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Wichtige Info
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Prof. Dr.-Ing. Ralf Wendel

Kompakte Mikrowellengeneratoreinheiten für industrielle Anwendungen im 9 GHz Bereich

Mikrowellen werden im industriellen Bereich vielseitig z. B. zum Trocknen, Erwärmen, Schmelzen und Härten eingesetzt. Weiterhin besteht ein Anwendungsbereich in Anlagen, bei denen ein Gas mit Hilfe der Mikrowellenstrahlung gezündet und so die Oberfläche eines Produktes bedampft wird. Auf diese Weise werden z. B. Reflektorkörper für Halogenlampen beschichtet. Dabei ist es notwendig bis zu mehreren hundert Mikrowellengeneratoreinheiten sehr dicht nebeneinander zu montieren, um eine entsprechend hohe Fertigungsstückzahl in den Durchlaufanlagen zu realisieren. Die Vielzahl bestehender Anlagen arbeiten bei einer Frequenz von 2,45 GHz mit Leistungen bis zu ca. 10 KW.

Die Mikrowellengenetaroreinheit besteht in der Regel aus einem Mikrowellenmagnetron, gefolgt von einem Zirkulator mit extern angesetzter Leistungslast sowie einem Abstimmelement. Die Bauteile werden bislang separat gebaut und zusammengesetzt. Dadurch benötigen die "Einheiten" relativ viel Platz, sind sperrig und enthalten überflüssige Impedanztransformationen. Aus dieser Tatsache heraus besteht der Trend kompakte, hochintegrierte Einheiten zu realisieren, sowie zukünftige Systeme ebenfalls aus Platzgründen sowie der kleineren Wellenlänge wegen im 9 GHz zu betreiben.

Ziel des Vorhabens ist es, die Realisierung hochintegrierter Einheiten im 9 GHz Bereich zu untersuchen und einen Musteraufbau zu erstellen. Solche Bauelemente sind in hochintegrierter Form weder am Markt verfügbar, noch sind aus der Literatur Realisierungsvorschläge bekannt.

Zur Realisierung des Vorhabens werden folgende Punkte bearbeitet:

      1. Erstellung eines Gesamtkonzeptes
      2. Implementierung und Einarbeitung in ein Feldberechnungsprogramm zur Auslegung des Mikrowellenbauelementes
      3. Aufbau der Hohlleitermesstechnik zur Messung der Komponenten
      4. Entwicklung eines 2 KW Zirkulators für den 9 GHz Bereich
      5. Entwicklung einer 2 KW Leistungslast für den 9 GHz Bereich
      6. Entwicklung eines Abstimmelementes
      7. Integration der Komponenten zu einer Kompakteinheit
      8. Aufbau und Messung eines Musters