DE1029963B

DE1029963B - Device for irradiating microwave energy into dielectric bodies

Info

Publication number: DE1029963B
Application number: DEF22021A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Fritz
Original assignee: DEUTSCHE MIKROWELLEN GmbH
Current assignee: DEUTSCHE MIKROWELLEN GmbH
Priority date: 1956-12-24
Filing date: 1956-12-24
Publication date: 1958-05-14
Also published as: CH368558A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es handelt sich um eine Einrichtung, die es ermöglicht, in dielektrische Körper Mikrowellen einzustrahlen. Derartige Einrichtungen eignen sich besonders zur Trocknung und Verleimung von Holz.It is a device that makes it possible to radiate microwaves into dielectric bodies. Such devices are particularly suitable for drying and gluing wood.

Im folgenden sollen die besonderen Vorteile der Mikrowellenbehandlung gegenüber der Verwendung von längeren Wellen herausgestellt werden. Die Vorteile liegen in der Möglichkeit der Einstrahlung, d. h. der freien wie der leitungsgeführten Strahlung. Strahlung bedeutet einen Transport von Energie, die den Sender verlassen hat und zunächst in keiner Kopplung mehr mit dem Sender steht. Sie kann höchstens durch Reflexion oder sonstige Umleitung wieder in den Sender zurückgeführt werden und dadurch die Wirkung einer effektiven Kopplung erlangen. Da es sich aber bei den hier beschriebenen Anwendungen um eine möglichst hohe Umsetzung der erzeugten Mikrowellenenergie im Objekt handelt, kommt es darauf an, daß nur ein Bruchteil der Energie zum Sender zurückgelangt. Man kann die Einrichtung so ausbilden, daß sich die Strahlung im Objekt »totläuft«, so daß Rückwirkungen auf den Sender verschwinden. Das ist aber nur im Mikrowellenbetrieb möglich, da die Wellenlänge kleiner als das Objekt gehalten werden muß. Bei längeren Wellen ist das Objekt immer direkt oder indirekt ein Teil des Schwingungskreises, wobei alle Schwierigkeiten auftreten, die im technischen Betrieb mit einer Kopplung auf den Sender verbunden sind.The following are the particular advantages of microwave treatment compared to the use to be highlighted by longer waves. The advantages lie in the possibility of irradiation, i. H. the free as well as the conducted radiation. Radiation means a transport of energy that the Has left the transmitter and is initially no longer linked to the transmitter. At most she can get through Reflection or other diversion are fed back into the transmitter and thereby the effect effective coupling. But since the applications described here are The highest possible conversion of the generated microwave energy in the object is important, that only a fraction of the energy is returned to the transmitter. One can train the institution so that the radiation "dies" in the object, so that repercussions on the transmitter disappear. That is but only possible in microwave operation, since the wavelengths are kept smaller than the object got to. With longer waves the object is always directly or indirectly a part of the oscillation circle, whereby all difficulties arise in the technical operation associated with a coupling to the transmitter are.

Die genannten Vorteile werden unter Vermeidung der aufgeführten Mängel bei der Einrichtung zur Einstrahlung von Mikrowellenenergie in dielektrische Körper, deren Ausdehnung gleich oder größer als eine halbe Wellenlänge ist, erfindungsgemäß durch einen eine leitungsgebundene Strahlung erzeugenden Strahler sowie im Strahlungsfeld angeordnete Einrichtungen zur Konzentrierung des innerhalb des Körpers erzeugten Feldes erreicht.The advantages mentioned are aimed at avoiding the listed deficiencies in the establishment Radiation of microwave energy into dielectric bodies, the extent of which is equal to or greater than a half a wavelength is, according to the invention, by a radiator which generates a line-bound radiation as well as devices arranged in the radiation field for concentrating the generated within the body Field reached.

Die Erfindung sei an Hand der nachstehend aufgeführten Beispiele erläutert.The invention is illustrated with the aid of the examples given below.

Die Beispiele zeigen Ausführungsformen der Einrichtung nach der Erfindung. Dabei wird eine homogene Einstrahlung in Streifen oder Flächen erzielt, die eine gleiche oder größere Ausdehnung als eine halbe Wellenlänge haben.The examples show embodiments of the device according to the invention. It becomes a homogeneous Radiation achieved in strips or areas that are equal to or greater than half an extent Have wavelength.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung mit einfacher konzentrischer Lecherleitung. 3 ist das zu bestrahlende Objekt, im Falle einer Fugenverleimung sei 8 die Leimfuge. 1 ist der Innenleiter, 2 der Außenleiter der konzentrischen Lecherleitung. Die gestrichelten Linien stellen die Feldlinien dar. 4 ist eine Falle zur Verhinderung des seitlichen Abfließens der Hochfrequenz, 5 eine metallene Reflexionswand, 6 eine dielektrische Anpassungsschicht;Fig. 1 shows a device with a simple concentric Lecher line. 3 is the object to be irradiated, in the case of joint gluing, 8 is the glue joint. 1 is the inner conductor, 2 the outer conductor is the concentric Lecher line. The dashed lines represent the field lines. 4 is a trap for prevention the lateral drainage of the high frequency, 5 a metal reflection wall, 6 a dielectric Adaptation layer;

