用于射频电磁能量传递的方法、系统和装置制造方法及图纸

一种电磁能量传递系统，其包括：一组射频通道；各通道被配置成接收一组基准信号。各通道还包括补偿组件和锁相环组件。所述补偿组件可以被配置成确定至少一子集的基准信号之间的相位差；将该相位差与预定的基准相位差进行比较；并且基于该相位差与预定的基准相位差的比较确定基准信号补偿偏移值。所述锁相环组件可以被配置成生成相移信号，其中，所述相移至少基于所述基准信号补偿偏移值。

Method, System and Device for Radio Frequency Electromagnetic Energy Transfer

An electromagnetic energy transfer system includes a set of radio frequency channels configured to receive a set of reference signals. The channels also include compensation components and phase-locked loop components. The compensation component can be configured to determine the phase difference between the reference signals of at least one subset; compare the phase difference with the predetermined reference phase difference; and determine the reference signal compensation offset value based on the comparison between the phase difference and the predetermined reference phase difference. The PLL component can be configured to generate a phase shift signal, in which the phase shift compensates for the offset value at least based on the reference signal.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于射频电磁能量传递的方法、系统和装置
技术介绍
本装置总体上涉及一种用于电磁烹饪的方法和装置，并且更具体地，涉及一种用于控制微波炉内的电磁能量分布的方法和装置。常规的微波炉通过电介质加热的过程来烹饪食物，其中高频交变电磁场分布在整个封闭腔中。无线电频谱的子带，在2.45GHz或其附近的微波频率主要通过吸收水中的能量来引起电介质加热。为了在常规微波中产生微波频率辐射，施加到高压变压器的电压导致施加到产生微波频率辐射的磁控管的高压功率。然后，微波通过波导被传输到包含食物的封闭腔。利用单一、非相干源(如磁控管)在封闭腔中烹饪食物会导致食物的不均匀加热。为了更均匀地加热食物，微波炉除了其它之外还包括机械的解决方案，诸如微波搅拌器和用于旋转食物的转盘。常见的基于磁控管的微波源不是窄带的并且不是可调谐的(即，以随时间变化并且不可选择的频率发射微波)。作为这种常见的基于磁控管的微波源的替代方案，可以在微波炉中包括可调谐并相干的固态源。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种电磁能量传递系统，其包括：一组射频通道；各通道被配置成接收一组基准信号。各通道还包括补偿组件和锁相环组件。所述补偿组件可以被配置成确定至少一子集的基准信号之间的相位差；将该相位差与预定的基准相位差进行比较；并且基于所述相位差与所述预定的基准相位差的比较确定基准信号补偿偏移值。所述锁相环组件可以被配置成生成相移信号，其中，所述相移至少基于所述基准信号补偿偏移值。在另一方面，一种传递射频电磁能量以对烹饪装置的封闭腔中的食料进行烹饪的方法，该方法包括以下步骤：接收一组基准信号；以及并行地，针对该组基准信号复操作补偿组件并且操作锁相环组件。操作补偿组件的步骤可以包括以下步骤：确定至少一子集的基准信号之间的相位差；将该相位差与预定的基准相位差进行比较；以及基于所述相位差与所述预定的基准相位差的比较确定基准信号补偿偏移值。操作锁相环组件可以至少基于所述基准信号补偿偏移值生成相移输出信号。在另一方面，一种用于基于一组基准信号来生成射频信号的射频通道包括补偿组件和锁相环组件。所述补偿组件可以被配置成确定至少一子集的基准信号之间的相位差；将该相位差与预定的基准相位差进行比较；并且基于所述相位差与所述预定的基准相位差的比较确定基准信号补偿偏移值。所述锁相环组件可以被配置成生成相移信号，其中，所述相移至少基于所述基准信号补偿偏移值。附图说明在图中：图1是例示根据本文所描述的各个方面的具有多个相干射频馈源的电磁烹饪装置的框图。图2是例示根据本文所描述的各个方面的电磁能力传递系统的框图。图3是例示根据本文所描述的各个方面的电磁能量传递系统的、其中设定了输出信号的相位的单个通道的一方面的框图。图4是例示根据本文所描述的各个方面的电磁能量传递系统的、其中通过锁相环控制输出信号的相位的单个通道的一方面的框图。图5是描绘根据本文所描述的各个方面的、表征针对电磁能量传递系统的通道的所施加相位偏移电压与输入信号和输出信号之间的相位差之间的关系的传递函数的图。图6是描绘根据本文所描述的各个方面的、表征在使用多个基准信号时针对电磁能量传递系统的通道的所施加相位偏移电压与输入信号和输出信号之间的相位差之间的关系的传递函数的图。图7是例示根据本文所描述的各个方面的具有相位补偿组件的射频通道的实施方式的图。图8是例示根据本文所描述的各个方面的具有相位补偿组件的射频通道的另一实施方式的图。图9是例示根据本文所描述的各个方面的在锁相中产生相移输出信号的方法的流程图。具体实施方式应当理解，附图中例示的以及以下说明书中描述的特定装置和过程仅是所附权利要求中限定的专利技术构思的示例性实施方式。因此，除非权利要求另有明确说明，否则与本文公开的实施方式有关的其它物理特性不应被视为限制性的。固态射频(RF)烹饪器具通过将电磁辐射引入封闭腔来加热和制备食物。