новая папка / 4006338

4006338-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

РћРџРРЎРђРќРР• РЗОБРЕТЕНРРЇ US4006338A[]

ПРЕДПОСЫЛКРСОЗДАНРРЇ РЗОБРЕТЕНРРЇ BACKGROUND OF THE INVENTION Рзобретение относится Рє микроволновым устройствам для нагрева пищевых продуктов Рё РґСЂСѓРіРёС… материальных тел Рё, РІ частности, Рє усовершенствованным, более простым РІ изготовлении устройствам для микроволнового нагрева СЃ несколькими соединителями энергии Рё твердотельными источниками энергии. This invention relates to microwave apparatus for heating food and other material bodies, and more particularly to improved, more easily manufactured microwave heating apparatus with multiple energy couplers and solid state power sources. Р’ обычной микроволновой печи используется одиночный высокомощный микроволновый генератор, такой как магнетронная трубка, РІ сочетании СЃ РѕРґРЅРёРј соединителем или антенным элементом, Рё энергия заполняет РІСЃСЋ полость печи. Р’ настоящее время существуют трудности СЃ различными схемами использования множества источников малой мощности, таких как микроволновые твердотельные устройства. Хотя можно объединить отдельные выходные мощности нескольких источников малой мощности РІ единую линию передачи, общая мощность, которая может быть произведена, ограничена, Рё ее лучше всего использовать как эквивалент РѕРґРЅРѕРіРѕ источника большей мощности. Если несколько ответвителей энергии используются РІ сочетании СЃ множеством независимых маломощных микроволновых источников, проблема, которую необходимо решить, заключается РІ том, что отдельные источники РјРѕРіСѓС‚ отрицательно влиять РґСЂСѓРі РЅР° РґСЂСѓРіР°. In the ordinary microwave oven a single high power microwave generator such as a magnetron tube is used in conjunction with a single coupler or antenna element, and the energy fills the entire oven cavity. There are difficulties at present with various schemes to use a plurality of low power sources such as microwave solid state devices. Although it is possible to combine the individual power outputs of a few low power sources into a single transmission line, the total power that can be produced is limited and is best utilized as the equivalent of a single higher power source. If multiple energy couplers are used in conjunction with a plurality of independent low power microwave sources, the problem to be overcome is that the individual sources may destructively interfere with one another. Р’ одновременно поданном заявлении сер. Р’ патенте в„– 645795 Джона Маурера, озаглавленном «Устройство для микроволнового нагрева СЃ несколькими соединительными элементами Рё источниками микроволновой энергии», переданном тому же правопреемнику, что Рё настоящее изобретение, раскрыто устройство для микроволнового нагрева, которое работает РїРѕ принципу, согласно которому энергия, генерируемая каждым источником питания, связана. Рє РґСЂСѓРіРѕР№ области тела РїСЂРё нагреве Рё РІ значительной степени поглощается материалом, тем самым обеспечивая изоляцию между соединительными элементами Рё, следовательно, источниками энергии. Окружающая токопроводящая трубка ограждения обрезана Рё может быть удлинена РІ длину, так что энергия РјРѕРґС‹ более высокого РїРѕСЂСЏРґРєР° затухает Рё становятся возможными непрерывные операции обработки. Предпочтительный вариант осуществления представляет СЃРѕР±РѕР№ грелку для СЃРѕСЃРёСЃРѕРє СЃ цилиндрическим РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРј Рё опорными трубками СЃ диэлектрической нагрузкой Рё несколькими разнесенными РІ осевом направлении спиральными соединительными элементами, частично обернутыми РІРѕРєСЂСѓРі РѕРїРѕСЂРЅРѕР№ трубки СЃ плавным изогнутым переходом между РґРІСѓРјСЏ трубками для РЅРёР·РєРѕРіРѕ отражения. Также описана прямоугольная конфигурация для промышленного отопления. In concurrently filed application Ser. No. 645,795 by John Maurer entitled "Microwave Heating Apparatus with Multiple Coupling Elements and Microwave Power Sources," assigned to the same assignee as this invention, a microwave heating apparatus is disclosed which operates on the principle that energy generated by each power source is coupled to a different region of the body being heated and is substantially absorbed by the material to thereby provide isolation between coupling elements and hence power sources. The surrounding conductive enclosure tube is cut off and can be extended lengthwise so that higher order mode energy decays and continuous processing operations are possible. The preferred embodiment is a frankfurter warmer with cylindrical enclosure and dielectric load support tubes and several axially spaced helical coupling elements that are partially wrapped about the support tube with a smooth curving transition between the two tubes for low reflection. A rectangular configuration for industrial heating applications is also described. Настоящее изобретение относится Рє усовершенствованию Рё дальнейшему развитию устройства для микроволнового нагрева этого типа. The present invention relates to improvement and further development of this type of microwave heating apparatus. Краткое изложение изобретения Summary of the Invention Р’ устройстве для микроволнового нагрева СЃ трубчатой конфигурацией для нагревания СЃРѕСЃРёСЃРѕРє Рё материальных тел аналогичной формы, как только что описано, более простые РІ изготовлении энергетические ответвители СЃ более близкими расстояниями реализованы Р·Р° счет использования резонансных ответвителей, которые смещены РїРѕРґ углом относительно соседних ответвителей РІ заданном расположении, благодаря чему электрическая поля РЅР° открытых концах соседних соединителей РїРѕ существу ортогональны или противоположны, чтобы минимизировать перекрестную СЃРІСЏР·СЊ. Как правило, ответвители имеют длину несколько короче 1/4 длины волны РЅР° рабочей частоте, чтобы иметь резонанс СЃ РЅРёР·РєРѕР№ добротностью, принимая