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DE2847054A1 - Microwave oven with stub line tuner circuit - with reflection factor measured in magnitude and angle and adjusted to give matching impedance - Google Patents

Microwave oven with stub line tuner circuit - with reflection factor measured in magnitude and angle and adjusted to give matching impedance

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Publication number
DE2847054A1
DE2847054A1 DE19782847054 DE2847054A DE2847054A1 DE 2847054 A1 DE2847054 A1 DE 2847054A1 DE 19782847054 DE19782847054 DE 19782847054 DE 2847054 A DE2847054 A DE 2847054A DE 2847054 A1 DE2847054 A1 DE 2847054A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reflection factor
line
microwave
load
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19782847054
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German (de)
Inventor
Gerd Dipl Ing Naumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KraussMaffei Extrusion GmbH
Original Assignee
Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH filed Critical Hermann Berstorff Maschinenbau GmbH
Priority to DE19782847054 priority Critical patent/DE2847054A1/en
Publication of DE2847054A1 publication Critical patent/DE2847054A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/78Arrangements for continuous movement of material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B6/66Circuits
    • H05B6/68Circuits for monitoring or control

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)

Abstract

The microwave oven has a tuning element in the energy supply line to alter the electrical length of that line until the phase angle of the reflection factor cuts an impedance position curve of a stub line tuned by a tunning element. The tuning element in the stub line is then adjusted to alter the electrical length until the magnitude of the reflection factor is reduced to a given acceptable minimum. The tuning element (12) includes a hollow conductor with two adjustable plates. The transportation line of the impedance position curve of the stub line tuning element is simulated by an analog computing circuit. An electrical signal is released when the reflection factor exceeds or falls below given limits. the reflection factor magnitude and phase is measured by a four-detector method.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum dielektrischen Method and device for dielectric

Erwärmen mittels Mikrowellenenergie L Es ist bekannt, daß zur Erreichung eines guten Wirkungsgrades einer Nikrowellenheizvorrichtung die Anpassung der Last an den Mikrowellengenerator mit seiner Zuleitung vorgenommen werden muß, da der Mikrowellengenerator, die Energiezuleitung, der Behandlungsraum und die Last verschiedene Wellenwiderstände besitzen können. Wenn die Wellenwiderstände des Mikrowellengenerators, der Energie zuleitung und des Behandlungsraumes einerseits und der Wellenwiderstand der Last andererseits verschieden sind, muß zwischen beide ein Transformationsglied geschaltet werden, das die Aufgabe hat, den Wellenwiderstand der Last an den Wellenwiderstand des Mikrowellengenerators mit der Energiezuleitung und dem Behandlungsraum anzupassen. Eine optimale Energieausnutzung ist nur dann gewährleistet, wenn die gesamte im Mikrowellengenerator erzeugte Energie in der Last in Wärme umgesetzt wird. Das bedeutet, daß möglichst keine Reflexionen an der Last entstehen dürfen. Heating by means of microwave energy L It is known that to achieve a good efficiency of a microwave heater the adaptation of the load must be made to the microwave generator with its lead, since the Microwave generator, the power supply, the treatment room and the load are different May have wave resistances. If the wave resistance of the microwave generator, the power supply and the treatment room on the one hand and the wave resistance On the other hand, the load are different, there must be a transformation element between the two be switched, which has the task of the characteristic impedance of the load to the characteristic impedance of the microwave generator with the power supply and the treatment room. Optimal energy utilization is only guaranteed if the entire im The energy generated by the microwave generator is converted into heat in the load. That means, that as far as possible no reflections may occur on the load.

Um für eine reflexionsarme Anpassung der Last zu sorgen, ist es bekannt,einen oder mehrere Abstimmstifte bzw. Abstimmschrauben in die als Hohlleiterkanal ausgebildete Energie zuleitung verschiebbar hineinragend anzuordnen. Mit diesen Abstimmelementen, die als Anpassungstransformator wirken, ist es theoretisch möglich, jede beliebige Lastimpedanz an Jede beliebige Generatorimpedanz anzupassen.To ensure an anechoic adaptation of the load, it is known to use a or several tuning pins or tuning screws into the waveguide channel To arrange the energy supply line so that it protrudes into it. With these voting elements, which act as a matching transformer, it is theoretically possible to use any Adapt load impedance to any generator impedance.

