CN106231711A - 微波炉的天线组件及微波炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微波炉的天线组件及微波炉。微波炉具有半导体微波源，天线组件包括：接地板；第一天线杆，第一天线杆设在接地板上且与接地板大体垂直设置，第一天线杆的一端穿过接地板与半导体微波源电连接；第二天线杆，第二天线杆设在第一天线杆上且与接地板平行设置；至少一个辅助天线组件，每个辅助天线组件设在接地板上，每个辅助天线组件包括辅助天线杆和升降装置，升降装置位于接地板的远离第二天线杆的一侧，辅助天线的一端穿过接地板与升降装置相连，升降装置适于驱动相应的辅助天线杆轴向移动以调整辅助天线杆的自由端与接地板的距离。本发明的天线组件，有利于提高微波炉的加热效率和加热的均匀性。

Description

微波炉的天线组件及微波炉

技术领域

本发明涉及微波炉技术领域，尤其是涉及一种微波炉的天线组件及微波炉。

背景技术

随着对半导体微波加热技术研究，为了能够提高微波炉的加热效率和加热均匀性，一般采用调节半导体微波源的输出功率、相位、频率，多馈入等方法。然而，相关技术中的微波炉的加热效率依然很低，加热均匀性很差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种微波炉的天线组件，该天线组件具有在轴向上可伸缩的辅助天线杆，当天线组件用在微波炉上时，可提高微波炉的加热效率以及加热的均匀性。

本发明还提出一种微波炉，包括上述的微波炉的天线组件。

根据本发明实施例的微波炉的天线组件，所述微波炉具有半导体微波源，所述天线组件包括：接地板；第一天线杆，所述第一天线杆设在所述接地板上且与所述接地板大体垂直设置，所述第一天线杆的一端穿过所述接地板与所述半导体微波源电连接；第二天线杆，所述第二天线杆设在所述第一天线杆上且与所述接地板平行设置；至少一个辅助天线组件，每个所述辅助天线组件设在所述接地板上，每个所述辅助天线组件包括辅助天线杆和升降装置，所述升降装置位于所述接地板的远离所述第二天线杆的一侧，所述辅助天线的一端穿过所述接地板与所述升降装置相连，所述升降装置适于驱动相应的所述辅助天线杆轴向移动以调整所述辅助天线杆的自由端与所述接地板的距离。

根据本发明实施例的微波炉的天线组件100，通过设置至少一个辅助天线组件，并将每个辅助天线组件设在接地板上，使每个辅助天线组件包括辅助天线杆和升降装置，利用升降装置驱动相应的辅助天线杆轴向移动以调整相应的辅助天线杆的自由端与接地板的距离，从而有利于调整天线组件的性能，当天线组件用在微波炉上时，有利于提高微波炉的加热效率和加热的均匀性。

根据本发明的一些实施例，每个所述辅助天线杆的自由端与所述接地板的距离为H1，H1的最大值为(λ/8)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为工作频率，X为预设值。

根据本发明的一些实施例，每个所述辅助天线杆与所述第一天线杆之间的水平距离为H2，H2＝(λ/8)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为工作频率，X为预设值。

根据本发明的一些实施例，所述第二天线杆与所述接地板的垂直距离为H3，H3＝(λ/4)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为工作频率，X为预设值。

根据本发明的一些实施例，所述第二天线杆的长度为L，L＝(λ/4)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为工作频率，X为预设值。

可选地，2.4GHz≤f≤2.5GHz。

可选地，X＝0mm或X＝10mm。

根据本发明的一些实施例，所述第一天线杆与所述接地板的配合面之间设有绝缘件。

根据本发明的一些实施例，所述第二天线杆相对所述第一天线杆对称设置。

根据本发明的一些实施例，所述辅助天线组件为两个。

根据本发明实施例的微波炉，包括箱体，所述箱体内设有彼此间隔开的烹饪腔和放置腔；至少一个半导体微波源，每个所述半导体微波源设在所述放置腔内；至少一个上述的天线组件，所述天线组件设在烹饪腔的侧壁上，且所述第一天线杆至所述第二天线杆位于所述烹饪腔内，所述接地板位于所述烹饪腔外；控制装置，所述控制装置与所述升降装置相连以控制所述升降装置驱动所述辅助天线杆轴向移动。

根据本发明实施例的微波炉，通过设置上述的天线组件，有利于提高微波炉的加热效率和加热的均匀性。

附图说明

图1是根据本发明一些实施例的天线组件的示意图；

图2是根据本发明一些实施例的天线组件用在微波炉上时的示意图。

附图标记：

天线组件100；接地板1；第一天线杆2；第二天线杆3；辅助天线组件4；辅助天线杆41；升降装置42；升降轴421；固定座422；绝缘件5；

烹饪腔200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1描述根据本发明实施例的微波炉的天线组件100，天线组件100可用在微波炉上，微波炉具有半导体微波源，天线组件100与半导体微波源电连接以便于微波从半导体微波源传输到天线组件100，并进一步经过天线组件100辐射到微波炉的烹饪腔内。

