在固态加热设备中建立RF激励信号参数制造技术

在固态加热系统中，一旦具有特定负载特性的负载已放置到加热腔中，处理单元就产生指示构成参数值组合的激励信号频率和一个或多个相移的控制信号。多个微波生成模块产生由所述频率和所述相移表征的RF激励信号。多个微波能量辐射器将对应于从所述微波生成模块接收的RF激励信号的电磁能辐射到所述加热腔中。功率检测电路进行反射RF功率测量，且所述处理单元基于所述测量确定反射功率指示。针对所述参数值的不同组合重复所述过程，且确定可接受的参数值组合并将其存储在所述加热系统的存储器中。可以类似方式确定并存储具有不同负载特性的其它负载的可接受的参数值组合。

【技术实现步骤摘要】
在固态加热设备中建立RF激励信号参数
本文中所描述的主题的实施例大体上涉及用于使用射频(RF)能量对负载进行加热的设备和方法。
技术介绍
多年来，磁控管已普遍用于微波炉中以出于加热食物、饮料或其它物品的目的而生成微波能量。磁控管基本上由具有围绕它的外缘间隔开的多个圆柱形腔的圆形腔室、构建到腔室中心中的阴极和被配置成生成磁场的磁体构成。当并入到微波系统中时，阴极耦合到直流(DC)电源，所述直流电源被配置成将高电压电势提供到阴极。磁场和圆柱形腔在腔内产生电子，从而在腔中诱发谐振、高频射频(RF)场，且场的一部分可经由探针从腔中引出。耦合到探针的波导将RF能量引入负载。举例来说，在微波炉中，负载可以是加热腔，且加热腔的阻抗可能受到加热腔内的物体的影响。尽管磁控管在微波和其它应用中很好地起作用，但是它们并不是没有其自身的缺点。举例来说，磁控管通常需要非常高的电压来操作。另外，磁控管在延长的操作周期内可能易于发生输出功率降低。因此，包括磁控管的系统的性能可能随时间推移而降低。此外，磁控管往往是对振动敏感的笨重且沉重的组件，因此使得它们在便携式应用中的使用并不合乎希望。近来，已经提议利用固态硬件产生RF信号从而辐射到加热腔中的微波加热设备。固态微波加热设备所需的功率可能显著小于基于磁控管的系统所需的功率。另外，固态微波加热设备的性能不会随时间推移而降低。此外，固态硬件的实施方式使得RF信号特性能够在整个烹饪操作期间改变。因此，开发者寻求可提高烹饪操作的质量的RF信号控制方法和设备。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种在包括被配置成包含负载的腔的固态加热设备中建立射频(RF)激励信号参数的方法，所述方法包括：将多个所述RF激励信号参数设定成参数值组合，其中所述多个RF激励信号参数包括至少一个激励信号频率和至少一个相移；由所述加热设备将多个RF激励信号提供到紧接于所述腔的多个微波能量辐射器，其中所述多个RF激励信号具有根据所述参数值组合限定的信号特性；在提供所述多个RF激励信号的同时，由所述系统的至少一个功率检测电路测量反射RF功率；基于所述测量的反射RF功率确定反射功率指示；存储所述反射功率指示以产生对应于所述参数值组合的已存储反射功率指示；针对多个不同参数值组合多次重复所述设定、提供、测量、确定和存储过程以产生多个已存储反射功率指示，其中所述多个已存储反射功率指示中的每一个对应于不同RF信号参数值组合；基于所述多个已存储反射功率指示识别可接受的RF信号参数值组合；以及将所述可接受的RF信号参数值组合存储在所述加热设备的存储器中。在一个或多个实施例中，所述系统包括各自被配置成产生N个RF激励信号中的一个的N个微波生成模块、各自通过N个传输线中的一个耦合到所述N个微波生成模块中的一个的输出端的N个微波能量辐射器，以及多个功率检测电路，其中N是大于一的整数；测量所述反射功率包括所述多个功率检测电路中的每一个测量沿所述N个传输线中的一个的反射功率，从而产生多个反射功率测量；且确定所述反射功率指示包括通过对所述多个反射功率测量应用数学函数来确定所述反射功率指示。在一个或多个实施例中，确定所述反射功率指示包括确定选自以下各项的值：反射功率测量、多个反射功率测量的平均值、回波损耗测量，以及多个回波损耗测量的平均值。