ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ СВЧ-НАГРЕВА

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована, преимущественно в качестве излучателя для устройств СВЧ нагрева.
Известен волноводный излучатель, содержащий отрезок короткозамкнутого с
в
в
одного торца металлической пластиной Н-волновода, имеющей длины λ/4, где λ -максимальная рабочая длина волны в волноводе, который гальванически соединен с излучающим раскрывом длиной λ, где λ/2 - максимальная рабочая длина волны в свободном пространстве. Излучающий раскрыв представляет собой продолжение верхней и нижней стенок Н-волновода с расположенными на них параллельно вектору Е
выступами длиной не менее λ/8, высота которых на участке излучающего раскрыва плавно уменьшается по линейному закону до высоты не менее 1/3 выступа в Н-волноводе. В короткозамыкающей пластине имеется Н-образная согласованная щель. Техническим результатом является уменьшение размеров излучателя при уменьшении массы и упрощении технологии изготовления (Патент на изобретение РФ №2118020, МПК: H 01 Q 13/02).
Недостатком данного устройства является невозможность обеспечения распределения излучаемой мощности на большой длине и ее неравномерность.
о
Известна щелевая волноводная антенна, содержащая щелевой излучатель, выполненный на узкой стенке прямоугольного волновода с согласованной нагрузкой. С целью обеспечения фокусировки излучаемой электромагнитной энергии, ширина  прямоугольного волновода выбрана изменяющейся по закону где о - длина волны в свободном пространстве; f - фокусное расстояние антенны; λ - угол между направлением фокусировки и нормалью к излучающей апертуре щели; х -текущая координата, отсчитываемая вдоль щели к согласованной нагрузке (Патент на изобретение РФ №816363, МПК H 01 Q 13/10).
Указанная конструкция имеет следующие недостатки: невысокий КПД, поскольку часть мощности поглощается нагрузкой, а также сильную неравномерность излучаемой мощности и высокую локальность излучения.
Известен излучатель круговой поляризации (см. патент РФ №2097885, МПК: H 01 Q 13/18). Волноводный щелевой многофункциональный излучатель содержит отрезок волновода, на одной из широких стенок которого выполнены две крестообразные щели, расположенные под углом 45 друг к другу.
Недостатком указанной конструкции является ее низкий КПД (поскольку не вся мощность из волновода излучается щелями, а значительная ее часть должна поглощаться нагрузкой и отражаться), а также небольшая область излучения, соответствующая длине расположения двух щелей.
Наиболее близким к предлагаемому является излучатель волноводно-щелевой антенной решетки, состоящий из отрезка волновода с излучающими щелями, наклоненными к оси волновода под углом 45° (Патент на изобретение РФ №2206157, MПК: H 01 Q 13/10).
Недостатком указанной конструкции также является ее низкий КПД, а также неравномерность излучаемой мощности в ближней зоне вдоль оси волновода. При использовании такого излучателя в устройствах СВЧ нагрева не будет обеспечена равномерность нагрева вдоль его оси.
Полезная модель поясняется чертежами, на фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 представлен вариант устройства с неоднородным короткозамкнутым отрезком волновода, где 1 - источник СВЧ энергии (магнетрон) - ; 2 - , короткозамкнутый отрезок волновода, 3 - щели; 4 - короткозамкнутый конец отрезка волновода.
Устройство содержит короткозамкнутый отрезок волновода 2, в широкой стенке которого выполнено N поперечных щелей 3 с размерами, выбранными из указанных выше соотношений. Отрезок волновода может быть выполнен неоднородным за счет выполнения узкой стенки ступенчатой. При этом щели расположены в области перепада высоты ступенек (напротив вертикальной части ступеньки). Отрезок волновода 2 с противоположной стороны от короткозамкнутого конца 4 соединен с источником питания, например, магнетроном 1.
Устройство работает следующим образом. СВЧ мощность поступает от источника 1 в отрезок волновода 2 и излучается через щели 3, при этом отражения мощности от излучателя практически не происходит, поскольку его форма и расположение щелей подобраны таким образом, что в каждом сечении имеется согласование, и вся мощность
излучается, что также приводит к увеличению КПД. Поскольку форма излучателя обеспечивает одинаковые излучаемые мощности от каждой из щелей 3, излучатель обеспечивает хорошую равномерность поля в ближней зоне на всей его длине.
Увеличение количества щелей позволяет увеличить длину излучателя и получить более равномерное распределение поля вдоль его оси, при этом относительная доля излученной мощности от каждой щели уменьшается, и излучатель становится более распределенной излучающей системой.