如图1所示，根据本发明实施例的天线组件100，可以包括：接地板1、第一天线杆2、第二天线杆3和至少一个辅助天线组件41。此处可以理解的是，“至少一个”是指一个或一个以上。

具体地，如图1所示，第一天线杆2设在接地板1上且与接地板1大体垂直设置，第一天线杆2的一端穿过接地板1与半导体微波源电连接。例如，第一天线杆2的下端穿过接地板1以从接地板1的一侧伸入到接地板1的另一侧以与半导体微波源电连接，且第一天线杆2与接地板1大体垂直设置。从而半导体微波源产生的微波可传输至第一天线杆2。

第二天线杆3设在第一天线杆2上且与接地板1平行设置，由此，第二天线杆3设在第一天线杆2上且与第一天线杆2垂直设置。例如，第二天线杆3相对第一天线杆2对称设置，也就是说，第二天线杆3相对第一天线杆2的中心轴线对称设置，由此，第二天线杆3的中心位于第一天线杆2的轴线上。从而有利于实现第一天线杆2与第二天线杆3之间的电连接，以便于微波从第一天线杆2传输至第二天线杆3。可选地，第二天线杆3与第一天线杆2之间通过焊接固定连接。

优选地，在第一天线杆2与接地板1的配合面之间设有绝缘件5，从而起到绝缘的作用，一方面可提高天线组件100使用的可靠性，另一方面有利于避免因未设置绝缘件5而导致的天线组件100的辐射微波的性能受到影响。

如图1所示，每个辅助天线组件41设在接地板1上。例如，辅助天线组件41为多个，多个辅助天线组件41均设在接地板1上，且均匀分布在第一天线杆2的两侧。或者，在另一些实施例中，辅助天线组件41为一个。

每个辅助天线组件41包括辅助天线杆41和升降装置42，升降装置42位于接地板1的远离第二天线杆3的一侧，辅助天线杆41的一端穿过接地板1与升降装置42相连。例如，升降装置42位于接地板1的下侧，辅助天线杆41的下端从接地板1的上侧穿过接地板1伸入到接地板1的下侧与升降装置42相连。

升降装置42适于驱动相应的辅助天线杆41轴向移动以调整辅助天线杆41的自由端与接地板1的距离。例如，升降装置42包括固定座422和升降轴421，升降轴421可相对固定座422在升降轴421的轴向上移动，辅助天线杆41可套设在在升降轴421上，当升降轴421在轴向上移动时，辅助天线杆41随着相应的升降轴421的轴向移动而轴向移动。具体地，为了避免天线组件100的辐射微波的性能受到影响，升降轴421为绝缘体或升降轴421的表面涂覆有绝缘层。

此处可以理解的是，当辅助天线组件41为多个时，每个辅助天线组件41的升降装置42可对应驱动相应的辅助天线杆41轴向移动，不同的辅助天线杆41的自由端与接地板1之间的距离可以通过相应的升降装置42对相应的辅助天线杆41的升降进行调整。例如，当辅助天线组件41为两个时，两个辅助天线组件41的升降装置42分别驱动相应的辅助天线杆41轴向移动以使得两个辅助天线杆41的自由端与接地板1之间的距离相同或不同。此处可以理解的是，辅助天线杆41的自由端与接地板1之间的距离为伸出接地板1的上述一侧的辅助天线杆41的长度。

优选地，在每个辅助天线杆41与接地板1的配合面之间设有绝缘件5，从而起到绝缘的作用，一方面可提高天线组件100使用的可靠性，另一方面有利于避免因未设置绝缘件5而导致的天线组件100的辐射微波的性能受到影响。

根据本发明实施例的微波炉的天线组件100，通过设置至少一个辅助天线组件41，并将每个辅助天线组件41设在接地板1上，使每个辅助天线组件41包括辅助天线杆41和升降装置42，利用升降装置42驱动相应的辅助天线杆41轴向移动以调整相应的辅助天线杆41的自由端与接地板1的距离，从而有利于调整天线组件100的性能，当天线组件100用在微波炉上时，有利于提高微波炉的加热效率和加热的均匀性。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，每个辅助天线杆41的自由端与接地板1的距离为H1，H1的最大值为(λ/8)±X mm。也就是说，辅助天线杆41可伸出接地板1的上述一侧的最大长度为(λ/8)±X mm。其中λ＝c/f，c为光速，f为微波炉的工作频率，X为预设值。这里所说的光速是指光在空气中的传播速度即c＝300000km/s。例如，当2.4GHz≤f≤2.5GHz，X＝0mm或X＝10mm时，可选地，H1为15mm，15.5mm，或25mm。从而优化天线组件100的尺寸和结构。