Diese Anpassung über die Abstimmstifte stellt kein gezieltes Verändern der reflektierten Mikrowellenenergie zu einem Minimalwert hin dar. Es muß durch Probieren und wechselseitiges Verstellen der Abstimmstifte ein Minimum der reflektierten Leistung gefunden werden. Diese Einstellarbeit erfordert ein hohes Einfühlungsvermögen der Bedienungsperson und ist darüber hinaus sehr zeitaufwendig.This adaptation via the tuning pins does not constitute a specific change of reflected microwave energy towards a minimum value. It must go through Try and alternate adjustment of the tuning pins a minimum of the reflected Achievement can be found. This adjustment work requires a high level of empathy the operator and is beyond very time consuming.

Es hat sich darüber hinaus noch herausgestellt, daß im Betrieb einer Mikrowellenheizvorrichtung der Wellenwiderstand der Last veränderlich ist. Daher reicht eine einmAlige Anpassung der Last an den Mikrowellengenerator über die Abstimmelemente nicht aus.It has also been found that in operation one Microwave heating device the characteristic impedance of the load is variable. Therefore A single adjustment of the load to the microwave generator via the tuning elements is sufficient not from.

Es entsteht somit ein Bedarf für einen automatischen Abgleich der Mikrowellenheizvorrichtung auch während des Betriebes.There is thus a need for an automatic comparison of the Microwave heating device also during operation.

Durch diesen automatischen Abgleich soll der infolge der Fehlanpassung von der Last reflektierte Mikrowellenenergieanteil auf ein Minimum reduziert werden.This automatic adjustment should result in the mismatching Microwave energy reflected by the load can be reduced to a minimum.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die von der Last reflektierte Mikrowellenenergie zu messen und entsprechend des gemessenen Wertes die Abstimmelemente zu verstellen, um die von der Last reflektierte Mikrowellenenergie auf ein Minimum zu reduzieren.It has already been suggested that the microwave energy reflected from the load to measure and to adjust the tuning elements according to the measured value, to minimize the microwave energy reflected from the load.

Eine eindeutige Einstellanweisung kann aber mit den bisher bekannten Vorrichtungen über einen größeren Variationsbereich des Reflexionsfaktors nicht gegeben werden.A clear setting instruction can, however, be made with the previously known Devices over a larger range of variation of the reflection factor do not are given.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mikrowellenheizvorrichtung zu schaffen, die sich durch einen großen Abstimmbereich und eine äußerst genaue und schnelle Anpassung der Last an den Mikrowellengenerator auszeichnet.The invention is based on the object of a microwave heating device to create, which is characterized by a large tuning range and an extremely accurate and fast adaptation of the load to the microwave generator.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein die elektrische Länge der Energiezuleitung veränderndes Abstimmelement in der Energiezuleitung verstellt wird, bis der Phasenwinkel des Reflexionsfaktors eine Impedanzortskurve einer durch ein Abstimmelement abstimmbaren Stichleitung schneidet, daß dann das Abstimmelement in der Stichleitung zur elektrischen Längenänderung verstellt wird, bis der Betrag des Reflexionsfaktors auf ein vorbestimmtes zulässiges Minimum reduziert ist.The object is achieved according to the invention in that an electrical Adjusted the length of the energy supply line changing tuning element in the energy supply line is until the phase angle of the reflection factor is an impedance locus through a a tuning element tunable stub that then intersects the tuning element in the branch line for electrical length change is adjusted until the amount the reflection factor is reduced to a predetermined permissible minimum.

