CN109691227B - 诊断电磁烹饪装置的方法、电磁烹饪装置 - Google Patents

Abstract

一种用于诊断电磁烹饪装置的方法、电磁烹饪装置。该方法包括：从射频电磁波的带宽中的一组频率中选择频率；对一组射频馈源的子集进行设定以输出具有所选择的频率的射频信号；测量该组射频馈源的正在输出所述射频信号的子集的前向功率电平；测量该组射频馈源的前向功率电平和后向功率电平；以及处理所述前向功率电平和所述后向功率电平的测量结果，以基于对所述前向功率电平和所述后向功率电平的测量结果的该处理来确定所述电磁烹饪装置的工作状态。

Description

诊断电磁烹饪装置的方法、电磁烹饪装置

技术领域

本发明总体上涉及用于诊断电磁烹饪装置的方法，并且更具体地，涉及将微波炉的多个高功率放大器建模为多端口射频网络来表征所述网络的状态的方法。

背景技术

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室中。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室。利用单一、非相干源(如磁控管)在封闭腔室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。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于诊断电磁烹饪装置的方法，该电磁烹饪装置包括一组射频馈源(feed)，各馈源包括被配置成输出相对于输入射频信号放大了功率的信号的放大组件，和输出表示在所述放大组件处检测到的射频功率的数字信号的测量组件。所述方法包括以下步骤：从射频电磁波的带宽中的一组频率中选择频率；设定该组射频馈源的子集以输出具有所选择的频率的射频信号；测量该组射频馈源的正在输出所述射频信号的子集的前向功率电平；测量该组射频馈源的后向功率电平；以及对所述前向功率电平和所述后向功率电平的测量结果进行处理，以基于对所述前向功率电平和所述后向功率电平的测量结果的该处理来确定所述电磁烹饪装置的工作状态。

在另一方面，提供了一种电磁烹饪装置，其包括：封闭腔室；该封闭腔室中的一组射频馈源，该组射频馈源被配置成，通过将电磁辐射引入所述封闭腔室中来加热和制备食物；联接至该组射频馈源的一组高功率射频放大器，以及被配置成诊断所述电磁烹饪装置的控制器。各高功率放大器包括被配置成输出相对于输入射频信号放大了功率的信号的放大组件，以及输出表示在所述放大组件处检测到的射频功率的数字信号的测量组件。所述控制器被配置成通过以下步骤来诊断所述电磁烹饪装置：从射频电磁波的带宽中的一组频率中选择频率，并且设定该组高功率放大器的子集以输出具有所选择的频率的射频信号。所述控制器还被配置成从所述功率测量组件接收：该组高功率射频放大器的正在输出所述射频信号的子集的前向功率电平的测量结果；以及该组高功率射频放大器的后向功率电平的测量结果。所述控制器还被配置成对所述前向功率电平和所述后向功率电平的测量结果进行处理，以基于对所述前向功率电平和所述后向功率电平的测量结果的该处理来确定所述电磁烹饪装置的工作状态。

附图说明

在图中：

图1是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是图1的射频信号发生器的框图。

图3是描绘根据本文所描述的各个方面的用于诊断电磁烹饪装置的S参数表征的图。

图4是例示根据本文所描述的各个方面的用于执行针对电磁烹饪装置的诊断的方法的流程图。

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发明构思的示例性实施方式。因此，除非另有明确说明，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室来加热和制备食物。在封闭腔室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室中的波形，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室内的相干性(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相位和/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室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发明构思不限于此。所涵盖的构思和方法适用于其中电磁辐射被引导到封闭腔室以作用于物体的任何RF装置。

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功率耦合到封闭腔室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可以是一个或更多个元件，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室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。

