专利名称：微波炉腔体的微波馈送装置与方法
技术领域：
本发明涉及一种微波炉腔体中的微波馈送方法，其使用一个在腔体壁中制成的细长的耦合槽，所述槽由和其在外部相连的波导装置供给微波。
用于上述的这种微波馈送的耦合槽的尺寸经常引起许多问题。要实现好的固定，即实现在馈送波导装置和腔体壁之间的好的电接触，便可能成为问题，这是因为点焊装置的不可进入性而引起的，点焊装置在制造期间必须被插入槽开口内部和槽开口的后方，以便把波导装置通过点焊焊接到腔体上。如同所理解的那样，这受到结构的限制。
由于微波在技术上的原因，通常需要馈送波导装置的宽度(被称为a尺寸)被保持在整个槽区域，尽管选择的耦合槽的宽度(a尺寸)大大小于波导装置的a尺寸。由于和制造有关所需的板弯曲而需要点焊，以及由于在和位于各个槽端部和与波导装置相连的侧壁连接之间的区域中并与槽相邻的腔体壁板中的传导电流的集中，这可能引起问题。当使用TE10型场时，尤其表明所述的电流集中和被称为H型的简单的耦合槽有关。
本发明的主要目的在于使得通过相对更小的耦合槽进行微波馈送成为可能，同时基本上实现通过小的a尺寸的(耦合)槽可以提供的那类场型式，尽管使用的馈送波导装置比使用的耦合槽具有大得多的a尺寸。
本发明的另一个目的在于，基本上消除上述的问题。
本发明的另一个目的在于，针对腔体壁中的耦合槽的结构设计以及馈送波导装置和腔体壁的连接，使得能够利用增加的柔性进行微波馈送。
本发明的另一个目的在于，针对在槽区域中的壁电流分布的影响，使得提供附加的结构自由度的微波馈送成为可能，并借以提供对于某些载荷的腔体激励和加热方式。
上述目的是通过具有权利要求中所述的特征的装置和方法实现的。
本发明的根据在于，已经发现，利用简单的装置可以改变在腔体壁区域中的电流分布，所述腔体壁区域位于微波辐射槽部分的向外向着馈送波导装置的各个侧壁之每侧上。按照本发明，通过在辐射槽部分的所述区域开槽，借以使得在没有开槽时存在的电流通路被切断，因而导致更均匀的电流分布，而不会在相关区域发生电流集中。
已经发现，这种改变的电流分布不会给腔体场的激励带来不利影响，但是，却大大减少了过热的危险和在相关区域中主要的电流损耗。此外，利用基本结构作为起点，可以利用所述作用有利地调整腔体的激励和加热方式以及匹配阻抗。换句话说，可以获得额外的自由度。
按照本发明开的槽可以看作是辐射耦合槽的一延伸结构，即其主要部分的延伸，并以这样方式实现，使得从由开槽而得到的额外的槽区域不能得到可观的进入腔体的微波辐射。换句话说，这些附加的槽区域将具有耦合槽之辐射主表面的辅助表面的性质，因而这些槽被作得窄，即具有小的高度或横向尺寸。这是可能的，因为溢出的危险是极小的，这是由于电场(在槽平面内)是在相关区域中的最低水平，并且向着例如用于TE10型电场的耦合槽的主要辐射部分增加。
在每个辅助槽表面的后面，在馈送波导中形成一个“容腔”，其根据几何形状，将构成一个感性或容性部件，以及一个在辅助槽表面的腔体壁和相对的波导壁之间的容性跨距。从该波导看来，假如所述容腔至少基本上闭合，即假如额外的开槽不存在，该容腔将起作用。这使得可以改变耦合槽的场型式和关于波导之传播方式的波阻抗。
关于在腔体和波导装置之间所需的电接触，已经发现，本发明可提供较好的制造机会以利用相互间隔进行点连接。这消除了在波导装置和腔体板之间的微波泄漏。在这种连接中，还有一点重要的是注意到当涉及到TE10型的微波场时，可以在辅助槽区域产生的功率通量密度相对地说非常小，这进一步解决了泄漏的问题。
按照本发明的第一方面，提供一种用于微波炉之腔体的微波馈送装置，其包括一在腔体壁中制成的细长的耦合槽和一与腔体壁连接的外部波导装置，耦合槽在各个槽的端部具有槽延伸部分，其相对于耦合槽的主要部分的b尺寸具有相当小的高度或横向尺寸。在这种连接结构中，优选的特征是耦合槽的主要部分的a尺寸和槽延伸部分的长度尺寸一起基本上适应于被连接的波导装置的a尺寸。