РІРѕ внимание эффекты нагрузки диэлектрической РѕРїРѕСЂРЅРѕР№ трубки Рё нагреваемого тела. Желательно, чтобы проводящий трубчатый РєРѕСЂРїСѓСЃ имел многоугольное поперечное сечение СЃ достаточно малыми размерами, чтобы его можно было отрезать, Р° множество твердотельных микроволновых генераторов, использующих схемы микрополосковых генераторов, монтируются снаружи РЅР° РѕРґРЅРѕР№ или нескольких плоских секциях многоугольного РєРѕСЂРїСѓСЃР°. Предусмотрены средства для подключения каждого ответвителя Рє РґСЂСѓРіРѕРјСѓ РёР· микроволновых генераторов, соответственно, включая микрополосковую линию передачи, выполненную РЅР° той же печатной плате, что Рё соответствующая схема микрополоскового генератора. In a microwave heating apparatus with a tubular configuration for heating frankfurters and similarly shaped material bodies as just described, more easily manufactured energy couplers with closer spacings are realized by using resonant couplers that are angularly staggered relative to adjacent couplers in a predetermined arrangement whereby the electric fields at the open ends of adjacent couplers are substantially orthogonal or opposing to minimize cross coupling. Typically, the couplers are somewhat shorter than 1/4 wavelength at the operating frequency so as to exhibit a low Q resonance taking into account the loading effects of the dielectric support tube and body being heated. The conductive tubular housing desirably has a polygonal cross section with dimensions small enough so as to be cut off, and a plurality of solid state microwave oscillators using microstrip oscillator circuitry are mounted externally on one or more flat sections of the polygonal housing. Means are provided for connecting each coupler to a different one of the microwave oscillators, suitably including a microstrip transmission line formed on the same circuit board as the respective microstrip oscillator circuitry. Р’ предпочтительном варианте РєРѕСЂРїСѓСЃ имеет шестигранную форму, Р° плоские соединители установлены РЅР° плоских участках, наклоненных РІ противоположные стороны, Рё дополнительно выборочно намотаны РІ противоположных направлениях РЅР° трубу, поддерживающую рабочую нагрузку, для реализации углового шахматного расположения набора соединителей. Даже РїСЂРё близком расстоянии энергия, поступающая РІ различные области тела, РІ значительной степени поглощается материалом, чтобы обеспечить изоляцию между ответвителями Рё, следовательно, источниками. Если предположить, что трубчатый РєРѕСЂРїСѓСЃ имеет достаточную длину, возможны непрерывные операции обработки. In the preferred embodiment, the housing is hexagonal and planar couplers are mounted on oppositely inclined flat sections and are further selectively wound in opposite directions on the work load support tube to implement an angularly staggered arrangement for a set of couplers. Even at close spacings, energy coupled to different regions of the body is substantially absorbed by the material to provide isolation between couplers and hence sources. Assuming that the tubular housing is elongated sufficiently, continuous processing operations are possible. Р’ прямоугольной конфигурации для нагрева упаковок СЃ замороженными продуктами Рё РґСЂСѓРіРёС… рабочих нагрузок СЃ прямоугольной формой плиты используется закрытый прямоугольный РєРѕСЂРїСѓСЃ или РєРѕСЂРѕР±РєР°, размеры которых исключают резонанс. Плоская матрица проволочных резонансных ответвителей, таких как 1/4 длины волны змеевиков или плоских спиралей, устанавливается СЂСЏРґРѕРј СЃ диэлектрическим опорным элементом или пространством для приема тела. Соседние соединители ориентированы ортогонально РґСЂСѓРі относительно РґСЂСѓРіР°, благодаря чему можно использовать близкое расстояние без соединения СЃ РґСЂСѓРіРёРјРё узлами. Р’ предпочтительном варианте осуществления над Рё РїРѕРґ пространством для приема тела используются РґРІРµ плоские решетки, Р° резонансные ответвители СЃ длиной волны 1/2 подключаются РІ центре Рє твердотельному микроволновому генератору, работающему РЅР° выбранной частоте. Также раскрыты промышленные применения для обогрева. In a rectangular configuration for heating frozen food packages and other work loads with a rectangular slab shape, an enclosed rectangular housing or box is used having dimensions so as to be non-resonant. A planar array of wire-like resonant couplers, such as 1/4 wavelength serpentine or flat spiral units, is mounted adjacent the dielectric support member or body receiving space. Adjacent couplers are oriented orthogonally relative to one another whereby close spacings can be used without coupling to other units. In the preferred embodiment, two planar arrays are employed above and below the body receiving space, and 1/2 wavelength resonant couplers are connected at the center to a solid state microwave oscillator operated at the selected frequency. Industrial heating applications are also disclosed. РљР РђРўРљРћР• РћРџРРЎРђРќРР• Р РРЎРЈРќРљРћР’ BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS РРќР–РР . 1 представляет СЃРѕР±РѕР№ схематический РІРёРґ РІ перспективе СЃ частичным вырезом для демонстрации внутренних деталей устройства для микроволнового нагрева, сконструированного РІ соответствии СЃ изобретением РІ РІРёРґРµ удлиненной трубчатой конфигурации для нагревания СЃРѕСЃРёСЃРѕРє; FIG. 1 is a schematic perspective view, partially cut away to reveal interior detail, of a microwave heating apparatus constructed in accordance with the invention in an elongated tubular configuration for heating frankfurters; РРќР–РР . 2 представляет СЃРѕР±РѕР№ вертикальное сечение устройства РїРѕ фиг. 1, показывающий одиночный резонансный ответвитель; FIG. 2 is a vertical cross section through the apparatus of FIG. 1 showing a single resonant coupler; РРќР–РР . 