基于由人机接口28提供的用户输入和包括来自多个高功率放大器18A-18D的前向和后向(或反射)功率量值的数据(在图1中由从高功率放大器18A-18D中的每一个通过射频信号发生器16到控制器14的路径表示)，控制器14可以确定烹饪策略并计算针对射频信号发生器16的设定。以这种方式，控制器14的主要功能之一是致动电磁烹饪装置10以实例化如由用户启动的烹饪周期。如下所述的射频信号发生器16然后可以产生多个射频波形，即，基于控制器14所指示的设定，针对各个高功率放大器18A-18D产生射频波形。

分别联接至射频馈源26A-26D中的一个的高功率放大器18A-18D分别输出基于由射频信号发生器16提供的低功率射频信号的高功率射频信号。输入至高功率放大器18A-18D中的每一个的低功率射频信号可以通过将电源12所提供的直流电功率变换成高功率射频信号来放大。在一个非限制示例中，各高功率放大器18A-18D可以被配置成输出范围从50瓦特到250瓦特的射频信号。各高功率放大器的最大输出瓦特数根据实现可以大于或小于250瓦特。

另外，高功率放大器18A-18D中的每一个包括用于测量放大器输出端处的前向和后向功率电平的量值的感测能力。在各高功率放大器18A-18D的输出端处测得的后向功率指示由于高功率放大器18A-18D与封闭腔室20之间的阻抗不匹配而返回至高功率放大器18A-18D的功率电平。除了向控制器14和射频信号发生器16提供反馈以部分实现烹饪策略以外，后向功率电平可以指示可能损坏高功率放大器18A-18D的过量反射功率。

因此，各高功率放大器18A-18D可以包括假(dummy)负载以吸收过量的射频反射。随着在各个高功率放大器18A-18D处的后向功率电平的确定，在高功率放大器18A-18D处(包括在假负载处)的温度感测可以提供确定后向功率电平是否已经超过预定阈值所需的数据。如果超过该阈值，则包括电源12、控制器14、射频信号发生器16或高功率放大器18A-18D的射频传输链中的任何控制部件都可以确定高功率放大器18A-18D可以切换成较低功率电平或完全断开。例如，如果后向功率电平或感测温度太高达几毫秒，则各高功率放大器18A-18D可以自动断开。另选地，电源12可以切断提供给高功率放大器18A-18D的直流电功率。

所述多个射频馈源26A-26D将来自多个高功率射频放大器18A-18D的功率耦合至封闭腔室20。所述多个射频馈源26A-26D可以按空间上分开但固定的物理位置联接至封闭腔室20。所述多个射频馈源26A-26D可以经由被设计用于射频信号的低功耗传播的波导结构来实现。在一个非限制示例中，在微波工程中已知的金属矩形波导能够以大约0.03分贝/米的功率衰减将射频功率从高功率放大器18A-18D引导至封闭腔室20。

封闭腔室20可以通过在其中插入可选的分隔器24而选择性地包括子腔22A-22B。封闭腔室20可以在至少一侧包括屏蔽门，以允许使用者进入封闭腔室20的内部来放置和取回食物或者可选的分隔器24。

各射频馈源26A-26D的发送带宽可以包括范围从2.4GHz到2.5GHz的频率。射频馈源26A-26D可以被配置成发送其它射频频带。例如，2.4GHz到2.5GHz之间的频率带宽是构成工业、科学以及医学(ISM)无线电频带的几个频带之一。预期其它无线电频带的传输，并且可以包括包含在由以下频率定义的ISM频带中的非限制示例：13.553MHz至13.567MHz、26.957MHz至27.283MHz、902MHz至928MHz、5.725GHz至5.875GHz以及24GHz至24.250GHz。

现在参照图2，示出了射频信号发生器16的框图。射频信号发生器16包括相继联接并且全部处于射频控制器32的指导下的频率发生器30、相位发生器34以及振幅发生器38。以这样的方式，要从射频信号发生器16输出至高功率放大器的实际频率、相位以及振幅可通过射频控制器32编程，优选被实现为数字控制接口。射频信号发生器16可以与烹饪控制器14在物理上分离，或者可以物理地安装到控制器14上或集成到控制器14中。射频信号发生器16优选被实现为定制集成电路。

