur Ausbreitungs-with their largest dimension shows that the ribs (80, 82) / perpendicular to the expansion - 15 -- 15 - 3 0 9 « 8 Ί / U Ö 7 ö3 0 9 «8 Ί / U Ö 7 ö 2329UQ2329UQ richtung der Energie im Wellenleiter (42) angeordnet sind.direction of the energy in the waveguide (42) are arranged. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (80, 82) parallel zu den breiten Begrenzung Stränden (64) und in einem Abstand von diesen so angeordnet sind, daß sie mit diesen einen Ausbreitungsweg bilden.8. Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the ribs (80, 82) are arranged parallel to the wide delimitation beaches (64) and at a distance therefrom so that they form a path of propagation with them. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (76) an den schmalen Begrenzungswänden (62) befestigt ist.9. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the body (76) on the narrow boundary walls (62) is attached. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (76) des Filters (58) aus leitendem Material besteht.10. Device according to one of claims 2 to 9, characterized in that the body (76) of the filter (58) consists of conductive material. 11. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Körpers (76) im Übertragungsweg der Energie Einrichtungen (98) zur Anpassung der elektrischen Impedanz des Filters (58) an die des Wellenleiters (42) vorgesehen sind.11. The device naoh one of claims 2 to 10, characterized in that at the ends of the body (76) in the transmission path of the energy devices (98) for adapting the electrical Impedance of the filter (58) to that of the waveguide (42) are provided. 12. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Rippen (80, 82) im gleichen Abstand zu den gegenüberliegenden breiten Begrenzungswänden (64) angeordnet sind, so daß parallele Energieübertragungswege (66, 68) mit etwa identischen Transmissionseigenschaften gebildet werden.12. Device naoh one of claims 2 to 11, characterized in that the outer ends of the ribs (80, 82) at the same distance from the opposite wide boundary walls (64) are arranged so that parallel energy transmission paths (66, 68) with approximately identical transmission properties are formed. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dimensionen der breiten und der schmalen Begrenzungβwände (64, 62) entsprechend der gewünschten Grenzfrequenz des Wellenleiters (42) bestimmt sind und daß das Filter (58) mehrere Abschnitte aufweist, welche Leerlauf- und Kurzsohlußleitwerte derart bestimmen, daß die Energie in einem ausgewählten Frequenzband oberhalb der Grenzfrequenz nicht hindurohgelassen wird.13. Device according to one of claims 2 to 12, characterized in that the dimensions of the wide and narrow Limiting walls (64, 62) are determined according to the desired cut-off frequency of the waveguide (42) and that the filter (58) has several sections which determine open-circuit and short-wave conductance values in such a way that the energy in a selected frequency band above the cut-off frequency is not let in. • 16-• 16- 309881/08 7309881/08 7 ?32<UA0? 32 <UA0 14. Vorrichtung naoh einem der Anaprüohe 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (76) aus Leichtnetall besteht.14. Device naoh one of the Anaprüohe 2 to 13, characterized in that the body (76) consists of light metal. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüohe 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzwellenlange des Wellenleiters (42) etwa der doppelten Ausdehnung seiner breiten Begrenzungswand (64) entspricht und die Mittenfrequenz der Ausbreitungsenergie etwa bei 2450 MHz liegt.15. Device according to one of claims 13 to 14, characterized in that the limit wavelength of the waveguide (42) corresponds approximately to twice the extent of its wide boundary wall (64) and the center frequency of the propagation energy approximately is at 2450 MHz. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüohe 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (58) eine Grenzfrequenz bei etwa 2800 bis 3200 MHz hat und daß sein Sperrband die Obersohwingungen der Betriebsfrequenz umfaßt.16. Device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the filter (58) has a cutoff frequency at about 2800 to 3200 MHz and that its stop band includes the harmonics of the operating frequency. - 17 -- 17 - 309881/08 7 8309881/08 7 8