3 представляет СЃРѕР±РѕР№ развернутый или частично повернутый РІРёРґ верхней половины трубчатого РєРѕСЂРїСѓСЃР° РЅР° фиг. 1 Рё присоединенные твердотельные источники питания СЃ использованием микрополосковой схемы; FIG. 3 is a developed or partly rotated view of the top half of the tubular housing in FIG. 1 and attached solid state power sources using microstrip circuitry; РРќР–РР . 4 представляет СЃРѕР±РѕР№ схематический РІРёРґ РІ перспективе СЃ вырезанными частями, иллюстрирующий относительное положение нескольких соединителей РІРѕРєСЂСѓРі РѕРїРѕСЂРЅРѕР№ трубы рабочей нагрузки; FIG. 4 is a schematic perspective view with portions cut away illustrating the relative positions of the several couplers around the work load support tube; РРќР–РР . 5 представляет СЃРѕР±РѕР№ внешний РІРёРґ РІ перспективе второго варианта осуществления изобретения СЃ прямоугольной конфигурацией РєРѕСЂРѕР±РєРё для подогрева упаковок СЃ замороженными пищевыми продуктами; FIG. 5 is an exterior perspective view of a second embodiment of the invention in a rectangular box configuration for heating frozen food packages; РРќР–РР . 6 представляет СЃРѕР±РѕР№ вертикальное поперечное сечение внутренней части печи, показанной РЅР° фиг. 5; FIG. 6 is a vertical cross section taken through the interior of the oven in FIG. 5; РРќР–РР . 7 представляет СЃРѕР±РѕР№ РІРёРґ сверху РѕРґРЅРѕР№ РіСЂСѓРїРїС‹ резонансных змеевидных ответвителей, показанных РЅР° фиг. 6; Р° также FIG. 7 is a plan view of one array of the resonant serpentine couplers shown in FIG. 6; and РРќР–РР . 8 показан альтернативный плоский спиральный резонансный ответвитель. FIG. 8 illustrates an alternate flat spiral resonant coupler. РћРџРРЎРђРќРР• ПРЕДПОЧТРТЕЛЬНЫХ Р’РђР РРђРќРўРћР’ ВОПЛОЩЕНРРЇ DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Удлиненный трубчатый вариант устройства для микроволнового нагрева, показанный РЅР° фиг. 1 Рё 2 обсуждается РІ отношении микроволновой печи для разогрева или приготовления СЃРѕСЃРёСЃРѕРє, РЅРѕ РѕРЅР° может использоваться для разогрева РґСЂСѓРіРёС… подобных пищевых продуктов Рё имеет промышленное применение для нагревания различных тел РёР· материалов соответствующей формы. Как будет очевидно, устройство РїРѕРґС…РѕРґРёС‚ для операций непрерывной обработки РЅР° линии СЃРѕСЃРёСЃРѕРє, подаваемых встык последовательно, Р° также для нагрева отдельных СЃРѕСЃРёСЃРѕРє РїРѕ РѕРґРЅРѕР№ Р·Р° раз. Микроволновая печь состоит РёР· электропроводящего трубчатого РєРѕСЂРїСѓСЃР° или кожуха 10, изготовленного РёР· меди или РґСЂСѓРіРѕРіРѕ подходящего металла Рё предпочтительно имеющего многоугольное поперечное сечение, чтобы обеспечить плоские поверхности для монтажа печатных плат твердотельных источников питания. Проиллюстрирован шестиугольный трубчатый РєРѕСЂРїСѓСЃ, выполненный РІ РІРёРґРµ верхней Рё нижней секций РєРѕСЂРїСѓСЃР° 10Р° Рё 10b СЃ горизонтальными фланцами, скрепленными вместе крепежными элементами 11. Трубчатый РєРѕСЂРїСѓСЃ имеет достаточно малое поперечное сечение, чтобы РІ пустой трубе отсекались РІСЃРµ возможные волноводные РјРѕРґС‹ РЅР° частоте генерируемой электромагнитной энергии, Р° именно 2450 МГц. Для этого поперечного сечения, как Рё РІ круглом волноводе, РјРѕРґРѕР№ низшего РїРѕСЂСЏРґРєР° является РјРѕРґР° РўРњ01, которая отсекается РїСЂРё размере, определяемом формулой The elongated tubular embodiment of the microwave heating apparatus shown in FIGS. 1 and 2 is discussed with regard to a microwave oven for warming or cooking frankfurters, but it can be used to heat other similar food items and has industrial applications for the heating of various appropriately shaped material bodies. As will be evident, the apparatus is suitable for continuous processing operations on a line of frankfurters fed end to end in sequence as well as for heating single frankfurters one at a time. The microwave oven is comprised by an electrically conductive tubular housing or enclosure tube 10 made of copper or other suitable metal and preferably having a polygonal cross section so as to provide flat surfaces for the mounting of solid state power source circuit boards. A hexagonal tubular housing is illustrated, fabricated as upper and lower housing sections 10a and 10b with horizontal flanges secured together by fasteners 11. The tubular housing has a small enough cross section that all of the possible waveguide modes are cut off in the empty tube at the frequency of the generated electromagnetic energy, namely, 2450 MHz. For this cross section, as in a circular waveguide, the lowest order mode is the TM01 mode which is cut off at a dimension determined by the formula .lambda.c .apprxeq. 3.4r, РіРґРµ r РІ данном случае — расстояние РѕС‚ центра РґРѕ вершины шестиугольника. Таким образом, электромагнитная энергия РЅРµ распространяется РІ пустой трубе, Рё хотя РјРѕРіСѓС‚ существовать затухающие РјРѕРґС‹ более высокого РїРѕСЂСЏРґРєР°, электромагнитная энергия существенно затухает Рё РЅРµ вредна для человека-оператора, РєРѕРіРґР° трубчатый РєРѕСЂРїСѓСЃ 10 выдвинут РІ осевом направлении СЃ любого конца РЅР° достаточное расстояние Р·Р° пределы соединителей. . Например, осевое удлинение РЅР° любом конце может быть равно удвоенному диаметральному размеру. 