一种双通道固态源双通道实现微波分区加热的方法及设备技术

本发明专利技术是一种双通道固态源实现微波分区加热的设备及方法，涉及微波加热领域，解决了现有技术中多通道固态源分区加热，加热成本高、结构复杂的问题。本发明专利技术包括双通道固态源和加热腔，还包括相控阵天线单元、功分器和移相器；所述相控阵天线单元设置于加热腔内；所述双通道固态源分别通过功分器连接相控阵天线单元；所述其中双通道固态源一个通道微波信号通过移相器连接功分器。本发明专利技术通过双通道固态源及移相器，实现加热腔内分区加热；通过控制双通道固态源的频率、输出功率及工作时间进行加热调节，本发明专利技术分区加热，结构简单、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种双通道固态源双通道实现微波分区加热的方法及设备
本专利技术涉及微波加热领域，特别是指一种双通道固态源双通道实现微波分区加热的方法及设备。
技术介绍
随着现代科技的飞速发展，微波能作为一种新型的高效率、清洁能源，已广泛应用于工业生产、日常生活等各个领域，微波加热在生活和工业生产中发挥着越来越重要的作用的同时，消费者对微波加热的成本及加热均匀性都提出了更高的要求。现有技术中存在通过指向加热以提升微波加热均匀性的方法，通过多通道固态源分区辐射以达到分区加热的目的，但其存在成本高昂的问题；亟待出现一种可解决上述问题的新型的可实现分区加热的少通道固态源的加热设备及方法。
技术实现思路
本专利技术提出一种双通道固态源双通道实现微波分区加热的方法及设备，解决了现有技术中多通道固态源分区加热，加热成本高、结构复杂的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种双通道固态源实现微波分区加热的设备，包括双通道固态源和加热腔，还包括相控阵天线单元、功分器和移相器；所述相控阵天线单元设置于加热腔内；所述双通道固态源分别通过功分器连接相控阵天线单元；所述其中双通道固态源一个通道微波信号通过移相器连接功分器。进一步地，所述功分器为一个一分二功分器和两个一分三功分器；所述功分器包括将电磁能量均分为2组×3路且三组电磁能量相位差均为0的微带电路。另外，所述功分器为一个一分二功分器和两个一分八功分器；所述功分器包括将电磁能量均分为2组×8路且八组电磁能量相位差均为0的微带电路。r>进一步地，所述功分器与天线辐射单元之前还设置有放大器；所述相控阵天线单元为六个相控阵天线单元组成的3×2阵列天线，所述单个相控阵天线单元在2.41GHz～2.49GHz频率范围内S11＜-10dB。本专利技术公开的一种双通道固态源双通道实现微波分区加热的方法，包括以下步骤：A、在加热腔体内设置由相控阵天线单元组成的阵列天线；双通道固态源一个通道通过功分器和放大器连接相控阵天线单元，双通道固态源另一个通道通过移相器、功分器、放大器连接相控阵天线单元；B、电磁能量通过作为馈源的阵列天线对加热腔进行馈电，将加热腔分成3个区域，通过调节移相器，对3个区域进行指向性加热。本专利技术公开的一种双通道固态源双通道实现微波分区加热的方法及设备，通过双通道固态源及移相器，实现加热腔内分区加热；通过控制双通道固态源的频率、输出功率及工作时间进行加热调节，本专利技术分区加热，结构简单、成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1：一分六系统原理示意图；图2：一分六的结构示意图；图3：一分六不同相位下各区域加热温度切片图；图4：一分十六系统原理示意图；图5：一分十六的结构示意图；图6：一分十六不同相位下各区域加热温度切片图；其中：1、加热腔体；2、相控阵天线单元；3、连接线；4、一分三功分器；5、放大器；6、移相器；7、双通道固态源；8、一分二功分器；9、一分八功分器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术公开的一种双通道固态源7实现微波分区加热的设备，包括双通道固态源7和加热腔，还包括相控阵天线单元2、功分器和移相器6；所述相控阵天线单元2设置于加热腔内；所述功分器包括一个一分二功分器8和两个一分三功分器4；所述双通道固态源7通过一分二功分器8连接相控阵天线单元2；所述其中一路微波信号通过移相器6连接相控阵天线单元2。进一步地，所述一分二功分器8功分器包括将电磁能量均分为2组且电磁能量相位差均为0的微带电路，所述的一分三功分器4功分器；所述功分器包括将电磁能量均分为3路且电磁能量相位差均为0的微带电路。