The invention relates to a microwave heating device using phase scanning, including a microwave generator, a waveguide power divider, a waveguide phase shifter, a microwave application cavity, no less than two microwave antennas and a phase scanning control system; the waveguide power divider has N (N < 2) output, at least one output and a waveguide phase shifter. The microwave antenna is divided into N groups with at least one input connected to the output of the waveguide phase shifter and the other input connected directly to the output of the waveguide power divider. The phase shifting angle of the waveguide phase shifter is adjusted, the movement of the microwave field intensity and the weak field area in the microwave application cavity is realized by scanning the phase difference between different groups of antennas, and the heating uniformity is improved; the invention has large power capacity and is suitable for industrial microwave large-scale production and application.
【技术实现步骤摘要】
一种采用相位扫描的微波加热装置
本专利技术属于微波
,特别地涉及一种采用相位扫描的微波加热装置。
技术介绍
微波加热是利用微波场作用于极性分子,使其快速摆动、碰撞摩擦造成内能提升从而达到加热的目的。由于微波波长远大于红外线,其穿透深度深,可直接作用于物料内部而不需要热传导,因此具有能量传递速度快,传递损耗低的优点。另外,这种物料自发热的加热机理,系统热惯性小,加热的启动和停止反应速度快,可实现灵活的控制。实际应用中,由于微波应用腔体的金属边界作用,以及物料的介电特性影响,导致物料中的微波场分布会有明显的强弱分布变化,导致加热的冷热分区明显,加热效果不均匀。这是微波场分布固有的物理特性,也是影响微波加热应用效果的主要因素。为改善这种不均匀性,较为常用的方法包括:物料翻搅运动,如CN204122002U公开的连续式微波加热双轴搅拌装置;利用多模腔体,希望不同模式的强弱分布形成互补,典型的如CN106686792A公开的一种多重模态微波加热装置;利用模式扰动改变腔体内的场模式,从而改变冷热区的位置;利用微波馈能天线的分布位置使其辐射场分布形成强弱互补,如CN104125669A公开的微波加热装置;以及采用固态微波源、多组天线利用幅度和相位扫描,以改变微波腔体内场分布,从而改善其均匀性,如CN205017622U公开的一种微波发生装置以及微波加热装置。上述措施在特定的应用中具有一定的改善效果,但又有一定的局限性。例如:物料翻搅运动的方法仅适合液体或颗粒状物料;多模腔体以及模式扰动的方法,由于物料介电特性和形状复杂,很难从理论上分析出全部的模式,因此很难判断最 ...
【技术保护点】
1.一种采用相位扫描的微波加热装置,包括微波发生器、波导功率分配器、波导移相器、微波应用腔体,不少于2副的微波天线以及相位扫描控制系统;其特征在于,所述微波发生器的输出与波导功率分配器的输入连接;所述波导功率分配器有N(N≥2)路输出,其中至少有一路输出与所述波导移相器连接;所述波导移相器的输入端口到输出端口之间的相位差是连续可调的;所述微波天线被分为N组,至少有一组天线的输入与所述波导移相器的输出连接,其它组天线的输入分别与其它所述波导功率分配器的输出连接;所述微波天线的辐射口朝向所述微波应用腔体的内部,将微波能量馈入微波应用腔体内的物料中;所述相位扫描控制系统以给定的速度连续调整所述波导移相器的移相角度。
【技术特征摘要】
1.一种采用相位扫描的微波加热装置,包括微波发生器、波导功率分配器、波导移相器、微波应用腔体,不少于2副的微波天线以及相位扫描控制系统;其特征在于,所述微波发生器的输出与波导功率分配器的输入连接;所述波导功率分配器有N(N≥2)路输出,其中至少有一路输出与所述波导移相器连接;所述波导移相器的输入端口到输出端口之间的相位差是连续可调的;所述微波天线被分为N组,至少有一组天线的输入与所述波导移相器的输出连接,其它组天线的输入分别与其它所述波导功率分配器的输出连接;所述微波天线的辐射口朝向所述微波应用腔体的内部,将微波能量馈入微波应用腔体内的物料中;所述相位扫描控制系统以给定的速度连续调整所述波导移相器的移相角度。2.如权利要求1所述的一种采用相位扫描的微波加热装置,其特征在于:所述波导功率分配器具有2路分配输出,其中一路输出与所述波导移相器的输入连接;所述微波天线分为两组,一组微波天线的输入与所述波导移相器的输出连接,另一组微波天线的输入与所述波导功率分配器的输出直接连接;所述微波应用腔体与两组微波天线连接,且两组微波天线分布在微波应用腔体内的物料的两侧,即所述微波应用腔体内的物料位于两组微波天线之间的连线上,两组微波天线的辐射方向相对,照射物料的两个侧面。3.如权利要求1所述的一种采用相位扫描的微波加热装置,其特征在于:所述波导功率分配器具有2路分配输出,其中一路输出与所述波导移相器的输入连接;所述微波天线分为两组,一组微波天线的输入与所述波导移相器的输出连接,另一组微波天线的输入与所述波导功率分配器的输出直接连接;所述微波应用腔体与所述两组微波天线连接,且两组微波天线以一定的间距分布在微波应用腔体内的物料的同一侧;所述两组天线的辐射方向相同或接近。4.如权利要求1或2或3所述的一种采用相位扫描的微波加热装置,其特征在于:所述波导移相器包括一个匹配双T(也称魔T)、两个短路活塞和一个长度为四分之一波导波长的波导;所述魔T的一个横臂端口与短路活塞连接,另一个横臂端口与四分之一波导波长的波导连接,再与短路活塞连接;所述魔T的H面分支节作为波导移相器输入,则E面分支为波导移...
【专利技术属性】
技术研发人员:毋明旗,刘宁,卢晓颖,徐翔新,罗鹏,张峰,
申请(专利权)人:昆山九华电子设备厂,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。