3.4r, where r in this case is the distance from the center to the apex of the hexagon. Thus, electromagnetic energy does not propagate in the empty tube and although higher order, evanescent modes may exist, the electromagnetic energy substantially decays and is not harmful to a human operator when tubular housing 10 is extended axially at either end a sufficient distance beyond the couplers. For example, the axial extension at either end can be equal to twice the diametrical dimension. Диэлектрическая опорная трубка или элемент 12, закрывающий пространство для приема тела для приема СЃРѕСЃРёСЃРѕРє 13 или тела РёР· РґСЂСѓРіРѕРіРѕ материала, которое нагревается, устанавливается РїРѕ центру внутри трубчатого РєРѕСЂРїСѓСЃР° 10. Опорная трубка 12 изготовлена РёР· диэлектрика СЃ РЅРёР·РєРёРјРё потерями, такого как стекло или пластик, Рё установлена коаксиально внутри трубчатого РєРѕСЂРїСѓСЃР° 10 СЃ помощью пары торцевых пластин 14. Таким образом, опорная труба 12 открыта СЃ РѕР±РѕРёС… концов Рё может поддерживать конструкцию конвейерной ленты (здесь РЅРµ показана) для непрерывной обработки линии СЃРѕСЃРёСЃРѕРє. Внутри трубчатого РєРѕСЂРїСѓСЃР° 10 установлено множество электропроводящих проводообразных резонансных соединителей 15 энергии, расположенных РЅР° расстоянии РґСЂСѓРі РѕС‚ РґСЂСѓРіР° РІ продольном направлении, для передачи электромагнитной энергии РІ различные области рабочей нагрузки. Резонансные ответвители 15 предпочтительно изготавливаются РёР· металлической проволоки, РЅРѕ РѕРЅРё также РјРѕРіСѓС‚ быть плоскими лентами, имеющими ширину, меньшую РїРѕ сравнению СЃ расстоянием между соседними элементами. Желательно, чтобы каждый резонансный ответвитель 15 имел плоскую конфигурацию Рё частично наматывался РЅР° диэлектрическую РѕРїРѕСЂРЅСѓСЋ трубку 12, РїСЂРё этом соседние ответвители или заданный набор соседних ответвителей были смещены РїРѕРґ углом РґСЂСѓРі Рє РґСЂСѓРіСѓ или сводились Рє РјРёРЅРёРјСѓРјСѓ СЃРІСЏР·Рё между соседними элементами, как будет РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕ объяснено ниже. A dielectric support tube or member 12 enclosing a body receiving space for receiving frankfurter 13 or other material body being heated is mounted centrally within tubular housing 10. Support tube 12 is made of a low loss dielectric such as glass or plastic, and is mounted coaxially within tubular housing 10 by means of a pair of end plates 14. Thus, support tube 12 is open at both ends and may support a conveyor belt arrangement (not here shown) for the continuous processing of a line of frankfurters. A plurality of electrically conductive, wire-like, resonant energy couplers 15 are mounted within tubular housing 10, longitudinally spaced from one another, for coupling electromagnetic energy to different regions of the work load. Resonant couplers 15 preferably are made of metallic wire but can also be flat ribbon having a width narrow as compared to the spacing between adjacent units. Each resonant coupler 15 desirably has a planar configuration and is partially wound around dielectric support tube 12, adjacent couplers or a predetermined set of adjacent couplers being angularly staggered relative to one another or minimize coupling between adjacent units as is explained in detail later. Следует отметить, что опорная труба 12 РЅРµ только поддерживает СЃРѕСЃРёСЃРєРё, РЅРѕ Рё обеспечивает минимальное расстояние между ней Рё несколькими резонансными ответвителями 15, сохраняя РїСЂРё этом РёС… механическую изоляцию. It will be noted that support tube 12 not only supports the frankfurter but allows minimum spacing between it and the several resonant couplers 15 while keeping them mechanically isolated. РќР° своем внешнем конце каждая муфта 15 прикреплена Рє изолированному штырю 16 или РґСЂСѓРіРѕРјСѓ типу изолированного соединительного средства, установленного РІ отверстии РІ трубчатом РєРѕСЂРїСѓСЃРµ 10, Рё, как показано здесь, каждая вторая муфта поддерживается РѕРґРЅРѕР№ наклонной секцией стенки РєРѕСЂРїСѓСЃР°, РІ то время как чередующиеся муфты опираются РЅР° противоположно наклоненную секцию стенки РєРѕСЂРїСѓСЃР°. Каждый РёР· резонансных ответвителей возбуждается независимым твердотельным микроволновым генератором 17, Рё энергия, генерируемая каждым источником питания, передается РїРѕ линии 18 передачи Рє соответствующему изолированному соединительному средству 16. Схема генератора Рё линия передачи желательно изготовлены РІ РІРёРґРµ микрополосков РЅР° РѕРґРЅРѕР№ микрополосковой печатной плате 19, прикрепленной Рє внешней поверхности трубчатого РєРѕСЂРїСѓСЃР° 10. Таким образом, каждый резонансный ответвитель 15 возбуждается независимым источником питания, который, следовательно, может быть источником малой мощности. Предполагая, что используются подходящие методы изоляции, желательно иметь РѕРґРёРЅ источник питания 20, который может быть подключен через отдельные коаксиальные кабели 21 Рє коаксиальному РІС…РѕРґРЅРѕРјСѓ разъему 22 для каждого отдельного микроволнового генератора. At its outer end, each coupler 15 is attached to an insulated pin 16 or other type of insulated connector means mounted in an opening in tubular housing 10, and as here shown every other coupler is supported by one inclined housing wall section while the alternate couplers are supported by the oppositely inclined housing wall section. Each of the resonant couplers is excited by an independent solid state microwave oscillator 17, and the energy generated by each power source is transmitted by a transmission line 18 to the respective insulated connector means 16. The oscillator circuitry and transmission line are desirably fabricated in microstrip form on a single microstrip circuit board 19 attached to the external surface of tubular housing 10. Thus, each resonant coupler 15 is excited by a independent power source, which consequently can be a low power source. Assuming that suitable isolation techniques are used, it is desirable to have single power supply 20 which can be connected through separate coxial cables 21 to a coaxial input jack 22 for each individual microwave oscillator. РРќР–РР . 3 показан развернутый или повернутый РІРёРґ верхней секции 10Р° РєРѕСЂРїСѓСЃР° СЃ четырьмя идентичными модулями источника микроволновой мощности для набора РёР· четырех угловых соединителей 15, показанных РЅР° обеих фиг. 1 Рё 4. Р’ качестве примера можно использовать генератор 17 РЅР° РґРёРѕРґРµ TRAPATT (лавинный переход СЃ захваченной плазмой), хотя РїРѕРґС…РѕРґСЏС‚ Рё РґСЂСѓРіРёРµ типы твердотельных микроволновых генераторов. Твердотельный РґРёРѕРґ 23 прикреплен Рє стенке РєРѕСЂРїСѓСЃР° для заземления Рё отвода тепла, тогда как РґСЂСѓРіРѕР№ электрод соединен СЃ помощью зажима СЃРѕ схемой 24 микрополоскового генератора, имеющей конфигурацию, известную РІ технике. Рмпульсы постоянного тока СЃ высокой частотой повторения, генерируемые источником питания 20, подаются через РІС…РѕРґРЅРѕРµ гнездо 22 Рё цепь смещения 25 РЅР° генератор 17. Печатная плата 19 РІ дополнение Рє схеме 25 смещения может также включать РІ себя схему 26 обнаружения РґРёРѕРґРѕРІ СЃ емкостной СЃРІСЏР·СЊСЋ для целей контроля, Р° РЅР° обратной стороне сформирован непрерывный заземляющий РїСЂРѕРІРѕРґ. Принципы работы диодных генераторов TRAPATT РІ целом обсуждались РІ публикациях предшествующего СѓСЂРѕРІРЅСЏ техники Рё РЅРµ нуждаются РІ РїРѕРґСЂРѕР±РЅРѕРј рассмотрении здесь. FIG. 3 shows a developed or rotated view of upper housing section 10a with four identical microwave power source modules for the set of four angularly staggered couplers 15 illustrated in both FIGS. 1 and 4. By way of example, a TRAPATT (trapped plasma avalanche triggered transit) diode oscillator 17 can be used, although other types of solid state microwave oscillators are also appropriate. Solid state diode 23 is attached to the housing wall for grounding and heat sinking, while the other electrode is coupled by means of a clip to microstrip oscillator circuitry 24 having a configuration as is known in the art. High repetition frequency dc pulses generated by power supply 20 are fed through input jack 22 and a bias circuit 25 to oscillator 17. Circuit board 19 in addition to bias circuit 25 may also include a capacitively coupled diode detection circuit 26 for monitoring purposes, and a continuous ground plne is formed on the reverse side. The principles of operation of TRAPATT diode oscillators have been discussed generally in prior art publications and need not be reviewed in detail here. Очевидно, что вместо предоставления отдельных печатных плат для каждого силового микроволнового модуля микрополосковая схема для множества модулей или всех модулей может быть изготовлена РЅР° РѕРґРЅРѕР№ печатной плате. Твердотельные микроволновые источники питания, использующие микрополосковые схемы, обладают потенциалом высокой надежности Рё РЅРёР·РєРѕР№ себестоимости изготовления, Рё, хотя выходная мощность каждого источника ограничена, можно использовать множество таких модулей для реализации общей мощности, необходимой для данной цели. Р’РІРёРґСѓ существенной изоляции между источниками, каждый источник можно вставлять, настраивать Рё использовать независимо РѕС‚ РґСЂСѓРіРёС…. Instead of providing individual circuit boards for each microwave power module, it is evident that the microstrip circuitry for a plurality of modules or all the modules may be fabricated on a single circuit board. Solid state microwave power sources using microstrip circuitry have potential for high reliability and low cost fabrication, and while each source is limited in power output, a multiplicity of such modules can be used to realize the total power needed for a given purpose. In view of the substantial isolation between sources, each source can be inserted, tuned, and operated independently of the others. Отдельные планарные резонансные ответвители 15 (СЃРј. фиг. 4) несколько короче 1/4 длины волны РЅР° рабочей частоте, так что РѕРЅРё демонстрируют резонанс СЃ РЅРёР·РєРѕР№ добротностью, РєРѕРіРґР° емкостные эффекты диэлектрической РѕРїРѕСЂРЅРѕР№ трубки 12 Рё диэлектрическая нагрузка франкфуртера 13 или РґСЂСѓРіРѕРіРѕ учитывается рабочая нагрузка. Предполагая, что опорная трубка 12 имеет диаметр, достаточный для размещения СЃРѕСЃРёСЃРєРё обычного размера, каждый резонансный ответвитель 15 примерно РЅР° три четверти витка намотан РЅР° РѕРїРѕСЂРЅСѓСЋ трубку Рё может быть СЃРѕРіРЅСѓС‚ РїРѕРґ прямым углом, образуя «радиально» простирающуюся часть для крепление Рє изолированному штырю 16. Для некоторых приложений может быть выгодно использовать укороченное 3/4 .lambda. или 5125 .лямбда. резонансный ответвитель. Р’ таком соединителе электромагнитной энергии напряжение Рё электрическое поле высоки РЅР° открытом конце. Эти ответвители расположены РІ шахматном РїРѕСЂСЏРґРєРµ РїРѕРґ углом Рё ориентированы таким образом, что поля РѕС‚ соседних блоков, РїРѕ крайней мере, ортогональны, чтобы минимизировать СЃРІСЏР·СЊ. Это поясняется относительно набора РёР· четырех резонансных ответвителей 15 РЅР° фиг. 4, именуемые РІ дальнейшем ответвителями 1-4, каждый РёР· которых возбуждается отдельными источниками питания, пронумерованными таким же образом РЅР° фиг. 3. The individual planar resonant couplers 15 (see FIG. 4) are somewhat shorter than 1/4 wavelength at the operating frequency so that they exhibit a low Q resonance when the capacitive effects of dielectric support tube 12 and the dielectric loading of frankfurter 13 or other work load are taken into account. Assuming that support tube 12 has a diameter large enough to receive an ordinary sized frankfurter, each resonant coupler 15 has about three-quarters of a turn wound around the support tube and can be bent at right angles to form a "radially" extending portion for attachment to insulated pin 16. For some applications, it might be advantageous to use a shortened 3/4 .lambda. or 5125 .lambda. resonant coupler. In such an electromagnetic energy coupler, the voltage and electric field is high at the open end. These couplers are angularly staggered and oriented in such fashion that fields from adjacent units are at least orthogonal in order to minimize coupling. This is explained with regard to a set of four resonant couplers 15 in FIG. 4, hereafter referred to as couplers 1-4, each of which is excited by the individual power sources numbered in the same manner in FIG. 3. Как уже упоминалось, шахматное расположение реализуется Р·Р° счет поочередного монтажа узлов РЅРµ менее чем РёР· РґРІСѓС… противоположно наклоненных секций стенки шестигранного РєРѕСЂРїСѓСЃР° 