在一个或多个实施例中，针对所述设定过程的第一迭代，设定所述多个RF激励信号参数包括将所有所述多个RF激励信号参数设定成默认值；且所述重复过程包括：选择所述多个RF激励信号参数中的一个，将针对所述一个RF激励信号参数检验多个参数值，将所述多个RF激励信号参数中的所述选择的一个重复设定成不同值且进行所述提供、测量、确定和存储过程，而将所述多个RF激励信号参数中的未选择的那些设定成所述默认值，确定所述多个RF激励信号参数中的所述选择的一个的对应于可接受的RF反射功率的可接受的值；将所述多个RF激励信号参数中的所述选择的一个重新设定成所述可接受的值，以及重复所述选择、重复设定和重新设定过程，直到已经选择并检验了所有所述RF激励信号参数为止。在一个或多个实施例中，针对所述设定过程的第一迭代，设定所述多个RF激励信号参数包括将所有所述多个RF激励信号参数设定成默认值；且所述重复过程包括：选择所述多个RF激励信号参数中的一个，将针对所述一个RF激励信号参数检验多个参数值，将所述多个RF激励信号参数中的所述选择的一个重复设定成不同值且进行所述提供、测量、确定和存储过程，而将所述多个RF激励信号参数中的未选择的那些设定成所述默认值，将所述多个RF激励信号参数中的所述选择的一个重新设定成默认值，以及重复所述选择、重复设定和重新设定过程，直到已经选择并检验了所有所述RF激励信号参数为止。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：在所述设定过程的第一迭代之前，从可能的参数值组合识别多个参数值组合；以及选择所述多个参数值组合中的一个，且其中针对所述设定过程的第一迭代，设定所述多个RF激励信号参数包括将所述多个RF激励信号参数设定成所述参数值组合中的所述选择的一个中所限定的值；且所述重复过程包括：将所述多个RF激励信号参数重复设定成所述多个参数值组合中的不同参数值组合中所限定的值且进行所述提供、测量、确定和存储过程，而将所述多个RF激励信号参数设定成所述多个参数值组合中的所述不同参数值组合中所限定的所述值。在一个或多个实施例中，识别所述多个组合包括：将所述多个组合识别成包括可能的参数值组合的百分比。在一个或多个实施例中，识别所述多个组合包括：将所述多个组合识别成包括随机或伪随机选自可能的参数值组合的多个组合。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：还沿所述传输路径进行多个正向功率测量，其中确定所述反射功率指示包括基于所述反射RF功率测量和所述正向功率测量确定所述反射功率指示。在一个或多个实施例中，识别所述可接受的组合包括：将所述可接受的组合识别为对应于所述多个已存储反射功率指示中的指示最低反射功率或回波损耗或者下降到预定阈值以下的反射功率或回波损耗的任何一个的RF信号参数值组合。在一个或多个实施例中，识别所述可接受的组合进一步包括：针对多个紧接参数值组合重复所述设定、提供、测量和确定过程以产生多个额外反射功率指示；以及将所述可接受的组合改变成所述紧接组合中的对应于较低额外反射功率指示的所选择的一个。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：确定所述负载的特性，且其中存储所述RF信号参数值组合包括将所述组合存储在使所述组合与所述负载的所述特性相关的表中。在一个或多个实施例中，所述方法进一步包括：针对具有多个不同特性的多个负载重复所述设定、提供、测量、确定、存储、重复、识别和存储过程。根据本专利技术的第二方面，提供一种包括被配置成包含负载的腔的固态加热系统，所述系统包括：处理单元，其被配置成产生指示激励信号频率的一个或多个第一控制信号且产生指示一个或多个相移的一个或多个第二控制信号，其中所述激励信号频率和所述一个或多个相移构成参数值组合；至少一个射频(RF)信号生成器，其各自被配置成接收所述第一控制信号中的一个且产生由所述激励信号频率表征的第一RF激励信号；多个微波生成模块，其各自被配置成接收所述第二控制信号中的一个、接收所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在包括被配置成包含负载的腔的固态加热设备中建立射频(RF)激励信号参数的方法，其特征在于，所述方法包括：将多个所述RF激励信号参数设定成参数值组合，其中所述多个RF激励信号参数包括至少一个激励信号频率和至少一个相移；由所述加热设备将多个RF激励信号提供到紧接于所述腔的多个微波能量辐射器，其中所述多个RF激励信号具有根据所述参数值组合限定的信号特性；在提供所述多个RF激励信号的同时，由所述系统的至少一个功率检测电路测量反射RF功率；基于所述测量的反射RF功率确定反射功率指示；存储所述反射功率指示以产生对应于所述参数值组合的已存储反射功率指示；针对多个不同参数值组合多次重复所述设定、提供、测量、确定和存储过程以产生多个已存储反射功率指示，其中所述多个已存储反射功率指示中的每一个对应于不同RF信号参数值组合；基于所述多个已存储反射功率指示识别可接受的RF信号参数值组合；以及将所述可接受的RF信号参数值组合存储在所述加热设备的存储器中。