如图2所示，射频信号发生器16输出共享共同但可变的频率(例如，范围从2.4Ghz到2.5GHz)的四个射频通道40A-40D，但是可为每个射频通道40A-40D设定相位和振幅。本文所述配置是示例性的，而不应被视为限制性的。例如，射频信号发生器16可以被配置成输出更多或更少的通道，并且可以包括用于根据实现来为每个通道输出独特的可变频率的能力。

如前所述，射频信号发生器16可以从电源12获得电力并输入来自控制器14的一个或更多个控制信号。附加输入可以包括由高功率放大器18A-18D确定的前向和后向功率电平。基于这些输入，射频控制器32可以选择频率并向频率发生器30发信号以输出表示所选择的频率的信号。如图2中表示频率发生器30的框中图示的，所选择的频率确定其频率范围跨一组离散频率的正弦信号。在一个非限制示例中，范围从2.4GHz到2.5GHz的可选带宽可以以1MHz的分辨率离散化，以允许101个独特的频率选择。

在频率发生器30之后，将信号按照输出通道划分并将其引导至相位发生器34。可以为每个通道指派一独特相位，即，正弦函数的初始角。如图2中表示每个通道相位发生器36A-36D的框中图示的，射频信号针对通道所选择的相位的范围可以跨一组离散角。在一个非限制示例中，可选相位(覆盖半个振荡周期或180度)可以以10度的分辨率离散化，以允许每个通道19个独特相位选择。

在相位发生器34之后，每个通道的射频信号可以被引导至振幅发生器38。射频控制器32可以指派每个通道(在图2中以共同频率和独特相位示出的)以在通道40A-40D中输出一独特振幅。如图2中表示每个通道振幅发生器的框中图示的，射频信号的所选择振幅的范围可以跨一组离散振幅(或功率电平)。在一个非限制示例中，可选振幅可以在0到23分贝的范围内以0.5分贝的分辨率离散化，以允许每个通道47个独特振幅选择。

根据实现，每个通道40A-40D的振幅可以通过几种方法之一来控制。例如，针对每个通道控制振幅发生器38的电源电压可以导致来自射频信号发生器16的针对每个通道40A-40D的输出振幅，其与针对相应高功率放大器18A-18D的所需射频信号输出成正比。另选地，每通道输出可以被编码为脉冲宽度调制信号，其中振幅电平由脉冲宽度调制信号的占空比编码。又一另选例是协调电源12的每通道输出，以改变提供给每个高功率放大器18A-18D的电源电压，来控制向封闭腔室20发送的射频信号的最终振幅。

如上所述，电磁烹饪装置10可以在多个射频馈源26A-26D处将受控量的功率递送到封闭腔室20中。而且，通过保持对从每个射频馈源26A-26D递送的功率的振幅、频率以及相位的控制，电磁烹饪装置10可以相干地控制递送到封闭腔室20中的功率。相干射频源以受控的方式递送功率以利用电磁波的干扰特性。即，在所限定空间区域和持续时间内，相干射频源可以产生固定的干涉图案，以使电场按相加方式分布。因此，干涉图案可以增加以产生其振幅大于任何射频源(即，相长干涉)或小于任何射频源(即，相消干涉)的电磁场分布。

射频源的协调和工作环境的表征(即，封闭腔室和其内的内容物)可以使得能够实现对电磁烹饪的相干控制并最大化射频功率与封闭腔室20中的物体的耦合。到工作环境中的有效传输可能需要校准射频发生过程。如上所述，在电磁加热系统中，功率电平可以由许多组件控制，包括从电源12输出的电压、可变增益放大器级(包括高功率放大器18A-18D和振幅发生器38两者)上的增益、频率发生器30的调谐频率等。影响输出功率电平的其它因素包括组件的年龄、组件间相互作用以及组件温度。因此，描述总体射频链的输出功率的功能很复杂，特别是在多馈射频系统中，并且取决于许多变量，这些变量可能包括不可测量的变量。用于控制来自多个射频馈源26A-26D的功率输出的射频系统可以通过校准过程来估计该功能，然后使用该校准估计来确定针对希望输出功率电平的致动设定。