Wird bei dem Messen der reflektierten Mikrowellenenergie ein Überschreiten eines zulässigen Betrages des Reflexionsfaktors festgestellt, wird das in der Energiezuleitung angeordnete Abstimmelement verstellt. Dadurch ändert sich die Phase des Reflexionsfaktors. Der Betrag des Reflexionsfaktors bleibt dabei aber zunächst unverändert. Die Phasendrehung wird bis zum Schnittpunkt der Impedanzortskurve der Stichleitung vorgenommen. Nun wird das in der Stichleitung angeordnete Abstimmelement verstellt, wodurch sich der Betrag des Reflexionsfaktors reduziert.Will be exceeded when measuring the reflected microwave energy a permissible amount of the reflection factor is detected adjusts the tuning element arranged in the power supply line. This changes the phase of the reflection factor. The amount of the reflection factor remains the same but initially unchanged. The phase shift is up to the intersection of the impedance locus the branch line. Now the tuning element arranged in the branch line becomes adjusted, whereby the amount of the reflection factor is reduced.

Diese Verstellung wird solange vorgenommen, bis die reflektierte Mikrowellenenergie wieder auf das gewünschte Minimum reduziert ist.This adjustment is made until the reflected microwave energy is reduced to the desired minimum again.

Das erfindungsgemäße Abgleichverfahren eignet sich gut für eine automatische Arbeitsweise. Vorteilhafterweise wird dabei die Transformationslinie der Impedanzortskurve des Abstimmelementes in der Stichleitung mit einer Analogrechenschaltung nachgebildet, so daß bei Über- oder Unterschreiten der Kreisgrenze durch den Reflexionsfaktor ein elektrisches Signal ausgelöst wird, während der Reflexionsfaktor nach Betrag und Phase durch das an sich bekannte Viersondenverfahren gemessen wird.The adjustment method according to the invention is well suited for an automatic one Way of working. Advantageously, the transformation line becomes the impedance locus of the tuning element in the branch line simulated with an analog computing circuit, so that when the circle boundary is exceeded or not reached by the reflection factor an electrical signal is triggered while the reflection factor is by magnitude and phase is measured by the four-probe method known per se.

Die Erfindung betrifft auch eine Nikrowellenheizvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Behandlungsraum, der mit einem oder mehreren Mikrowellengeneratoren über je einen im wesentlichen rechteckigen Hohlleiter als Energiezuleitung verbunden ist, mit in der Energiezuleitung angeordneten, verstellbaren Abstimmelementen sowie einem, die von der Last reflektierte Mikrowellenenergie zum Mikrowellengenerator sperrenden, zu einer Absorptionseinrichtung leitenden Zirkulator, wobei eine Meßvorrichtung für die reflektierte Mikrowellenenergie vorhanden ist. Diese Nikrowellenheizvorrichtung weist gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 3 eine Meßeinrichtung zum Messen des Lastreflexionsfaktors nach Betrag und Phase auf, von der Energiezuleitung zweigt eine abstimmbare Stichleitung ab, deren Impedanzortskurve im Lastreflexionsdiagramm durch die Ereisgleichiç(y2 + x2 = dx) beschrieben wird, daß der Meßvorrichtung eine Analogrechenschaltung für die Ereisgleichung der Impedanzortskurve nachgeordnet ist, die eine integrierte Steuerschaltung mit Steuerausgängen für Betätigungsglieder zum Verstellen der Ab stimme lemente in der Energiezuleitung und der Stichleitung aufweist.The invention also relates to a microwave heating device for implementation of the method according to claim 1, with a treatment room with one or more Microwave generators each have a substantially rectangular waveguide as Energy supply line is connected to arranged in the energy supply line, adjustable Tuning elements as well as one, the microwave energy reflected from the load to the Microwave generator blocking circulator leading to an absorption device, there is a measuring device for the reflected microwave energy. This microwave heating device has according to the characterizing part of claim 3 a Measuring device for measuring the load reflection factor according to amount and phase on, from the power supply line branches off a tunable stub line, its impedance locus is described in the load reflection diagram by the Ereisgleichiç (y2 + x2 = dx), that the measuring device has an analog computing circuit for the Ereis equation of the impedance locus is subordinate to the one integrated control circuit with control outputs for actuators to adjust the tuning elements in the power supply line and the stub.