有利的是，耦合槽具有一基本上为矩形的主要部分，在每个短的端部，从该主要部分伸出槽延伸部分。槽延伸部分可以具有基本上恒定的横向尺寸，即具有基本上为矩形的形状，此外，或者沿着离开耦合槽的主要部分的方向具有一减少的横向或高度尺寸。
最好是，至少在耦合槽的主要部分和各个槽延伸部分之间的上部过渡部分处，腔体壁的槽边缘在壁平面内被弄成圆弧状的。这使得形成一种类似于“挂帘”槽的结构。
虽然已经发现适宜的是，各个槽延伸部分可制成直接向外凸出的并从耦合槽之主要部分的下边缘区域延伸的延伸部分，本领域的技术人员应当理解，槽的延伸部分可被设置在相对于槽的不同高度上，例如在顶部(反的“挂帘”结构)，或在槽的中点对称地设置。
对于2450MHz的家用微波炉，已经发现，一般比槽延伸部分的横向尺寸大约大10倍的有效的槽横向尺寸，即b尺寸，是合适的。
按照本发明的第二方面，提供一种用于通过细长的耦合槽向微波炉的腔体内馈送微波的方法，所述耦合槽通过外部波导装置馈入微波，该方法使用一种耦合槽，其有效的a尺寸明显小于波导的a尺寸，所述方法包括通过使耦合槽的主要部分的每个端部连接一槽延伸部分以使耦合槽适用于波导装置和所需的腔体激励，所述槽延伸部分的横向尺寸明显小于耦合槽的主要部分的b尺寸；槽延伸部分的尺寸要被选择设置，使得不能直接接收到从槽延伸部分进入腔体的可观的微波辐射。
一个优选的特征是，槽延伸部分的范围被这样确定，使得加上耦合槽的主要部分的a尺寸，它们基本上适应于所连接的波导的a尺寸。
应当理解，在根据给定的槽主要部分的基本结构配置槽延伸部分之后，可以通过调节主要部分的尺寸，尤其是其a尺寸与/或b尺寸，使微波馈送进一步适应于现有的条件。
下面参照附图通过一个实施例更详细地说明本发明。
图1是在微波炉腔体侧壁中的一耦合槽的垂直局部示意图，该图是从腔体内部取的；图2是沿图1的线II-II取的局部垂直截面图。
图1和图2说明在不同于常规的家用微波炉中按照本发明的耦合槽的构型的例子。耦合槽1被设置在腔体壁4的下部的冲制的(从腔体室2的内部看)矩形槽壁区域3内。耦合槽1包括一矩形的主要部分5，在其下部具有向每侧延伸的矩形槽延伸部分6，7。在各个槽延伸部分6，7和主槽部分5之间的连接处并在顶部被弄圆，如图中8，9所示。该槽延伸部分6，7基本上延伸至置于后部的馈送波导装置的侧壁处，该侧壁由虚线10，11表示。波导装置的宽度，即其a尺寸av相应于冲压区域3的宽度。耦合槽的有效的a尺寸是as，即主要部分5的宽度。主要部分的b尺寸在图1中用b表示。
除去所示的侧壁10，11，馈送波导装置具有一前壁13，其和腔体壁4通过通电流连接，并紧随腔体壁4，以及后壁14，其最下方的部分倾斜地向下向前并在耦合槽1的下方延伸，同时形成槽的直的下边缘19，并和腔体底的下边缘15相连。
如图2所示，一个专用容腔17构有一个在每个槽延伸部6，7后方的电容跨距C，并位于波导装置的后壁14和具有位于后方的前波导装置壁13的壁区域3(见图1)的“窗帘状”部分之间，所述波导装置壁13位于槽延伸的上方。如上所述，由所述容腔提供的构型将影响微波条件。
波导装置通过许多点焊和腔体相连。波导的侧壁10和11通过垂直行的点焊21，22和波导的前壁13相连(并借以直接和腔体壁4相连)。在底部，波导装置的前壁13通过水平行的点焊23和位于主槽部分5的上边缘上方的壁区域3相连。最后，波导装置的后壁14的下端部25和重叠的腔体底部15通过水平行点焊(其中一个由27表示)相连，所述水平点焊沿着整个壁区域3即沿着波导装置的整个宽度延。