Einrichtung zur EinstrahlungFacility for irradiation

von Mikrowellenenergieof microwave energy

in dielektrische Körperin dielectric bodies

Anmelder:Applicant:

Deutsche MikrowellenGerman microwaves

Gesellschaft m.b.H.,Gesellschaft m.b.H.,

Freiburg (Breisgau), Habsburgerstr.90Freiburg (Breisgau), Habsburgerstrasse 90

Dr. Karl Fritz, Freiburg (Breisgau),
ist als Erfinder genannt wordenDr. Karl Fritz, Freiburg (Breisgau),
has been named as the inventor

Fig. 2 stellt eine symmetrische Doppelleitung dar, wobei die Reflexionswand und Anpassungsschicht in Fortfall kommen;Fig. 2 shows a symmetrical double line, with the reflective wall and adaptation layer in Cease to come;

Fig. 3 gibt eine Seitenansicht zu Fig. 1; sie zeigt schematisch, wie die aus dem Sender 11 in den Leiter 1 einfließende Energie trotz laufender Absorption im Objekt 3 nahezu konstantes Feld erzeugt; dies wird durch kontinuierliche Verringerung des Abstandes erreicht;Fig. 3 gives a side view of Fig. 1; it shows schematically how that from the transmitter 11 into the conductor 1 Incoming energy generates an almost constant field despite ongoing absorption in the object 3; this will achieved by continuously reducing the distance;

Fig. 4 benutzt statt der einfachen Leitung 1 eine sogenannte Verzögerungsleitung 7, deren Feld in der gezeichneten Weise stark in Leiternähe konzentriert ist und in der richtigen Polarisation längs der Fuge, in der Zeichenebene, verläuft;4 uses, instead of the simple line 1, what is known as a delay line 7, the field of which, as shown, is strongly concentrated in the vicinity of the conductor and runs in the correct polarization along the joint in the plane of the drawing;

Fig. 4 a enthält als Wellenleiter eine Drahtwendel,Fig. 4 a contains a wire helix as a waveguide,

Fig. 4b eine Serienanordnung gleicher oder kontinuierlich veränderter Einzelelemente, deren Einzellänge in der Größenordnung von λ-Viertel liegt;4b shows a series arrangement of identical or continuously changed individual elements, the individual length of which is in the order of magnitude of λ-quarters;

Fig. 5 zeigt Anpassung und Feldkonzentration mit Hilfe des Zwischendielektrikums 9,5 shows adaptation and field concentration with the aid of the intermediate dielectric 9,

Fig. 6 dasselbe, wobei jedoch als Wellenleiter der belastete Hohlleiter 10 mit der symmetrischen Belastung 15 gewählt ist;Fig. 6 the same, but with the waveguide loaded as a waveguide 10 with the symmetrical load 15 is selected;

Fig. 7 bis 9 zeigen eine additive Kombination der oben beschriebenen Streifenstrahler zur flächenhaften Anordnung. Die Bewegung des Objekts beim Durchlaufen durch das Feld ergibt die Pfeilrichtung 16. An der Stellell sei der Sender eingespeist, bei 12 befindet sich ein Indikator, der aus der Energie der durchlaufenden Welle einen Meßbetrag entnimmt zur Steuerung der Primärleistung. 13 und 14 sind die7 to 9 show an additive combination of the strip radiators described above for the planar Arrangement. The movement of the object when passing through the field results in the direction of the arrow 16. On The Stellell is fed by the transmitter, at 12 there is an indicator that is derived from the energy of the passing through Wave takes a measurement amount to control the primary power. 13 and 14 are the

809 510/419809 510/419

Hauptzuleitungen bzw. Verzweigungsleitungen des Energietransportweges.Main supply lines or branch lines of the energy transport route.

Claims

Patent claims:

1. Device for irradiating microwave energy into dielectric bodies, their expansion is equal to or greater than half a wavelength, characterized by a wired Radiation-generating radiators and devices arranged in the radiation field for Concentration of the field created within the body.

2. Device according to claim 1, characterized by a towards the body to be irradiated Concentric Lecher line opened in the shape of a slot with side traps and adjustment documents.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized by two mirror images of the same, partially open Lecher lines to which in-phase or anti-phase wave trains are applied are.

4. Device according to claim 2 and 3, characterized in that a delay line is used as the center conductor is used.

5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that between the power line and Object a dielectric intermediate layer concentrating the radiation energy is attached.

6. Device according to claim 1, characterized by a loaded hollow pipe.

7. Device according to claim 2 to 6, characterized in that several radiators in planar Arrangement are provided.

8. Device according to claim 7, characterized by a radiator in the manner of a »Christmas tree "-Arrangement.

1 sheet of drawings