用于描述输出功率函数的校准信息可以存储在查寻表(LUT)中。LUT是数据阵列，其用更简单的阵列索引操作取代运行时间计算。LUT可以包括根据多馈射频系统的射频馈源26A-26D表征的数据、任何组件的增益、插值函数、在制造或组装这些组件时确定的基线(或工厂设定)校准，以及通过插值函数进一步细化的更新校准，或者这些特性的任何组合。以这种方式，LUT中的信息可以标识控制变量与系统的输出功率之间的关系。换句话说，LUT描述了控制变量(如来自电源12的频率、相位、电压，和/或脉冲宽度调制)如何影响射频馈源26A-26D处的输出功率。然后，在工作时，控制器14可以确定最佳输出功率并反转由LUT描述的关系以确定针对控制变量的设定从而实现希望输出功率。

对于放大级结束处的输出功率电平达到希望设定点电平来说，射频信号发生器16依赖于表示由高功率放大器18A-18D确定的前向和后向功率电平的信号形式的反馈。因此，除了用于输出相对于输入射频信号放大了功率的射频信号的放大组件之外，高功率放大器18A-18D还包括测量组件，该测量组件输出表示由放大组件发送和接收的射频功率的信号。高功率放大器的测量组件通常包括模拟至数字转换器(ADC)，以使输出信号是数字的并且容易输入至诸如射频信号发生器16的装置。用于高功率放大器18A-18D的测量组件可以是有用于测量射频信号的任何组件，包括但不限于，射频对数功率检测器，其提供相对于所检测到的射频功率电平呈对数线性的直流输出电压。

电磁烹饪装置的正常运行和安全性与其构成组件的完整性直接相关。在生产期间，电磁烹饪装置及其组件的制造商根据特定标准测试其产品的合格性。例如，高功率放大器18A-18D可能需要某种形式的工厂校准，以使得来自测量组件的输出信号可以被转换成功率测量。利用射频对数功率检测器，输出电压可以被数字化，并通过利用校准系数将所得值转换成功率电平。该校准系数可以在工厂校准处理期间确定并存储在非易失性存储器中，如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。在装置的生命周期期间，消费者通常无法估计底层组件的磨损程度或可能的损坏。从而，消费者可能在异常或故障状态下操作电磁烹饪装置。

在工作期间，由高功率放大器18A-18D的测量组件执行的前向和后向功率测量强烈地取决于电磁烹饪装置10的工作环境和状态。电磁烹饪装置10的工作环境和状态包括但不限于，空腔20的结构性部件(如门和腔壁)、所述多个射频馈源26A-26D的结构性部件(如波导)、要在空腔20内烹饪的食物、结构性部件和食物的布局与取向等。

通过表征前向和后向功率测量，电磁烹饪装置可以形成可以检测异常或故障状态的诊断。该诊断可以包括估计前向功率测量结果与后向功率测量结果的比值相对于前向功率测量结果与后向功率测量结果的预期比值的偏差。前向功率测量结果与后向功率测量结果的预期比值可以从工厂校准处理得出，其中已知电磁烹饪装置在可复制的完整性状态下工作或者从在空腔为空时执行的原位校准测量得出。