In vorteilhafter Weise sind die Abstimmelçmente derart ausgebildet, daß in der Energiezuleitung zwei verlustarme, gegeneinander verstellbare Platten angeordnet sind, daß von der Energiezuleitung eine am Ende verschlossene Stichleitung abzweigt, in der ein weiteres verstellbares Plattenpaar aus verlustarmem Material angeordnet ist.The tuning elements are advantageously designed in such a way that that in the power supply two low-loss, mutually adjustable plates are arranged that a stub line closed at the end of the power supply line branches off, in which another adjustable pair of plates made of low-loss material is arranged.

Bei Abweichen der reflektierten Mikrowellenenergie von einem vorbestimmten Minimum wird das erste Plattenpaar in der Energiezuleitung automatisch solange verschoben, bis der Reflexionsfaktor mit seiner Phase derart gedreht ist, daß die Impedanzortskurve des zweiten Plattenpaares in der Stichleitung geschnitten wird. Das erste Plattenpaar in der Energiezuleitung wird nun festgesetzt. Das zweite Plattenpaar in der Stichleitung wird solange verschoben, bis der Reflexionsfaktor in seinem Betrag auf das zulässige Minimum reduziert ist. Die Abstimmung der Mikrowellenheizvorrichtung für den augenblicklichen Betriebszustand ist erfolgt.If the reflected microwave energy deviates from a predetermined one As a minimum, the first pair of plates in the power supply line is automatically shifted as long as until the reflection factor is rotated with its phase in such a way that the impedance locus of the second pair of plates is cut in the branch line. The first pair of plates in the energy supply line is now set. The second pair of plates in the branch line is shifted until the amount of the reflection factor is acceptable Minimum is reduced. Tuning the microwave heating device for the moment The operating status has taken place.

Durch die Erfindung ist es möglich geworden, eine Anpassung eines Nikrowellenheizsystems zu schaffen, bei der die vom Mikrowellengenerator kommende Nutzleistung auch im Betrieb der Mikrowellenanlage nahezu vollständig an den Verbraucher abgegeben werden kann.The invention has made it possible to adapt a To create a microwave heating system in which the one coming from the microwave generator Almost all of the useful power is passed on to the consumer when the microwave system is in operation can be delivered.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing explained in more detail.

Fig. 1 zeigt in schentatischer Darstellung eine Mikrowellenheizvorrichtung mit einer Regeleinrichtung für. den Abgleich der Mikrowellenheizvorrichtung. Fig. 1 shows a schematic representation of a microwave heating device with a control device for. the adjustment of the microwave heating device.

Fig. 2 zeigt mit einfachen Schaltsymbolen die Anknüpfung der vier Meßsonden Fig. 3 zeigt in Blockschaltbildern den Aufbau der Analogrechenschaltung zur Darstellung der Kreisgleichung für die Tmpedanzortskurve der Stichleitung. Fig. 2 shows the connection of the four with simple circuit symbols Measuring probes Fig. 3 shows the structure of the analog computing circuit in block diagrams to represent the circular equation for the impedance locus of the branch line.

Fig. 4 zeigt ein übliches Kreisdiagramm für den Lastreflexionsfaktor. Fig. 4 shows a conventional circle diagram for the load reflection factor.

Fig. 5 zeigt ein verstellbares Abstirnuiplattenpaar in der Energiezuleitung. Fig. 5 shows an adjustable pair of spacer plates in the power supply line.

Ein Behandlungsraum 6 der Mikrowellenheizvorrichtung ist als Mikrowellenhohlleiterkanal mit annähernd quadratischem Querschnitt ausgebildet. Durch diesen Mikrowellenhohlleiterkanal 6 wird der zu erwärmende Materialstrang, z. B. aus Kautschuk, geführt.A treatment room 6 of the microwave heating device is designed as a microwave waveguide channel formed with an approximately square cross-section. Through this microwave waveguide channel 6 is the strand of material to be heated, for. B. made of rubber.