具体地，每个辅助天线杆41与第一天线杆2之间的水平距离为H2，也就是说，每个辅助天线杆41的远离第一天线杆2的一侧与第一天线杆2的中心轴线之间的水平距离为H2，H2＝(λ/8)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为微波炉的工作频率，X为预设值。这里所说的光速是指光在空气中的传播速度，c＝300000km/s。例如，当2.4GHz≤f≤2.5GHz，X＝0mm或X＝10mm时，可选地，H2为15mm，15.5mm，或25mm。从而优化天线组件100的尺寸和结构。

在本发明的一些实施例中，第二天线杆3与接地板1的垂直距离为H3，也就是说，第二天线杆3的远离接地板1的一侧与接地板1之间的垂直距离为H3，H3＝(λ/4)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为微波炉的工作频率，X为预设值。这里所说的光速是指光在空气中的传播速度，c＝300000km/s。例如，当2.4GHz≤f≤2.5GHz，X＝0mm或X＝10mm时，可选地，H3为30mm，31mm，或40mm。从而优化天线组件100的尺寸和结构。

根据本发明的一些实施例，第二天线杆3的长度为L，L＝(λ/4)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为微波炉的工作频率，X为预设值。这里所说的光速是指光在空气中的传播速度，c＝300000km/s。例如，当2.4GHz≤f≤2.5GHz，X＝0mm或X＝10mm时，可选地，L为30mm，31mm，或40mm。从而优化天线组件100的尺寸和结构。

如图2所示，根据本发明实施例的微波炉，包括箱体、至少一个半导体微波源、至少一个上述的天线组件100和控制装置。可选地，半导体微波源与天线组件100一一对应设置。当然，本发明不限于此，在另一些实施例中，多个天线组件100还可以对应一个半导体微波源。

具体地，箱体内设有彼此间隔开的烹饪腔200和放置腔，例如，烹饪腔200的侧壁将箱体间隔出烹饪腔200和放置腔。

每个天线组件100设在烹饪腔200的侧壁上，且第一天线杆2至第二天线杆3位于烹饪腔200内，接地板1位于烹饪腔200外。也就是说，第一天线杆2和第二天线杆3位于烹饪腔200内，接地板1位于烹饪腔200的外侧壁上以使得接地板1与烹饪腔200的侧壁之间实现共地。由于辅助天线组件41的辅助天线杆41在轴向上可移动，因此辅助天线杆41可从放置腔轴向移动至烹饪腔200内，也可从烹饪腔200轴向移动至放置腔。优选地，微波炉的烹饪腔200内设有可供微波穿过的罩体以罩设天线组件100。

每个半导体微波源设在放置腔内，从而便于上述第一天线杆2伸入到放置腔内以与放置腔内的半导体微波源电连接。例如，半导体微波源为一个，天线组件100为两个，两个天线组件100对应一个半导体微波源，每个天线组件100的第一天线杆2的一端穿过接地板1均与该半导体微波源电连接。

控制装置与每个升降装置42相连以分别控制升降装置42驱动相应的辅助天线杆41轴向移动。例如，用户可调节控制装置以使得控制装置根据用户的调节结果控制其中一个升降装置42驱动相应的辅助天线杆41轴向移动或者控制装置根据用户的调节结果控制多个升降装置42分别驱动相应的辅助天线杆41轴向移动，在控制多个升降装置42时，多个升降装置42驱动相应的辅助天线杆41轴向移动的程度可以不同即多个辅助天线杆41伸出接地板1的上述一侧的长度可以不同。

根据本发明实施例的微波炉，通过设置上述的天线组件100，有利于提高微波炉的加热效率和加热的均匀性。

如图2所示，发明人在实际研究中在微波炉的烹饪腔200的内侧壁上设置一个天线组件100，该天线组件100包括：接地板1、第一天线杆2、第二天线杆3和两个辅助天线组件41。如图1所示，第一天线杆2设在接地板1上且与接地板1大体垂直设置，第一天线杆2的一端穿过接地板1与位于放置腔内的半导体微波源电连接。第二天线杆3设在第一天线杆2上且与接地板1平行设置，每个辅助天线组件41设在接地板1上。每个辅助天线组件41包括辅助天线杆41和升降装置42，升降装置42位于接地板1的远离第二天线杆3的一侧，辅助天线杆41的一端穿过接地板1与升降装置42相连。升降装置42适于驱动相应的辅助天线杆41轴向移动以调整辅助天线杆41的自由端与接地板1的距离。