上述的所有点焊从制造的观点看来是容易实现的，并且已经发现能够提供足够的电接触和密封而防止微波泄漏。在这种结构中，特别感兴趣的是，在壁区域3的“窗帘部分”内没有点焊也尚未发现引起任何问题。当无点焊延伸小于1/4自由波导长度时尤其如此。
利用保护板以通常的方式盖住耦合槽是合适的，例如图2中31所示的云母板。这种板的尺寸使得其密封地和冲压壁区域3配合，同时和腔体底15相连，以提供均匀的腔体壁和有吸引力的总体外观。保护板31借助于螺钉被合适地固定，螺钉被固定在壁区域3中的孔33中，同时借以实现在腔体壁4和位于后方的波导壁13之间的额外连接和电接触。
按照图1和图2的打算用于家庭的微波炉的尺寸的例子如下波导装置的A尺寸大约为105mm；耦合槽的A尺寸大约为80mm；槽延伸部分的长度大约为13mm；槽延伸部分的高度大约为2mm。
权利要求
1.一种用于微波炉之腔体的微波馈送装置，其包括一在腔体壁中制成的细长的耦合槽和一与腔体壁连接的外部波导装置，其特征在于，耦合槽在各个槽端部具有一槽延伸部分，所述延伸部分具有一相对于耦合槽的主要部分的b尺寸明显小的横向尺寸。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，耦合槽具有基本上为矩形的主要部分，从该主要部分形成槽延伸部分。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述槽延伸部分具有基本上为矩形的形状。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，槽延伸部分沿着离开耦合槽的主要部分的方向具有减小的横向尺寸。
5.如前面任何一个权利要求所述的装置，其特征在于，腔体壁的槽边缘在壁平面中并至少在耦合槽的主要部分和各个槽延伸部分之间的上方过渡部分处被倒圆。
6.如前面任何一个权利要求所述的装置，其特征在于，耦合槽的主要部分的a尺寸加上槽延伸部分的长度尺寸适应于被连接的波导装置的a尺寸。
7.如前面任何一个权利要求所述的装置，其特征在于，各个槽延伸部分构成从耦合槽的主要部分的下边缘区域直接向外凸出的延伸部分。
8.如前面任何一个权利要求所述的装置，其特征在于，耦合槽的主要部分具有一般比槽延伸部分的横向尺寸大10倍的b尺寸。
9.一种用于通过细长的耦合槽向微波炉的腔体内馈送微波的方法，耦合槽通过外部波导装置馈入微波，该方法使用其有效的a尺寸明显小于波导装置的a尺寸的耦合槽，其特征在于，所述方法包括通过使耦合槽的主要部分的各个端部连接一槽延伸部分，使耦合槽适用于波导装置和所需的腔体激励，所述槽延伸部分的横向尺寸明显小于耦合槽的主要部分的b尺寸。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，使槽延伸部分具有这样一个范围，使得加上耦合槽的主要部分的a尺寸，它们基本上适应于被连接的波导装置的a尺寸。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在构成槽延伸部分之后，调整耦合槽的主要部分的尺寸，尤其是a尺寸。
12.如权利要求9，10或11所述的方法，其特征在于，如此选择槽延伸部分的尺寸，使得不能直接接收到从槽延伸部分进入腔体的可观的微波辐射。
全文摘要
本发明披露了一种借助于通过波导装置馈入微波的耦合槽(1)向微波炉腔体馈送微波的装置和方法。波导装置的a尺寸明显大于槽的有效的a尺寸。所述槽包括辐射的主要槽部分(5)和在槽的各个侧部从槽伸出的槽延伸部分(6,7),所述延伸部分具有比主要槽部分的b尺寸小得多的横向尺寸。
文档编号H05B6/70GK1247686SQ98802486
公开日2000年3月15日 申请日期1998年2月9日 优先权日1997年2月13日
发明者P·－O·里斯曼, D·卡尔松, U·诺尔德 申请人:惠而浦有限公司