Die Mikrowellenenergie wird an zwei Einkoppelstellen 7 und 8 in den Behandlungsraum 6 eingebracht. Jede Einkoppelstelle 7, 8 ist mit einem Mikrowellengenerator 9 bzw. 11 über Je einen Hohlleiter 12 bzw. 13 verbunden. Die Hohlleiter 12, 13 enden um 90° gegeneinander versetzt am Behandlungsraum 6. Durch die um 900 gegeneinander verdrehte Einspeisung der Mikrowellenener-0 gie werden zwei um 90° gedrehte H10-Wellen angeregt. Bei verschiedenen Strangprofilen des zu erwärmenden Materialstranges ist so ein günstiger Energieabsorptionswinkel zwischen Profillippe und E-Feldkomponente vorhanden.The microwave energy is at two coupling points 7 and 8 in the Treatment room 6 introduced. Each coupling point 7, 8 is equipped with a microwave generator 9 or 11 connected via a waveguide 12 or 13 each. The waveguides 12, 13 end offset by 90 ° to each other on treatment room 6. By 900 to each other rotated feed of the microwave energy are two H10 waves rotated by 90 ° stimulated. In the case of different extruded profiles of the strand of material to be heated such a favorable energy absorption angle between the profile lip and the E-field component available.

In jedem die Energie zuführenden Hohlleiter 12, 13 ist ein Plattenpaar 14, 15 aus verlustarmem Material angeordnet (Fig. 5).In each waveguide 12, 13 supplying the energy there is a pair of plates 14, 15 arranged from low-loss material (Fig. 5).

Die beiden Platten 14, 15 sind gegeneinander durch geeignete, hier nicht dargestellte, mechanische Mittel verstellbar und bewirken dadurch eine elektrische Längenänderung der Energiezuleitung 12 bzw. 13, ohne daß die mechanische Länge geändert werden muß. Zwischen dem Jeweiligen Plattenpaar 14, 15 in der Energiezuleitung 12 bzw. 13 und dem zugehörigen Mikrowellengenerator 9 bzw. 11 ist Jeweils ein Zirkulator 16 bzw. 17 geschaltet, der von der Last reflektierte Mikrowellenenergie zu einer Absorptionseinrichtung 18, 19 leitet. Dort wird die reflektierte Mikrowellenenergie aufgebraucht. Die reflektierte Mikrowellenenergie wird indirekt über die Messung des Reflexionsfaktors von einer Meßvorrichtung mit vier Gleichrichtermeßsonden 21 bis 24 gemessen. Bei diesem Meßverfahren handelt es sich um das an sich bekannte Vier-Sonden-Meßverfahren, bei dem die einzelnen Meßsonden einen Abstand von Ä/8 haben (Fig.The two plates 14, 15 are against each other by suitable, here Mechanical means, not shown, can be adjusted, thereby causing an electrical one Change in length of the power supply line 12 or 13 without changing the mechanical length will got to. Between the respective pair of plates 14, 15 in the power supply line 12 or 13 and the associated microwave generator 9 or 11 is each a circulator 16 or 17 switched, the reflected from the load microwave energy to a Absorption device 18, 19 conducts. There is the reflected microwave energy used up. The reflected microwave energy is indirect via the measurement the reflection factor from a measuring device with four rectifier measuring probes 21 measured to 24. This measurement method is known per se Four-probe measuring method in which the individual measuring probes have a distance of λ / 8 have (Fig.

2). 2).

Die vier Meßspannungen werden einer Differenzverstärker 25, 26 aufweisenden Auswerteschaltung 27 zugeführt, deren zwei Ausgänge die Spannungskomponenten des Reflexionsfaktors r in X- bzw. The four measuring voltages are a differential amplifier 25, 26 having Evaluation circuit 27 is supplied, the two outputs of which the voltage components of the Reflection factor r in X resp.