在封闭腔中的不同位置处的多个RF馈源在它们辐射时产生动态的电磁波图案。为了控制和形成封闭腔中的波形，多个RF馈源可以辐射具有单独受控的电磁特性的波以保持封闭腔内的相干性(即，固定的干涉图案)。例如，各RF馈源可以发送相对于其它馈源不同的频率、相位或振幅。其它电磁特性在RF馈源中可能是常见的。例如，各RF馈源可以以共同但可变的频率进行发送。尽管以下实施方式涉及其中RF馈源引导电磁辐射以加热封闭腔中的物体的烹饪器具，但是应当理解，本文所描述的方法和由此衍生的专利技术构思不限于此。所涵盖的构思和方法适用于其中多于一个的RF馈源将电磁辐射引导到共享空间以作用于物体的任何RF装置。共享空间可包括封闭腔或自由空间中的区域。示例性装置包括烘箱、干燥器、蒸汽机等。图1示出了根据一个实施方式的具有多个相干RF馈源26A至26D的电磁烹饪装置10的框图。如图1所示，电磁烹饪装置10包括电源12、控制器14、RF信号发生器16、人机接口28和联接到多个RF馈源26A至26D的多个高功率RF放大器18A至18D。多个RF馈源26A至26D分别将来自多个高功率RF放大器18A至18D中的一个的RF功率耦合到封闭腔20中。电源12将来自市电的电力提供至控制器14、RF信号发生器16、人机接口28和多个高功率RF放大器18A至18D。电源12将市电转换为其供电的每个装置所需的功率电平。电源12可以传递可变的输出电压电平。例如，电源12可以输出以0.5伏步长选择性地控制的电压电平。以这种方式，电源12可以被配置成通常向高功率RF放大器18A至18D的每一个提供28伏直流电，但是可以提供更低的电压，诸如15伏直流电，以使RF输出功率电平降低期望的电平。控制器14可以包括在电磁烹饪装置10中，该控制器14可以在工作上与电磁烹饪装置10的各种组件相联接以实现烹饪周期。控制器14还可以在工作上与用于接收用户选择的输入以及将信息传送给用户的控制面板或人机接口28相联接。人机接口28可以包括诸如刻度盘、灯、开关、触摸屏元件以及显示器的操作控制装置，使得用户能够向控制器14输入诸如烹饪周期的命令以及接收信息。用户接口28可以包括一个或更多个元件，这些元件可以相对于彼此集中或分散。控制器14还可以选择由电源12提供的电压电平。控制器14可以设置有存储器和中央处理单元(CPU)，并且可以优选地在微控制器中实现。存储器可用于在完成烹饪周期时存储可由CPU执行的控制软件。例如，存储器可以存储一个或更多个预编程的烹饪周期，其可以由用户选择并且由电磁烹饪装置10完成。控制器14还可以从一个或更多个传感器接收输入。可与控制器14可通信地联接的传感器的非限制性示例包括RF工程领域中用于测量RF功率电平的已知的峰值电平检测器和用于测量封闭腔或者一个或更多个功率放大器18A至18D的温度的温度传感器。RF信号发生器16可以包括一个或更多个组件以确定并生成要输出到高功率放大器的实际频率、相位和振幅。RF信号发生器16可以包括可编程RF控制组件，优选地实现为数字控制接口。RF信号发生器16可以与烹饪控制器14物理分离或者可以物理地安装到控制器14上或集成到控制器14中。RF信号发生器16可以由适于生成RF信号的包括但不限于定制集成电路的电子组件形成。如图1所示，RF信号发生器16输出四个RF通道，它们分享共同的但可变的频率(例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁能量传递系统，该电磁能量传递系统包括：一组射频通道；各通道被配置成接收一组基准信号，并且包括：相位补偿组件，该相位补偿组件被配置成确定所述基准信号中的至少一个子集之间的相位差；将所述相位差与预定的基准相位差进行比较；并且基于所述相位差与所述预定的基准相位差的该比较确定基准信号补偿偏移值；以及锁相环组件，该锁相环组件被配置成生成相移信号，其中，所述相移至少基于所述基准信号补偿偏移值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电磁能量传递系统，该电磁能量传递系统包括：一组射频通道；各通道被配置成接收一组基准信号，并且包括：相位补偿组件，该相位补偿组件被配置成确定所述基准信号中的至少一个子集之间的相位差；将所述相位差与预定的基准相位差进行比较；并且基于所述相位差与所述预定的基准相位差的该比较确定基准信号补偿偏移值；以及锁相环组件，该锁相环组件被配置成生成相移信号，其中，所述相移至少基于所述基准信号补偿偏移值。2.根据权利要求1所述的电磁能量传递系统，其中，所述相位补偿组件和所述锁相环组件并行地重复操作。3.根据权利要求1至2中任一项所述的电磁能量传递系统，其中，所述锁相环组件还包括放大组件，该放大组件被配置成放大所述相移信号的功率。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁能量传递系统，其中，所述锁相环组件还包括相位测量组件，该相位测量组件被配置成测量所述一组基准信号中的一个与所述相移输出信号之间的相位差。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电磁能量传递系统，其中，所述相位补偿组件还包括相位测量组件，该相位测量组件被配置成测量所述一组基准信号中的两个之间的相位差。6.根据权利要求4至5中任一项所述的电磁能量传递系统，其中，所述相位测量组件包括双平衡混合器。7.根据权利要求4至6中任一项所述的电磁能量传递系统，其中，所述相位测量组件包括Gilbert单元。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电磁能量传递系统，其中，所述一组基准信号被直接联结至开关矩阵，该开关矩阵被配置成将所述一组基准信号中的一个输出至所述锁相环组件。9.根据权利要求1至8中任一项所述的电磁能量传递系统，该电磁能量传递系统还包括封闭腔，射频馈源在该封闭腔中辐射电磁能量。10.一种利用电磁能量传递系统生成射频信号的方法，该方法包括以下步骤：接收一组基准信号；以及通过以下步骤，针对所述一组基准信号并行地重复操作补偿组件：确定所述基准信号中的至少一个子集之间的相位差；将...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·布林达尼，A·加利瓦诺尼，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP