CN105698228B - 一种固态微波炉及实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种固态微波炉，包括设置于外部的外壳、设置于内部的炉腔，所述外壳上开设有炉门；所述炉腔与所述外壳之间分别设置有射频信号发生系统、半导体功率放大系统、传输线、天线、波导，所述波导依附于所述炉腔的外侧，不包括本发明所有波导输出位置，所述射频信号发生系统的输出端口与所述半导体功率放大系统的输入端口采用电联接，所述半导体功率放大系统的输出端口与所述传输线采用电联接，所述传输线与所述天线采用电联接，所述天线与所述波导采用电联接；所述炉腔的顶部靠近所述波导的位置设置有搅拌装置；所述炉腔的底部还设置有可旋转的转盘装置。本发明具有体积小、重量轻、工作电压低的优点。

Description

一种固态微波炉及实现方法
技术领域
本发明涉及一种固态微波炉及实现方法，属于微波炉技术领域。
背景技术
目前市场上所生产的微波炉都是基于核心元件磁控管工作原理，这就意味着微波炉中需要为磁控管提供一定体积。对于磁控管来说，需要很高的工作电压，也会产生很多的热量，因而需要一个散热装置确保磁控管的正常工作。同时磁控管也需要一个高压变压器来为其提供工作电压，然而高压变压器有以下缺点：体积大，重量重，其次高压变压器产生高压，存在一定的安全隐患。除此之外，微波炉是采用民用的220V-50Hz交流电来供电的，这给微波炉的使用场所和环境带来了巨大的局限性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，解决上述技术问题，提出一种固态微波炉及实现方法。
本发明采用如下技术方案：一种固态微波炉，其特征在于，包括设置于外部的外壳、设置于内部的炉腔，所述外壳上开设有炉门；所述炉腔与所述外壳之间分别设置有射频信号发生系统、半导体功率放大系统、传输线、天线、波导，所述波导依附于所述炉腔的外侧，所述波导的输出口位于所述炉腔的顶部，所述射频信号发生系统的输出端口与所述半导体功率放大系统的输入端口采用电联接，所述半导体功率放大系统的输出端口与所述传输线采用电联接，所述传输线与所述天线采用电联接，所述天线与所述波导采用电联接；所述炉腔的顶部靠近所述波导的位置设置有搅拌装置，所述搅拌装置用来将固态微波炉所需工作频率和功率的信号均匀入射到所述炉腔内；所述炉腔的底部还设置有可旋转的转盘装置，所述转盘装置用来使食物加热更加均匀。
优选地，半导体功率放大系统包括输入匹配模块、半导体功放管、输出匹配模块，输入匹配模块与半导体功放管采用电联接，半导体功放管与输出匹配模块采用电联接；半导体功率放大系统用来对输入的射频信号进行功率传输和功率放大。
本发明还提出一种固态微波炉的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤SS1射频信号发生系统产生一定频率的射频信号传输给半导体功率放大系统，半导体功率放大系统对接收到的射频信号进行放大输出加热食物所需的特定频率和特定功率的微波信号；
步骤SS2步骤SS1获得的微波信号经过传输线传输给天线，天线将输入的微波信号发射给波导；
步骤SS3波导将步骤SS2获得的微波信号进行传输并输入炉腔，转盘装置对所要加热的食物按一定转速进行旋转，搅拌装置将特定频率和特定功率的微波信号均匀入射到炉腔内对食物进行加热。
本发明所达到的有益效果：（1）本发明采用射频信号发生系统和半导体功率放大系统取代了目前微波炉的核心元件磁控管，相比较磁控管和高压变压器，射频信号发生系统和半导体功率放大系统没有较大的体积和较重的质量，因而本发明的体积小，重量轻；（2）本发明的固态微波炉采用直流供电，微波炉除了家庭厨房使用外，也可以在配备一定容量的电池后，可以携带使用，例如车载使用和户外使用等，将不局限于目前的民用的220V-50Hz交流电源；（3）本发明的射频信号发生系统可以改变产生频率，这样更加有利于不同食物的加热；（4）本发明的射频信号发生系统和半导体功率放大系统不但可以自行调整功率，更加人性化的地方在于克服普通微波炉磁控管发出微波无法控制，也无法检测的缺陷，能够实时检测炉腔输入及反射功率，计算驻波比，实现功率控制、频率调节、频率扫描的功能；（5）当微波炉内无食品或者不小心放入金属时，能够停止固态微波炉加热，防止固态微波炉损坏。
附图说明
图1是本发明的一种固态微波炉的一个实施例的结构示意图。
图中标记的含义：1-射频信号发生系统，2-半导体功率放大系统，3-传输线，4-天线，5-波导，6-搅拌装置，7-转盘装置，8-炉腔，9-外壳。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
图1是本发明一种固态微波炉的一个实施例的结构示意图，其包括射频信号发生系统1，半导体功率放大系统2，传输线3，天线4，波导5，搅拌装置6，转盘装置7，炉腔8，外壳9。射频信号发生系统1是产生微波信号的源头，射频信号发生系统1可以实现不同频率的发射，这种特征对于加热不同种类的食物有更好的选择性，对于电能源的利用率很高，更加节能和环保。