【技术特征摘要】
2016.11.18 US 15/356,2111.一种在包括被配置成包含负载的腔的固态加热设备中建立射频(RF)激励信号参数的方法，其特征在于，所述方法包括：将多个所述RF激励信号参数设定成参数值组合，其中所述多个RF激励信号参数包括至少一个激励信号频率和至少一个相移；由所述加热设备将多个RF激励信号提供到紧接于所述腔的多个微波能量辐射器，其中所述多个RF激励信号具有根据所述参数值组合限定的信号特性；在提供所述多个RF激励信号的同时，由所述系统的至少一个功率检测电路测量反射RF功率；基于所述测量的反射RF功率确定反射功率指示；存储所述反射功率指示以产生对应于所述参数值组合的已存储反射功率指示；针对多个不同参数值组合多次重复所述设定、提供、测量、确定和存储过程以产生多个已存储反射功率指示，其中所述多个已存储反射功率指示中的每一个对应于不同RF信号参数值组合；基于所述多个已存储反射功率指示识别可接受的RF信号参数值组合；以及将所述可接受的RF信号参数值组合存储在所述加热设备的存储器中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述系统包括各自被配置成产生N个RF激励信号中的一个的N个微波生成模块、各自通过N个传输线中的一个耦合到所述N个微波生成模块中的一个的输出端的N个微波能量辐射器，以及多个功率检测电路，其中N是大于一的整数；测量所述反射功率包括所述多个功率检测电路中的每一个测量沿所述N个传输线中的一个的反射功率，从而产生多个反射功率测量；且确定所述反射功率指示包括通过对所述多个反射功率测量应用数学函数来确定所述反射功率指示。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述反射功率指示包括确定选自以下各项的值：反射功率测量、多个反射功率测量的平均值、回波损耗测量，以及多个回波损耗测量的平均值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：针对所述设定过程的第一迭代，设定所述多个RF激励信号参数包括将所有所述多个RF激励信号参数设定成默认值；且所述重复过程包括：选择所述多个RF激励信号参数中的一个，将针对所述一个RF激励信号参数检验多个参数值，将所述多个RF激励信号参数中的所述选择的一个重复设定成不同值且进行所述提供、测量、确定和存储过程，而将所述多个RF激励信号参数中的未选择的那些设定成所述默认值，确定所述多个RF激励信号参数中的所述选择的一个的对应于可接受的RF反射功率的可接受的值；将所述多个RF激励信号参数中的所述选择的一个重新设定成所述可接受的值，以及重复所述选择、重复设定和重新设定过程，直到已经选择并检验了所有所述RF激励信号参数为止。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：针对所述设定过程的第一迭代，设定所述多个RF激励信号参数包括将所有所述多个RF激励信号参数设定成默认值；且所述重复过程包括：选择所述多个RF激励信号参数中的一个，将针对所述一个RF激励信号参数检验多个参数值，将所述多个RF激励信号参数中的所述选择的一个重复设定成不同值且进行所述提供、测量、确定和存储过程，而将所述多个RF激励信号参数中的未选择的那些设定成所述默认值，将所述多个RF激励信号参数中的所述选择的一个重新设定成默认值...

【专利技术属性】
技术研发人员：马敏洋，格列高利·J·杜尔南，杜瑞益，
申请(专利权)人：恩智浦美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US