该诊断可以包括将电磁烹饪装置10建模为多端口结构的射频网络。一系列射频网络参数化(包括S参数、Y参数、H参数、Z参数等)可以描述多端口装置(诸如双端口装置)的电气行为。S参数(也称为散射参数)通过信号功率和能量考虑来表征射频网络，并因此，通常在直接测量电流或电压不可行时加以使用。作为一说明示例，针对双端口网络，S参数被表达为：

b₁＝S₁₁a₁+S₁₂a₂

b₂＝S₂₁a₁+S₂₂a₂

关于由射频网络建模的硬件组件，S参数根据频率完全表征射频系统。作为诊断，在空的微波腔中，随着时间的推移，S参数保持相对稳定，其中由于老化组件而出现所观察波动。该波动可以包括所测量S参数表征的任何变化，包括但不限于，频率移位。

现在参照图3，示出了描绘根据本文所描述的各个方面的用于例示诊断电磁烹饪装置的S参数表征100的图。相对于以千兆赫兹示出的频率112绘出了以分贝示出的S参数值110。该诊断包括在存储器中存储根据针对空腔的频率的各S参数表征，并且在图3中绘出为116。周期性地，电磁烹饪装置可以测量和确定S参数，如图3中绘出为114，并与所存储S参数表征116进行比较。作为比较的一部分，该诊断可以包括模拟S参数，如图3中绘出为118。该比较可以包括适于确定从所存储S参数表征116到当前S参数表征114的偏差的任何处理。例如，该诊断可以包括将当前S参数表征114中的最小值124的频率与所存储S参数表征116的最小值126的频率进行比较。在另一示例中，该诊断可以包括将模拟S参数表征118中的最小值128的频率与所存储S参数表征116的最小值126的频率进行比较。电磁烹饪装置可以在由高功率放大器可以发送的频率所确定的带宽上进行测量。例如，高功率放大器可以从2.4Ghz的低频120到2.5Ghz的高频122进行发送。

现在参照图4，是例示根据本文所描述的各个方面的用于执行针对电磁烹饪装置的诊断的方法的流程图。在步骤210，诊断的开始可以在电磁烹饪装置的制造期间发生以设定初始存储的S参数表征，或者在电磁烹饪装置的空腔为空时由消费者使用期间发生。该诊断可以由能够处理和存储一组S参数表征的任何组件启动和控制，包括但不限于控制器14。在步骤212，从射频电磁波带宽中的一组频率中选择频率。该组频率可以是高功率放大器18A-18D的可操作带宽内的任何数量的频率。在一个非限制示例中，该组频率包括ISM频率2401MHz、2440MHz以及2482MHz。

在步骤214，控制器14可以可选地设定从射频电磁波的一组相位值中选择的相位值。该组相位值可以是在-180度到180度的覆盖相位范围内的任何数量的相位。在一个非限制示例中，该组相位都被设定成0度。

在步骤216，从一组功率电平中选择功率电平。该组功率电平可以是范围在针对高功率放大器18A-18D的可操作功率范围内的任何数量的功率电平。在一个非限制示例中，该组功率电平包括三个功率电平：适于烹饪操作周期的54dBm、51dBm，以及45dBm。在另一非限制示例中，该组功率电平包括适于执行诊断但不适于烹饪操作周期的低功率。

在步骤218，将高功率放大器18A-18D中的一个设定成输出具有所选择频率、所选择相位值以及所选择功率电平的射频信号。然后，高功率放大器18A-18D输出射频信号。各高功率放大器18A-18D内部的测量组件生成表示所检测到的射频功率的数字信号。

在步骤220，发送高功率放大器内部的测量组件测量前向功率电平。同时，在步骤222，接收组的高功率放大器内部的测量组件测量针对任何高功率放大器的后向功率，包括但不限于，发送高功率放大器、高功率放大器的当前没有发送功率的任何子集以及它们的组合。所测得的值可以存储在控制器14中。