进一步地，所述功分器与天线辐射单元之前还设置有放大器5。优选地，所述相控阵天线单元2为相控阵天线单元2组成的阵列天线，所述单个相控阵天线单元2在2.41GHz～2.49GHz频率范围内S11＜-10dB。本专利技术公开的一种双通道固态源7双通道实现微波分区加热的方法，包括以下步骤：A、在加热腔体1内设置由六个相控阵天线单元2组成的3×2阵列天线；所述双通道固态源7通过一分二功分器8分为两路微波信号，其中一路微波信号经移相器6、放大器5、一分三功分器4连接微相控阵天线单元2，另一路微波信号经过放大器5、一分三功分器4连接相控阵天线单元2；B、电磁能量通过作为馈源的六单元阵列天线对加热腔进行馈电，将加热腔分成3个区域，通过调节移相器6，对3个区域进行指向性加热。进一步地，还包括步骤C、分别对双通道固态源7工作频率、输出功率和工作时间进行控制，通过功分器和阵列天线，将能量在给定的一个短时间和功率内对3个区域分别进行加热。具体实施方式一将加热腔分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域，通过移相器6移动其中一路微波信号的相位，使两路微波信号产生的电磁波相位相差再通过一分二功分器8后能量均分为2路，通过六单元天线阵列后能量根据相控阵理论在空间中相互叠加合成偏离角分别为0，θ，-θ的偏转波束，分别指向中心Ⅱ区域和Ⅰ、Ⅲ区域，对3个加热空间分别进行加热。通过调节移相器6、输出微波源功率、加热时间，由此能够实现指向性加热，只对所需要的区域进行加热，进而能够使3个区域最终的加热温度达到所需的效果。使用六相控阵天线单元2组成的相控阵天线阵列进行模拟分区加热仿真，总功率300W，首先将空间分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域，3个区域分别放有100ml水，介电常数为80-12*j，由于腔体内的反射，温升的效果不会完全相同，基于相控阵理论，通过调节移相器6，形成具有指向性的微波波束，对3个区域分别进行60s加热。本专利技术分区加热，结构简单、成本低。具体实施方式二功分器包括一个一分二功分器8和两个一分八功分器9；双通道固态源7通过一分二功分器8连接相控阵天线单元2；所述其中一路微波信号通过移相器6连接相控阵天线单元2。一分二功分器8功分器包括将电磁能量均分为2组且电磁能量相位差均为0的微带电路，所述的一分八功分器9功分器；所述功分器包括将电磁能量均分为8路且电磁能量相位差均为0的微带电路。功分器与相控阵天线单元2之前设置有放大器5。所述相控阵天线单元2为十六个相控阵天线单元2组成的4×4阵列天线，所述单个相控阵天线单元2在2.41GHz～2.49GHz频率范围内S11＜-10dB。其分区加热的方法，包括以下步骤：A、在加热腔体1内设置由十六个相控阵天线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双通道固态源实现微波分区加热的设备，包括双通道固态源和加热腔，其特征在于：还包括相控阵天线单元、功分器和移相器；所述相控阵天线单元设置于加热腔内；/n所述双通道固态源分别通过功分器连接相控阵天线单元；/n所述其中双通道固态源一个通道微波信号通过移相器连接功分器。/n

【技术特征摘要】
1.一种双通道固态源实现微波分区加热的设备，包括双通道固态源和加热腔，其特征在于：还包括相控阵天线单元、功分器和移相器；所述相控阵天线单元设置于加热腔内；
所述双通道固态源分别通过功分器连接相控阵天线单元；
所述其中双通道固态源一个通道微波信号通过移相器连接功分器。


2.根据权利要求1所述的一种双通道固态源实现微波分区加热的设备.，其特征在于：所述功分器为一个一分二功分器和两个一分三功分器；所述功分器包括将电磁能量均分为2组×3路且三组电磁能量相位差均为0的微带电路。


3.根据权利要求1所述的一种双通道固态源实现微波分区加热的设备，其特征在于：所述功分器为一个一分二功分器和两个一分八功分器；所述功分器包括将电磁能量均分为2组×8路且八组电磁能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱铧丞，杨阳，黄卡玛，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51