天线组件100的H1为15mm，H2为15mm，H3为30mm，L为30mm。天线组件100的第一天线杆2至第二天线杆3位于烹饪腔200内，接地板1位于烹饪腔200外，天线组件100需要增加能穿透微波的罩体，以保证天线组件100不会裸露在烹饪腔200200内。

在试验中，烹饪腔200内放入1L水，当两个辅助天线杆41的H1＝0，微波炉的工作频率在2.4GHz至2.5GHz之间不断变化时，烹饪腔200的驻波值如下表所示。

频率	2.40	2.41	2.42	2.43	2.44	2.45	2.46	2.47	2.48	2.49	2.50
												驻波值	2.3	2.2	1.6	1.9	3.1	1.3	1.5	2.4	3.4	1.5	2.6

本领域技术人员理解的是，驻波值越小越好，理想值为1，当驻波值等于2时微波传输效率为88.9％，在放入1L水时，通常需要将驻波值优化在2以下。

上表中还有很多频率下的驻波值不满足设计要求，通过调节两个辅助天线杆41的自由端与接地板1之间的距离来优化驻波值，具体如下：

2.40GHz时调节其中一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为2mm，另一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为3mm，得到驻波1.7；

2.41GHz时调节其中一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为1mm，另一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为5mm，得到驻波1.5；

2.44GHz时调节其中一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为10mm，另一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为4mm，得到驻波1.4；

2.47GHz时调节其中一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为3mm，另一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为7mm，得到驻波1.3；

2.48GHz时调节其中一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为8mm，另一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为12mm，得到驻波1.5；

2.50GHz时调节其中一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为9mm，另一个辅助天线杆41与接地板1之间的距离为2mm，得到驻波1.8。

由此，在微波炉加热时，通过改变半导体微波源的工作频率，并在此基础上调节辅助天线杆41的自由端与接地板1之间的距离，能保证在不同的相位下驻波值都小于2，从而可使加热效率更高，加热均匀性更好。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种微波炉的天线组件，其特征在于，所述微波炉具有半导体微波源，所述天线组件包括：

接地板；

第一天线杆，所述第一天线杆设在所述接地板上且与所述接地板大体垂直设置，所述第一天线杆的一端穿过所述接地板与所述半导体微波源电连接；

第二天线杆，所述第二天线杆设在所述第一天线杆上且与所述接地板平行设置；

至少一个辅助天线组件，每个所述辅助天线组件设在所述接地板上，每个所述辅助天线组件包括辅助天线杆和升降装置，所述升降装置位于所述接地板的远离所述第二天线杆的一侧，所述辅助天线的一端穿过所述接地板与所述升降装置相连，所述升降装置适于驱动相应的所述辅助天线杆轴向移动以调整所述辅助天线杆的自由端与所述接地板的距离。

2.根据权利要求1所述的微波炉的天线组件，其特征在于，每个所述辅助天线杆的自由端与所述接地板的距离为H1，H1的最大值为(λ/8)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为工作频率，X为预设值。

3.根据权利要求1所述的微波炉的天线组件，其特征在于，每个所述辅助天线杆与所述第一天线杆之间的水平距离为H2，H2＝(λ/8)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为工作频率，X为预设值。

4.根据权利要求1所述的微波炉的天线组件，其特征在于，所述第二天线杆与所述接地板的垂直距离为H3，H3＝(λ/4)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为工作频率，X为预设值。

5.根据权利要求1所述的微波炉的天线组件，其特征在于，所述第二天线杆的长度为L，L＝(λ/4)±X mm，其中λ＝c/f，c为光速，f为工作频率，X为预设值。

6.根据权利要求2-5中任一项所述H1的微波炉的天线组件，其特征在于，2.4GHz≤f≤2.5GHz。

7.根据权利要求2-5中任一项所述的微波炉的天线组件，其特征在于，X＝0mm或X＝10mm。

8.根据权利要求1所述的微波炉的天线组件，其特征在于，所述第一天线杆与所述接地板的配合面之间设有绝缘件。

9.根据权利要求1所述的微波炉的天线组件，其特征在于，所述第二天线杆相对所述第一天线杆对称设置。

10.根据权利要求1所述的微波炉的天线组件，其特征在于，所述辅助天线组件为两个。

11.一种微波炉，其特征在于，包括

箱体，所述箱体内设有彼此间隔开的烹饪腔和放置腔；

至少一个半导体微波源，每个所述半导体微波源设在所述放置腔内；

至少一个根据权利要求1-10中任一项所述的天线组件，所述天线组件设在烹饪腔的侧壁上，且所述第一天线杆至所述第二天线杆位于所述烹饪腔内，所述接地板位于所述烹饪腔外；

控制装置，所述控制装置与所述升降装置相连以控制所述升降装置驱动所述辅助天线杆轴向移动。