10, Р° также Р·Р° счет выборочной навивки узлов РІ противоположных направлениях РЅР° РѕРїРѕСЂРЅСѓСЋ трубу 12. Ответвители 1 Рё 2 намотаны РІ РѕРґРЅРѕРј направлении РЅР° РѕРїРѕСЂРЅРѕР№ трубе 12, например, РїРѕ часовой стрелке, однако открытые концы разнесены РЅРµ менее чем РЅР° 90o, благодаря чему ортогональность полей обеспечивает перекрестную поляризацию волн, возбуждаемых между рабочей нагрузкой Рё РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРј. Соединители 3 Рё 4 дополнительно смещены РїРѕРґ углом относительно соединителей 1 Рё 2 для достижения ортогональности Рё для этих пар. Эти соединители намотаны РІ противоположном направлении РЅР° РѕРїРѕСЂРЅСѓСЋ трубку 12, Р° именно против часовой стрелки, РІ результате чего открытые концы соединителей 3 Рё 4 также отстоят РґСЂСѓРі РѕС‚ РґСЂСѓРіР°, РїРѕ меньшей мере, примерно РЅР° 90o. РљСЂРѕРјРµ того, встречно намотанные соединители 1 Рё 3 РїРѕ существу изолированы РґСЂСѓРі РѕС‚ РґСЂСѓРіР°, поскольку РёС… соответствующие открытые концы также разнесены РїРѕ меньшей мере РЅР° 90В° РґСЂСѓРі РѕС‚ РґСЂСѓРіР°, Рё то же самое относится Рє открытым концам соединителей 2 Рё 4. As was mentioned, the staggered arrangement is implemented by mounting alternate units from at least two oppositely inclined wall sections of hexagonal housing 10 and also by selectively winding the units in opposite directions on support tube 12. Couplers 1 and 2 are wound in the same direction on support tube 12, such as clockwise, however the open ends are at least about 90 DEG apart whereby the orthogonality of fields provides cross polarization of waves excited between the work load and housing. Couplers 3 and 4 are further angularly staggered with respect to couplers 1 and 2 to achieve orthogonality for these pairs also. These couplers are wound in the opposite direction on support tube 12, namely counterclockwise, with the result that the open ends of couplers 3 and 4 are also at least about 90 DEG apart. Further, counter-wound couplers 1 and 3 are substantially isolated from one another since their respective open ends are also at least about 90 apart, and the same is true of the open ends of couplers 2 and 4. Открытые концы непосредственно примыкающих РґСЂСѓРі Рє РґСЂСѓРіСѓ встречно намотанных соединителей 2 Рё 3 Рё, следовательно, РёС… электрические поля почти противоположны, Рё между этими звеньями существует лишь небольшая степень СЃРІСЏР·Рё. РџСЂРё показанном расположении РІ шахматном РїРѕСЂСЏРґРєРµ РЅР° 90 градусов изоляция между портами источника питания составляет РЅРµ менее 10 РґР‘. The open ends of immediately adjacent, counter-wound couplers 2 and 3, and thus their electric fields, are almost opposing and there is only small amount of coupling between these units. With the 90 DEG staggered arrangement that is illustrated, isolation among power source ports is at least 10 dB. Р’ случае, если РёР·-Р·Р° продолжительности рабочей нагрузки требуется еще РѕРґРёРЅ комплект РёР· четырех соединителей, угловую ориентацию соединителей 1-4 можно повторить. Р’ РґРІСѓС… соседних наборах РїРѕ четыре элемента РґРІР° соединителя 1, хотя Рё СЃ одинаковой угловой ориентацией, находятся РЅР° достаточном расстоянии РґСЂСѓРі РѕС‚ РґСЂСѓРіР°, чтобы материал существенно ослаблял энергию волны, Р° порты источника питания были РїРѕ существу изолированы. Например, микроволновая печь была построена СЃ расстоянием между муфтами примерно 0,5 РґСЋР№РјР°, Рё, следовательно, для маленькой коктейльной колбасы требуется четыре единицы, РІ то время как для СЃРѕСЃРёСЃРѕРє обычного размера требуется восемь единиц. Чтобы лучше понять расположение СЃРѕ смещением РїРѕРґ углом РЅР° фиг. 4 Р±СѓРґСѓС‚ упомянуты альтернативные схемы СЃ РёС… недостатками. Предполагая, что ответвители 1 Рё 2 ориентированы, как показано, этот шаблон РЅРµ может быть повторен для следующей соседней пары РёР·-Р·Р° большой степени СЃРІСЏР·Рё между ответвителями 1 Рё 3 Рё ответвителями 2 Рё 4. Хотя было Р±С‹ желательно иметь открытые концы соединителей 1 Рё 2 РЅР° расстоянии 180 градусов РґСЂСѓРі РѕС‚ РґСЂСѓРіР° для улучшения изоляции между этими узлами, было обнаружено, что соединение СЃ чередующимися портами РїРѕРґ РѕРґРЅРёРј Рё тем же углом (соединители 1 Рё 3, Р° также соединители 2 Рё 4) быть слишком сильным. In the event that another set of four couplers is required because of the length of work load, the angular orientations of couplers 1-4 can be repeated. In the two adjacent sets of four each the two couplers 1, although at the same angular orientation, are a sufficient distance apart that the material substantially attenuates the wave energy and the power source ports are substantially isolated. By way of example, a microwave oven was built with coupler spacings of approximately 0.5 inch, and consequently four units are required for a small cocktail sausage while a regular size frankfurter requires eight units. To further understand the angularly staggered arrangement in FIG. 4, alternative arrangements will be mentioned with their deficiencies. Assuming that couplers 1 and 2 are oriented as shown, this pattern cannot be repeated for the next adjacent pair due to the large amount of coupling between couplers 1 and 3 and couplers 2 and 4. While it would be desirable to have the open ends of couplers 1 and 2, 180 DEG apart for improved isolation between these units, coupling to the alternate ports of the same angle (couplers 1 and 3 and also couplers 2 and 4) was found to be too strong. Чтобы кратко рассмотреть работу, несколько разнесенных РІ продольном направлении резонансных ответвителей 15, каждый РёР· которых имеет независимый маломощный источник электромагнитной энергии, передают энергию РІ различные области нагреваемого материального тела. Предполагая, что соседние ответвители или заданное количество соседних ответвителей смещены РїРѕРґ углом, РІ результате чего РёС… электрические поля РїРѕ меньшей мере ортогональны РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіСѓ, электромагнитная энергия РІ значительной степени поглощается материальным телом, Рё между резонансными ответвителями 15 Рё, следовательно, между РЅРёРјРё существует существенная изоляция. микроволновые генераторы 17. Следовательно, каждый источник питания имеет РІ качестве нагрузки СЃРІРѕСЋ собственную часть нагреваемого материала Рё РЅРµ зависит РѕС‚ РґСЂСѓРіРёС… источников питания, Р·Р° исключением небольшой СЃРІСЏР·Рё, которая существует между самими резонансными соединителями 15. Рспользование нескольких РІС…РѕРґРѕРІ позволяет подавать РЅР° материал РІСЃСЋ мощность, доступную РѕС‚ нескольких источников, без необходимости предварительного объединения этих мощностей РІ РѕРґРЅСѓ линию передачи. To briefly review the operation, the several longitudinally spaced resonant couplers 15, each having an independent low power source of electromagnetic energy, couple energy to different regions of the material body being heated. Assuming that adjacent couplers or a predetermined number of adjacent couplers are angularly staggered whereby their electric fields are at least orthogonal relative to one another, the electromagnetic energy is substantially absorbed by the material body and there is substantial isolation between resonant couplers 15, and hence between microwave oscillators 17. Consequently, each power source has as a load its own portion of the material being heated, and is independent of other power sources except for the small amount of coupling that exists between the resonant couplers 15 themselves. The use of multiple inputs allows the total power available from a number of sources to be applied to the material without requiring prior combination of these powers into a single transmission line. Как показано здесь, несколько несинхронизированных модулей микроволновой мощности, установленных РЅР° небольшой микроволновой печи, используют геометрию ответвителя СЃ незначительной СЃРІСЏР·СЊСЋ между источниками Рё СЃ эффективной передачей энергии нагреваемой рабочей нагрузке. Р’ СЃРІСЏР·Рё СЃ этим около 3/4 оборота РЅР° РѕРїРѕСЂРЅРѕР№ трубе 12 является РјРёРЅРёРјСѓРјРѕРј для хороших результатов. Поскольку для распределения тепла РёР·-РїРѕРґ плоского резонансного соединителя требуется нагрев Р·Р° счет проводимости, достижение близких расстояний Р·Р° счет использования геометрии СЃ угловым смещением РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє увеличению скорости Рё равномерности микроволнового нагрева. Р’ микроволновой печи РІСЃРµ отдельные силовые модули работают примерно РЅР° РѕРґРЅРѕР№ Рё той же микроволновой частоте, РЅРѕ СЃ теоретической точки зрения существенная изоляция между источниками питания, РїСЂРё условии, что трубчатый РєРѕСЂРїСѓСЃ 10 обрезан, позволяет использовать разные рабочие частоты. Как уже упоминалось, поскольку трубчатый РєРѕСЂРїСѓСЃ 10 обрезается, РєРѕРіРґР° РѕРЅ РЅРµ заполнен сосисками или РґСЂСѓРіРёРј поглощающим материалом, Р° поглощение РІ материалах сильно ослабляет электромагнитную энергию, РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ очень низкая утечка СЃ концами, оставленными открытыми, РєРѕРіРґР° РєРѕСЂРїСѓСЃ достаточно выдвинут РЅР° любой конец Р·Р° соединителями. As here demonstrated, several unsynchronized microwave power modules mounted on the small microwave oven utilize a coupler geometry with insignificant coupling among sources and with efficient energy transfer to the work load being heated. In this regard, about 3/4 of a turn on support tube 12 is the minimum for good results. Since heating by conduction is required to distribute the heat from under a planar resonant coupler, the achievement of close spacings by using the angularly staggered geometry results in an increased rate and uniformity of microwave heating. In a microwave oven all of the individual power modules operate at approximately the same microwave frequency, but from a theoretical standpoint the substantial isolation between power sources, assuming that tubular housing 10 is cut off, allows the use of different operating frequencies. As was mentioned, since tubular housing 10 is cut off when not filled with the frankfurter or other absorbing material, and the absorption in the materials strongly attenuates the electromagnetic energy, very low leakage occurs with the ends left open when the housing is extended sufficiently at either end beyond the couplers. Соответственно, устройство применимо для операций непрерывной обработки. РљСЂРѕРјРµ того, устройство для микроволнового нагрева находит применение РІ промышленности. Accordingly, the apparatus is applicable to continuous processing operations. Moreover, the microwave heating apparatus has industrial heating applications. Другие конфигурации резонансных энергетических ответвителей РјРѕРіСѓС‚ использоваться для соответствия конкретной интересующей рабочей нагрузке. РћРґРЅР° такая альтернативная прямоугольная конфигурация показана РЅР° фиг. 5-7 для рабочей нагрузки РІ РІРёРґРµ прямоугольного параллелепипеда, такой как упаковка замороженных продуктов для овощей Рё фруктов. Микроволновая печь для этого применения предпочтительно представляет СЃРѕР±РѕР№ шестигранную РєРѕСЂРѕР±РєСѓ 30 (фиг. 5), имеющую дверцу для доступа внутрь. Внутри РєРѕСЂРѕР±РєРё 30 находится проводящий закрытый прямоугольный РєРѕСЂРїСѓСЃ 31, физические размеры которого, как известно РІ технике, таковы, что РєРѕСЂРїСѓСЃ РЅРµ резонирует РЅР° выбранной микроволновой частоте, обычно 2450 МГц. Пятисторонний диэлектрический опорный элемент 32, заключающий РІ себе пространство для приема тела для приема материала, подлежащего нагреву, надлежащим образом установлен внутри РєРѕСЂРѕР±РєРё 31. РџСЂРё желании диэлектрический опорный элемент 32 может иметь форму РѕРґРЅРѕР№ полки. РџРѕ крайней мере, РѕРґРЅР° плоская матрица