Y-Richtung im Lastreflexionsdiagramm (Fig. 4) darstellen. Der Betrag und die Phase des komplexen Reflexionsfaktors r wurden im Lastreflexionsdiagramm in üblicher Weise in Polarkoordinaten (r = gr| . e0tr) dargestellt, wobei und (9 = arc tan 7 ist. Dabei ist Irl der Betrag des Reflexionsfaktors x auf den Mittelpunkt des Kreises und der Winkel P auf die positive X-Achse bezogen.Represent the Y direction in the load reflection diagram (Fig. 4). The magnitude and phase of the complex reflection factor r were shown in the load reflection diagram in the usual way in polar coordinates (r = gr |. E0tr), where and (9 = arc tan 7. Here Irl is the amount of the reflection factor x related to the center of the circle and the angle P is related to the positive X-axis.

Von der Energiezuleitung 12, 13 zweigt eine Stichleitung 28, 29 ab, in der ein zweites Plattenpaar (hier nicht dargestellt) aus verlustarmem Material angeordnet ist. Die beiden Platten dieses zweiten Plattenpaares sind ebenfalls gegeneinander verstellbar.A branch line 28, 29 branches off from the power supply line 12, 13, in which a second pair of plates (not shown here) made of low-loss material is arranged. The two plates of this second pair of plates are also against each other adjustable.

Dadurch ist die elektrische Länge der kurzgeschlossenen Stichleitung veränderbar. In dem Lastreflexionsdiagramm in Fig. 4 sind konstante Betragswerte des Reflexionsfaktors als Kreise um den Mittelpunkt des Diagramms, dem als Lastanpassungspunkt der Reflexionsfaktor null zugeordnet ist, dargestellt. Der Randkreis entspricht dem Betragswert eins, d.h. totale Reflexion.This is the electrical length of the short-circuited stub line changeable. In the load reflection diagram in FIG. 4, the magnitude values are constant of the reflection factor as circles around the center of the diagram, which is the load adjustment point the reflection factor associated with zero is shown. The edge circle corresponds to the absolute value of one, i.e. total reflection.

Konstante Phasenwinkel des Reflexionsfaktors werden durch die Winkel von Mittelpunktradien gegen eine Bezugsgerade angegeben.Constant phase angles of the reflection factor are given by the angles given by center radii against a reference line.

Für die Stichleitung 28 ist in dem Lastreflexionsdiagramm die Impedanzortskurve eingetragen. Das in der Stichleitung 28 angeordnete Abstimmelement stellt mit der Stichleitung ein variables Parallelblindelement dar. Der Umfang der Impedanzortskurve der Stichleitung 28 wird durch eine der Auswetteschaltung 27 nachgeordnete Analogrechenschaltung 31 nachgebildet, in die eine Steuerschaltung integriert ist. Die Analogrechenschaltung bildet die bekannte Kreisgleichung für einen Scheitelkreis (x2 + 2 y ~ dx) und wird an zwei Eingängen mit den X- und Y-Signalen der Auswerteschaltung 27 beaufschlagt. Ein weiterer Eingang der Analogrechenschaltung 31 erhält ein d-Signal, das in seiner Größe abhängig von der Leistung des augenblicklichen Betriebszustandes ist und so einen Anpassungsfaktor für verschiedene HF-Leistungen darstellt.The impedance locus is for the stub 28 in the load reflection diagram registered. The tuning element arranged in the branch line 28 represents with the Branch line represents a variable parallel blind element. The scope of the impedance locus the branch line 28 is controlled by an analog computing circuit downstream of the evaluation circuit 27 31 modeled, in which a control circuit is integrated. The analog computing circuit forms the well-known circular equation for a vertex circle (x2 + 2 y ~ dx) and becomes applied to two inputs with the X and Y signals of the evaluation circuit 27. Another input of the analog computing circuit 31 receives a d signal, which is in its Size depends on the performance of the current operating status and so on represents an adjustment factor for different HF powers.

