CN106255251A - 微波检测电路及包含该微波检测电路的微波炉 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种微波检测电路及包含该微波检测电路的微波炉，属于微波领域。所述微波检测电路包括：定向耦合器，耦合至用于传输微波信号的微带线，用于将该微带线上传输的微波信号耦合输出至检波电路；以及检波电路，用于检测所述定向耦合器输出到该检波电路的信号的功率，并经由一输出端口输出与该功率相对应的模拟电压信号；以及控制单元，用于根据所述模拟电压信号，确定所述微波信号的功率。通过上述技术方案，可对半导体微波炉的输出功率进行定量检测，而微波炉的控制单元亦可转而根据该输出功率来精确地控制半导体微波炉的输出功率。

Description

微波检测电路及包含该微波检测电路的微波炉

技术领域

本发明涉及微波技术，具体地，涉及一种微波检测电路及包含该微波检测电路的微波炉。

背景技术

微波是一种电磁波，微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具。微波炉由电源、磁控管、控制电路和烹调腔等部分组成。电源向磁控管提供大约4000伏高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内。在烹调腔的进口处附近，有一个可旋转的搅拌器，因为搅拌器是风扇状的金属，旋转起来以后对微波具有各个方向的反射，所以能够把微波能量均匀地分布在烹调腔内，从而加热食物。微波炉的功率范围一般为500～1000瓦。

如何精确地控制磁控管发出期望功率的微波对于微波炉加热食品而言是非常重要的，然而现有微波炉上并没有任何装置对磁控管发射的微波进行精确的检测。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种微波检测电路及包含该微波检测电路的微波炉，其可对微波炉的输出功率进行定量检测。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种微波检测电路，该电路包括：定向耦合器，耦合至用于传输微波信号的微带线，用于将该微带线上传输的微波信号耦合输出至检波电路；以及检波电路，用于检测所述定向耦合器耦合输出到该检波电路的信号的功率，并经由一输出端口输出与该功率相对应的模拟电压信号；以及控制单元，用于根据所述模拟电压信号，确定所述微波信号的功率。

可选的，该微波检测电路还包含：衰减电路，连接在所述定向耦合器与所述检波电路之间，用于对所述所述定向耦合器耦合输出的信号进行衰减，以使得输入至所述检波电路的信号的功率处于所述检波电路的检测范围。

可选的，所述衰减电路为π型衰减电路。

可选的，所述π型衰减电路包含：电阻R27、电阻R28以及电阻R31，其中电阻R28连接在所述定向耦合器与所述检波电路之间，且该电阻R28一端经由电阻R27接地，另一端经由电阻R31接地。

可选的，所述定向耦合器包含：第一天线，连接至所述微带线；以及第二天线，与所述第一天线相对布置，用于接收所述第一天线发射的所述微带线上传输的微波信号。

可选的，该微波检测电路还包含：电容C40，所述第二天线所接收的所述微波信号经该电容C40输出；以及电阻R25，所述第二天线经该电阻R25接地。

可选的，所述检波电路包含：检波二极管U7，用于检测所述定向耦合器耦合输出到该检波二极管U7的信号的功率。

可选的，所述检波电路还包含：外围匹配电路，包含电阻R33、电阻35以及电容C47，其中，检波二极管U7的引脚1接收所述定向耦合器耦合输出的信号，引脚6经电阻R33连接至所述输出端口同时经由电容C47接地，引脚3经由电阻R35连接至所述输出端口，引脚4接地。

可选的，该微波检测电路还包含：电阻R32，所述检波二极管U7的引脚1经该电阻R32接地。

相应地，本发明实施例还提供一种微波炉，该微波炉包含上述微波检测电路。

通过上述技术方案，可对半导体微波炉的输出功率进行定量检测，而微波炉的控制单元亦可转而根据该输出功率来精确地控制半导体微波炉的输出功率。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1为本发明一实施例提供的微波炉的结构示意图，该微波炉内含本发明一实施例提供的微波检测电路；

图2为本发明另一实施例提供的微波炉的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的微波检测电路的电路图；以及