射频信号发生系统1和半导体功率放大系统2之间通过一定阻抗匹配来实现相同频率，半导体功率放大系统2是实现功率放大的系统，所述半导体功率放大系统2一般由以下三部分组成：输入匹配模块、半导体功放管、输出匹配系统。半导体功率放大系统2可以实现射频信号发生系统1的信号功率传输，同时可以实现该传输的射频信号功率在经过输入匹配模块、半导体功放管以及输出匹配模块后，实现功率放大。
传输线3将该功率放大后的微波信号和天线4电联接，需要强调的一点，传输线3是所述图1中的已经标识的部分，而实际设计中有大量的传输线实现传输功能，这里没有标识，是因为不做详细阐述和说明也不会限制本发明的保护范围。传输线3通过天线4和波导5之间进行联接，实现了被放大的微波信号的正常传输，天线4将本发明所需功率和频率的微波信号传入了波导5，波导5有一定的几何结构和一定的材料制成，实现了本发明所需的特定频率和特定功率的微波信号的传输，而由于波导5采用一定的几何尺寸和特定的材料制成，所以在传输过程中微波信号的能量的损耗微乎其微，波导输出口的位置本发明只列举了本发明的一种，对于其他设计不做详细介绍。
波导5将本发明所需的特定频率和特定功率的微波信号传入到炉腔8的顶部，经过搅拌装置6的作用，本发明所需的特定频率和特定功率的微波信号可以较为均匀的入射给食物。转盘装置7也是使本发明所需的特定频率和特定功率的微波信号更加均匀的加热食物。
波导5的输出口不限于位于炉腔8的顶部，也可以设置于炉腔8的底部或者侧部。
本发明还提出一种固态微波炉的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤SS1射频信号发生系统产生一定频率的射频信号传输给半导体功率放大系统，半导体功率放大系统对接收到的射频信号进行放大输出加热食物所需的特定频率和特定功率的微波信号；
步骤SS2步骤SS1获得的微波信号经过传输线传输给天线，天线将输入的微波信号发射给波导；
步骤SS3波导将步骤SS2获得的微波信号进行传输并输入炉腔，转盘装置对所要加热的食物按一定转速进行旋转，搅拌装置将特定频率和特定功率的微波信号均匀入射到炉腔内对食物进行加热。
本发明的固态微波炉采用直流供电，微波炉除了家庭厨房使用外，也可以在配备一定容量的电池后，可以携带使用，例如车载使用和户外使用等，将不局限于目前的民用的220V-50Hz交流电源。
由于射频信号发生系统1是基于加热的食物产生一定频率的射频信号，当本发明的固态微波炉的炉腔8内无食品或者不小心放入金属时，射频信号发生系统1将不产生射频信号，波导5停止向炉腔8内射入微波信号，因而能够停止固态微波炉加热，防止固态微波炉损坏。因而以上所述步骤和原理实现了本发明的固态微波炉加热的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种固态微波炉，其特征在于，包括设置于外部的外壳(9)、设置于内部的炉腔(8)，所述外壳(9)上开设有炉门；所述炉腔(8)与所述外壳(9)之间分别设置有射频信号发生系统(1)、半导体功率放大系统(2)、传输线(3)、天线(4)、波导(5)，所述波导(5)依附于所述炉腔(8)的外侧，所述波导(5)的输出口位于所述炉腔(8)的顶部，所述射频信号发生系统(1)的输出端口与所述半导体功率放大系统(2)的输入端口采用电联接，所述半导体功率放大系统(2)的输出端口与所述传输线(3)采用电联接，所述传输线(3)与所述天线(4)采用电联接，所述天线(4)与所述波导(5)采用电联接；所述炉腔(8)的顶部靠近所述波导(5)的位置设置有搅拌装置(6)，所述搅拌装置(6)用来将固态微波炉所需工作频率和功率的信号均匀入射到所述炉腔(8)内；所述炉腔(8)的底部还设置有可旋转的转盘装置(7)，所述转盘装置(7)用来使食物加热更加均匀；所述半导体功率放大系统(2)包括输入匹配模块、半导体功放管、输出匹配模块，所述输入匹配模块与所述半导体功放管采用电联接，所述半导体功放管与所述输出匹配模块采用电联接。
2.一种采用权利要求1所述的固态微波炉的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤SS1所述射频信号发生系统(1)产生一定频率的射频信号传输给所述半导体功率放大系统(2)，所述半导体功率放大系统(2)对接收到的射频信号进行放大输出加热食物所需的特定频率和特定功率的射频信号；
步骤SS2所述步骤SS1获得的射频信号经过所述传输线(3)传输给所述天线(4)，所述天线(4)将输入的射频信号发射给所述波导(5)；
步骤SS3所述波导(5)将所述步骤SS2获得的微波信号进行传输并输入所述炉腔(8)，所述转盘装置(7)对所要加热的食物按一定转速进行旋转，搅拌装置(6)将特定频率和特定功率的微波信号均匀入射到所述炉腔(8)内对食物进行加热。
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