Das Ausgangssignal der Analogrechenschaltung f (x, y) geht von eins nach null beim Einfahren in den Kreis der Impedanzortskruve und von null nach eins beim Ausfahren des Reflexionsfaktors aus dem Kreis der Impedanzortskurve. Jedesmal wenn der Zustandsübergang von eins nach null beim Einfahren in den Kreis oder von null nach eins beim Ausfahren aus dem Kreis erfolgt, wird das Plattenpaar 14, 15 index E;nergiezuleitung 12 gestoppt, d. h. der Reflexionsfaktor r befindet sich gerade auf der Ortskurve der Stichleitung (Punkt B).The output signal of the analog computing circuit f (x, y) is one to zero when entering the circle of the Impedanzortskruve and from zero to one when moving the reflection factor out of the circle of the impedance locus. Every time if the state transition from one to zero when entering the circle or from zero to one occurs when moving out of the circle, the pair of plates 14, 15 index E; nergy supply line 12 stopped, d. H. the reflection factor r is located straight on the locus of the branch line (point B).

Bis Jetzt handelt es sich hierbei lediglich um eine Phasendrehung des Reflexionsfaktors; sein Betrag bleibt zunächst unverändert.Up to now this has only been a phase shift the reflection factor; its amount initially remains unchanged.

Hach dem Zustandsübergang von z.B. eins nach null und dem Stoppen des Plattenpaares in der Energiezuleitung, gibt die in die Analogrechenschaltung integrierte Steuerschaltung ein Signal auf die Betätigungsglieder für das Plattenpaar in der Stichleitung. Dieses Plattenpaar wird nun in der Stichleitung solange verstellt, bis der Reflexionsfaktor längs der Impedanzortskurve den Punkt C der Anpassung erreicht hat. Wenn die reflektierte Leistung einen vorbestimmten Wert unterschreitet, wird auch dieses Plattenpaar festgesetzt. Die Mikrowellenanlage ist für den augenblicklichen Betriebszustand abgeglichen.After the state transition from e.g. one to zero and stopping of the pair of plates in the power supply line, enters the analog computing circuit Integrated control circuit sends a signal to the actuators for the pair of plates in the branch line. This pair of plates is now adjusted in the branch line as long as until the reflection factor along the impedance locus reaches point C of the match Has. When the reflected Power falls below a predetermined value, this pair of plates is also set. The microwave system is for the moment Adjusted operating status.

Für Jede Energie zuleitung ist eine Abstiiiuiaingsvorrichtung der beschriebenen Art angeordnet.For each energy supply line is a Abstiiiuiaingsvorrichtung the described type arranged.

Claims (4)