图4为本发明一实施例通过的微波检测电路的PCB图。

附图标记说明

10 控制单元 20 信号源

30 功率放大电路 31 微带线

40 腔体 100 微波检测电路

110 定向耦合器 120 衰减电路

130 检波电路

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1为本发明一实施例提供的微波炉的结构示意图，该微波炉内含本发明一实施例提供的微波检测电路。如图1所示，所述微波炉包含：控制单元10、信号源20、功率放大电路30、以及腔体。在半导体微波炉启动后，控制单元10发送指令给信号源20，信号源20产生2.4GHz～2.5GHz的微波小信号(微瓦或毫瓦级)，信号传送进功率放大电路30中，在该功率放大电路30内被放大到几瓦到几百瓦之间，然后被馈入腔体40中。如图所示，微波信号在微带线31中是从左到右进行传输的。

如图1所示，本发明一实施例提供的微波检测电路100包括：定向耦合器110，耦合至用于传输微波信号(该微波信号一般为高频微波信号)的微带线31，用于将该微带线31上传输的微波信号耦合输出至检波电路130；以及检波电路130，用于检测所述定向耦合器耦合输出到该检波电路的信号的功率，并经由一输出端口输出与该功率相对应的模拟电压信号；以及控制单元，用于根据所述模拟电压信号，确定所述微波信号的功率。藉此，微波检测电路100可对半导体微波炉的输出功率进行定量检测，而微波炉的控制单元10亦可转而根据该输出功率来精确地控制半导体微波炉的输出功率。

图2为本发明另一实施例提供的微波炉的结构示意图。如图2所示，该实施例提供的微波炉的结构与图1所示实施例的不同之处在于，微波检测电路100还包含：衰减电路120，连接在所述定向耦合器110与所述检波电路130之间，用于对所述定向耦合器耦合输出的信号进行衰减，以使得输入至所述检波电路130的信号的功率处于所述检波电路130的检测范围。该衰减单路可为π型衰减电路，当然本发明并不限于此，任何可实现信号衰减的电路皆可适用于此。

具体而言，首先，定向耦合器将入射方向的大功率微波信号耦合到微波检测电路中，为防止耦合过来的信号过大损坏电子器件，对耦合信号进行衰减，使信号大小在可检测的范围内。然后，检波电路对衰减后的耦合信号进行检测，并将检测数据发送给控制单元。

图3为本发明一实施例提供的微波检测电路的电路图。如图3所示，所述定向耦合器110包含：第一天线，连接至所述微带线31，微带线31上的大功率微波信号从左到右传输；以及第二天线，与所述第一天线相对布置，用于接收所述第一天线发射的所述微带线上传输的微波信号。该定向耦合器的具体结构无法在图3中明确看出，但可以从图4的PCB图中明确看出。该定向耦合器在图3中被表示为了两个部分(如附图标记“RF”所示)，其中一部分连接在微带线31上，另一部分则接收连接在微带线上的部分所发送的微波信号。

如图3所示，该微波检测电路还包含：电容C40，所述第二天线所接收的所述微波信号经该电容C40输出；以及电阻R25，所述第二天线经该电阻R25接地。根据定向耦合器的特性，其所耦合输出的信号会向电容C40方向传送，电容C40有隔直流通交流的作用，从而防止耦合到的信号通过电阻R25到地。电阻R25的阻值可根据四端网络匹配要求来进行设置。

来自电容C40的信号会经由一π型衰减电路120，该一π型衰减电路120包含电阻R27、电阻R28以及电阻R31，其中电阻R28连接在所述电容C40方向与检波电路之间，且该电阻R28一端经由电阻R27接地，另一端经由电阻R31接地。该π型衰减电路120并不是必须的，该π型衰减电路120的参数可根据耦合过来的信号的大小与后端功率检测器件所能够检测的信号范围而被设置。

经过所述一π型衰减电路120衰减之后，所述信号被输入至检波电路130。该检波电路130包含：检波二极管U7，用于检测衰减后的信号的功率，并输出与该功率相对应的模拟电压信号；以及外围匹配电路，包含电阻R33、电阻35以及电容C47。其中，检波二极管U7的引脚1接收所述衰减后的信号，引脚6经电阻R33连接至所述输出端口同时经由电容C47接地，引脚3经由电阻R35连接至所述输出端口，引脚4接地。