электропроводящих, проводообразных, резонансных энергетических ответвителей 33 установлена СЂСЏРґРѕРј СЃ пространством для приема тела Рё диэлектрическим опорным элементом 32, Рё предпочтительно имеется РґРІРµ такие плоские матрицы, РѕРґРЅР° над Рё РѕРґРЅР° РїРѕРґ рабочей нагрузкой соответственно параллельно ее основные поверхности. Other configurations of resonant energy couplers may be employed to match the specific work load of interest. One such alternate, rectangular configuration is shown in FIGS. 5-7 for a rectangular parallelepiped work load such as a frozen food package for vegetables and fruits. The microwave oven for this application is preferably a six-sided box 30 (FIG. 5) having a door to gain access to the interior. Within box 30 is a conductive, enclosed rectangular housing 31 having physical dimensions, as is known in the art, such that the housing is non-resonant at a selected microwave frequency, typically 2450 MHz. A five-sided dielectric support member 32 enclosing a body receiving space for receiving the material body to be heated is suitably mounted within box 31. If desired, dielectric support member 32 can take the form of a single shelf. At least one planar array of electrically conductive, wire-like, resonant energy couplers 33 is mounted adjacent the body receiving space and dielectric support member 32, and preferably there are two such planar arrays, one above and one below the work load respectively parallel to its major surfaces. Как показано РЅР° фиг. 7, резонансные ответвители 33 представляют СЃРѕР±РѕР№ укороченные О»/2 плоские змеевидные ответвители СЃ учетом емкостных эффектов Рё относительно высокой диэлектрической проницаемости рабочей нагрузки. Физические длины таковы, что требуется некоторое складывание РІ змеевидный СѓР·РѕСЂ. Соединение СЃ соответствующим изолированным соединительным средством 16', закрепленным РІ отверстии РІ нерезонансном РєРѕСЂРїСѓСЃРµ 31, находится РІ центре ответвителя, Рё, следовательно, имеется РґРІР° укороченных резонансных ответвителя О»/4, каждый РёР· которых имеет высокое напряжение Рё сильное электрическое поле РЅР° его открытом конце. Каждая плоская матрица, как показано РЅР° фиг. 7, желательно, представляет СЃРѕР±РѕР№ ортогональную решетку СЃ отдельными соединителями 33, расположенными РІ СЂСЏРґС‹ Рё столбцы, Рё для минимизации перекрестного соединения соседние соединители 33 дополнительно ориентированы ортогонально РґСЂСѓРі относительно РґСЂСѓРіР°. Таким образом, электрические поля РЅР° открытых концах соседних соединителей РїРѕ существу ортогональны РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіСѓ, что обеспечивает близкие расстояния между соединителями СЃ существенной изоляцией между портами источника питания. As shown in FIG. 7, resonant couplers 33 are shortened .lambda./2 planar serpentine couplers taking into account the capacitive effects and relatively high dielectric constant of the work load. The physical lengths are such that some folding into a serpentine pattern is required. The connection to the respective insulated connector means 16', secured in an opening in non-resonant housing 31, is at the center of the coupler, and hence there are effectively two foreshortened .lambda./4 resonant couplers, each having the high voltage and high electric field at its open end. Each planar array as shown in FIG. 7 is desirably an orthogonal array with the individual couplers 33 arranged in rows and columns, and to minimize cross coupling adjacent couplers 33 are further orthogonally oriented relative to one aother. Thus, the electric fields at open ends of adjacent couplers are substantially orthogonal to one another to realize close spacings between the couplers with substantial isolation between power source ports. Вместо конструктивной интерференции, которая имела Р±С‹ место, если Р±С‹ электрические поля были ориентированы РІ РѕРґРЅРѕРј направлении, РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ некоторая деструктивная интерференция волн, распространяющихся между рабочей нагрузкой Рё РєРѕСЂРїСѓСЃРѕРј 31. Ответвители РјРѕРіСѓС‚ иметь РґСЂСѓРіРёРµ формы, такие как плоский, спиральный, укороченный О»/4 резонансный ответвитель 33', показанный РЅР° фиг. 8. Группа резонансных ответвителей 33' также ориентирована ортогонально РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіСѓ. Геометрическое расположение соединителей 33 или 33' Рё общее количество элементов, которые РјРѕРіСѓС‚ быть использованы, определяются допустимой перекрестной СЃРІСЏР·СЊСЋ между портами источника питания, Рё обычно требуется развязка 10 РґР‘, чтобы избежать ухудшения выходного сигнала РЎР’Р§-генератора. Instead of constructively interferring, which would be the case if the electric fields were oriented in the same direction, there is some destructive interference of the waves propagating between the work load and housing 31. The couplers may take other forms, such as the planar, spiral, shortened .lambda./4 resonant coupler 33' shown in FIG. 8. The array of resonant couplers 33' are also oriented orthogonally to one another. The geometric disposition of couplers 33 or 33' and the total number of units which may be used is governed by the permissible cross coupling between power source ports, and typically 10 dB decoupling is required to avoid degradation of the microwave oscillator output. Верхний Рё нижний плоские массивы разнесенных соединителей 33 или 33' РЅРµ обязательно должны быть совмещены, как показано РЅР° фиг. 6, РЅРѕ может смещаться для дальнейшего уменьшения нежелательной СЃРІСЏР·Рё между портами источника питания. РљСЂРѕРјРµ того, вертикально выровненные резонансные ответвители РІ верхней Рё нижней решетках желательно ортогональны или повернуты относительно РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіР°, чтобы минимизировать перекрестную СЃРІСЏР·СЊ. Как показано пунктирными линиями, РјРѕРіСѓС‚ Р