S 0 H U Z A N S P R 8 C H E ====,========================== Verfahren zum Abgleich einer Mikrowellenheizvorrichtung zwecks Reduzieren der von der Last reflektierten Mikrowellenenergie, die von einer Mikrowellenenergiequelle über eine aus einem im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Hohlleiter bestehende Energiezuleitung einem Behandlungsraum zugeführt wird,wobei der Abgleich über eine in der Energiezuleitung angeordnete Abstimmvorrichtung vorgenommen und die von der Last reflektierte Mikrowellenenergie absorbiert und gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein die elektrische Länge der Energiezuleitung veränderndes Abstimmelement in der Energie zuleitung verstellt wird, bis der Phasenwinkel des Reflexionsfaktors eine Impedanzortskurve einer durch ein Abstimmelement abstimmbaren Stichleitung schneidet, daß dann das Abstimmelement in der Stichleitung zur elektrischen Längenänderung verstellt wird, bis der Betrag des Reflexionsfaktors auf ein vorbestimmtes zulässiges Minimum reduz;jgt ist. S 0 H U Z A N S P R 8 C H E ====, =========================== Procedure for balancing a microwave heating device to reduce the load reflected microwave energy emitted from a microwave energy source via a consisting of a waveguide with a substantially rectangular cross section is fed to a treatment room, the adjustment via a in the energy supply line arranged tuning device made and the reflected microwave energy from the load is absorbed and measured, characterized in that a is the electrical length the power supply changing tuning element is adjusted in the power supply is until the phase angle of the reflection factor is an impedance locus through a a tuning element tunable stub that then intersects the tuning element in the branch line for electrical length change is adjusted until the amount of the reflection factor is reduced to a predetermined permissible minimum; jgt is. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformationslinie der Impetanzortskurve des Abstimmelementes der Stichleitung mit einer Analogrechenschaltung nachgebildet ist, daß bei Über- oder Unterschreiten der Kreisgrenze durch den Reflexionsfaktor ein elektrisches Signal ausgelöst und daß der Reflexionsfaktor nach Betrag und Phase durch das an sich bekannte Vier-Sonden-MeBverfahren gemessen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the transformation line the impedance locus of the tuning element of the stub line with an analog computing circuit it is simulated that when the circle boundary is exceeded or not reached by the reflection factor an electrical signal triggered and that the reflection factor according to amount and phase is measured by the four-probe measuring method known per se. 3. Nikrowellenheizvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Behandlungsraum, der mit einem oder mehreren Mikrowellengeneratoren über äe einen im wesentlichen rechteckigen Hohlleiter als Energiezuleitung verbunden ist, mithin der Energiezuleitung angeordneten, verstellbaren Abstimmelementen sowie einem, die von der Last reflektierte Mikrowellenenergie zum Mikrowellengenerator sperrenden, zu einer Absorptionseinrichtung leitenden Zirkulator, wobei eine Meßvorrichtung für die reflektierte Mikrowellenenergie vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßvorrichtung (21 bis 24, 2?).zum'Iessen des Lastreflexionsfaktors nach Betrag und Phase vorhanden ist, daß von der Energiezuleitung (12, 13) eine abstimmbare Stichleitung (28, 29) abzweigt, deren Impedanzortskurve im Lastreflexionsdiagramm durch die Ereis-2 gleichung (x2 + y = dx) beschrieben wird, daß der Meßeinrichtung (21 bis 24, 27) eine Analogrechenschaltung (31) für die Kreisgleichung der Impedanzortskurve nachgeordnet ist, daß die Analogrechenschaltung (31) eine integrierte Steuerschaltung mit St eueraus gängen für Betätigungsglieder zum Verstellen der Abstimmelemente (14, 15) in der Energiezuleitung (12, 13) und der Stichleitung (28, 29) aufweist.3. Microwave heating device for carrying out the method according to Claim 1, with a treatment room with one or more microwave generators Connected via a substantially rectangular waveguide as an energy supply line is, therefore, the power supply arranged, adjustable tuning elements as well one, the microwave energy reflected from the load to the microwave generator blocking circulator leading to an absorption device, with a measuring device for the reflected microwave energy is present, characterized in that a measuring device (21 to 24, 2?) for measuring the load reflection factor according to the amount and phase is present that of the power supply line (12, 13) is a tunable Branch line (28, 29) branches off, the impedance locus of which in the load reflection diagram is described by the Ereis-2 equation (x2 + y = dx), that of the measuring device (21 to 24, 27) an analog computing circuit (31) for the circular equation downstream of the impedance locus is that the analog computing circuit (31) has a Integrated control circuit with control outputs for actuating elements for adjustment the tuning elements (14, 15) in the power supply line (12, 13) and the stub line (28, 29). 4. Mikrowellenheizvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u.r c h g e k e n n z e i c h n e t daß in der Energiezuleitung (12, 13) zwei verlustarme, gegeneinander verstellbare Platten (14, 15) angeordnet sind, daß von der Energiezuleitung (12, 13) eine am Ende verschlossene Stichleitung (28, 29) abzweigt, in der ein weiteres verstellbares Plattenpaar aus verlustarmem Material angeordnet ist.4. Microwave heating device according to claim 3, d a d u.r c h g e k It is noted that in the energy supply line (12, 13) two low-loss, one against the other adjustable plates (14, 15) are arranged that from the power supply line (12, 13) branches off a stub line (28, 29) closed at the end, in which another adjustable pair of plates made of low-loss material is arranged.
DE19782847054 1978-10-28 1978-10-28 Microwave oven with stub line tuner circuit - with reflection factor measured in magnitude and angle and adjusted to give matching impedance Withdrawn DE2847054A1 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4138062A1 (en) * 1990-11-19 1992-05-21 Doryokuro Kakunenryo MICROWAVE HEATING DEVICE

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4138062A1 (en) * 1990-11-19 1992-05-21 Doryokuro Kakunenryo MICROWAVE HEATING DEVICE

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