另外，该微波检测电路还包含：电阻R32，所述检波二极管U7的引脚1经该电阻R32接地。该电阻R32是使微波检测电路构成通路的作用，一端接来自π型衰减电路120衰减之后的微波信号，另一端接地。

图4为本发明一实施例通过的微波检测电路的PCB图。如图4所示，PCB板包含了：微带线31、定向耦合器110、π型衰减电路120、以及检波电路130。其中，微带线31用于传输微波信号，微波信号在该微带线31上的传输方向为从左到右。定向耦合器110的第一天线111位于微带线31上，第二天线112与该第一天线111相对布置，用于接收所述第一天线111发射的所述微带线31上传输的微波信号，可以通过调节该两个“小天线”的宽度、长度、两者之间的距离来实现不同的耦合度。对于π型衰减电路120以及检波电路130，其结构与上述参考图3描述的结构相同，于此不再赘述。

假设微带线上的高频微波信号功率为50dBm，定向耦合器的耦合度为40dB，衰减电路衰减5dB，那么微带线上50dBm的高频微波信号经过定向耦合器耦合到衰减电路，最终输入到检波二极管的信号功率为50dBm(微带线中原始信号大小)-40dB(耦合度)-5dB(衰减电路)＝5dBm，即：微带线中的高频微波信号与输入到检波二极管中的检测信号差45dB。输入到检波二极管中的待检测信号经过检波二极管后，变成一个模拟电压。待检测信号功率越大，检波二极管输出的模拟电压越大。最终，控制单元通过采样模拟电压的大小，判断微带线中高频微波信号的功率大小。

相应的，本发明还提供一种微波炉，该微波炉包含上述微波检测电路。

以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种微波检测电路，其特征在于，该电路包括：

定向耦合器，耦合至用于传输微波信号的微带线，用于将该微带线上传输的微波信号耦合输出至检波电路；以及

检波电路，用于检测所述定向耦合器耦合输出到该检波电路的信号的功率，并经由一输出端口输出与该功率相对应的模拟电压信号；以及

控制单元，用于根据所述模拟电压信号，确定所述微波信号的功率。

2.根据权利要求1所述的微波检测电路，其特征在于，该微波检测电路还包含：

衰减电路，连接在所述定向耦合器与所述检波电路之间，用于对所述定向耦合器耦合输出的信号进行衰减，以使得输入至所述检波电路的信号的功率处于所述检波电路的检测范围。

3.根据权利要求2所述的微波检测电路，其特征在于，所述衰减电路为π型衰减电路。

4.根据权利要求3所述的微波检测电路，其特征在于，所述π型衰减电路包含：

电阻R27、电阻R28以及电阻R31，其中电阻R28连接在所述定向耦合器与所述检波电路之间，且该电阻R28一端经由电阻R27接地，另一端经由电阻R31接地。

5.根据权利要求1所述的微波检测电路，其特征在于，所述定向耦合器包含：

第一天线，连接至所述微带线；以及

第二天线，与所述第一天线相对布置，用于接收所述第一天线发射的所述微带线上传输的微波信号。

6.根据权利要求5所述的微波检测电路，其特征在于，该微波检测电路还包含：

电容C40，所述第二天线所接收的所述微波信号经该电容C40输出；以及

电阻R25，所述第二天线经该电阻R25接地。

7.根据权利要求1所述的微波检测电路，其特征在于，所述检波电路包含：

检波二极管U7，用于检测所述定向耦合器耦合输出到该检波二极管U7的信号的功率。

8.根据权利要求7所述的微波检测电路，其特征在于，所述检波电路还包含：

外围匹配电路，包含电阻R33、电阻35以及电容C47，

其中，检波二极管U7的引脚1接收所述定向耦合器耦合输出的信号，引脚6经电阻R33连接至所述输出端口同时经由电容C47接地，引脚3经由电阻R35连接至所述输出端口，引脚4接地。

9.根据权利要求8所述的微波检测电路，其特征在于，该微波检测电路还包含：

电阻R32，所述检波二极管U7的引脚1经该电阻R32接地。

10.一种微波炉，其特征在于，该微波炉包含根据权利要求1-9中任一项权利要求所述的微波检测电路。