在步骤224，依次重复步骤218、220以及222，以使该组高功率放大器18A-18D被排序以发送和接收，致使控制器可以存储为执行S参数表征所需的数据。

在步骤226，控制器14可以针对多个功率电平重复步骤216、218、220、222以及224。在步骤228，控制器14可以针对该组相位值中的所有相位值重复步骤214、216、218、220、222、224以及226。在步骤230，控制器14可以针对该组频率中的所有频率重复步骤212、214、216、218、220、222、224、226以及228。在一个非限制示例中，控制器14将高功率放大器18A-18D配置成以1Mhz的分辨率发送范围从2.4Ghz到2.5GHz的带宽，以允许101个独特频率选择。

在步骤232，控制器14可以处理测量结果以基于该测量结果表征S参数。该处理可以包括用于建模和拟合数据的操作，包括但不限于平均和最小二乘拟合。该处理的结果可以包括生成和存储表示S参数表征的一组系数。

在步骤234，控制器14可以确定电磁烹饪装置的工作状态并在必要时采取恰当动作。控制器14可以执行如上所述的诊断，其包括在存储器中存储根据针对空的空腔的频率的各S参数。周期性地，电磁烹饪装置的控制器14可以测量和确定S参数并与所存储的值进行比较。基于定期检查，该诊断可以确定电磁烹饪装置的工作状态。该状态至少可以包括正常工作状态、警告状况以及故障情况。

当所存储的S参数表征和当前S参数测量结果在预定容限内相当时，电磁烹饪装置的控制器14确定正常工作状态。正常工作状态表示电磁烹饪装置正在正常参数内工作。

当所存储的S参数表征和当前S参数测量结果偏离到正常工作状态的预定容限之外，但该偏差表示电磁烹饪装置可工作时，电磁烹饪装置的控制器14确定警告工作状态。电磁烹饪装置的控制器14可以实现一种或更多种补偿技术，以在检测到警告状态的同时保持正常工作。

当所存储的S参数表征和当前S参数测量结果偏离到正常工作状态的预定容限之外，并且该偏差表示电磁烹饪装置不可工作时，电磁烹饪装置的控制器14确定故障状态。

在步骤236，该诊断的当前迭代完成。

该诊断可以提供维护信息。例如，如果其中一个射频馈源损坏，则对应的S参数表征可以指示某种状态，如“短路”或“开路”，并且控制器可以将该信息提供给维护技术人员。该信息可以利用任何合适的传输介质来提供，包括但不限于互联网、移动通信等。控制器14通过诊断可以检测到其它异常状态，包括但不限于，空腔变形、门变形或失效、由于空腔损坏而造成的电磁泄漏、功率放大器短路或开路、波导损坏等。

为了本公开的目的，术语“联接”通常指两个部件(电气的或机械的)彼此直接或间接联接。这种联接可以是本质上静止或本质上可移动的。这种联接可以利用两个部件(电气的或机械的)和任意附加中间构件来实现，其中，任意附加中间构件与另一附加中间构件或两个部件整体形成为单个一体主体。这种联接可以是本质上永久性的或者可以是本质上可拆卸或可释放的，除非另有说明。

还应注意的是，在示例性实施方式中所示出的装置的元件的构造和布置仅为说明性的。尽管在本公开中仅详细描述了本发明的少数实施方式，但是阅读本公开的本领域技术人员将容易理解，在没有实质背离本主题的新颖教导和优点的情况下，很多修改均是可能的(诸如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、方向等方面的变化)。例如，示出为整体形成的元件可以由多个零件构成，或者示出为多个零件的元件可以整体形成，接口的操作可以颠倒或者以其它方式改变，系统的结构和/或构件或连接器或其它元件的长度或宽度可以改变，在元件之间提供的调整位置的性质或数量可以改变。应注意的是，系统的元件和/或组件可以由各种提供足够强度或耐久性的任意材料构成，并且可以为各种颜色、质地和组合的任意形式。因此，所有这些修改均旨在被涵盖在本发明的范围之内。在不脱离本发明的精神的情况下，可以在所期望的和其它示例性实施方式的设计、操作条件和布置上作出其它替换、修改、变化和省略。

应了解的是，所描述的过程中的任何描述的过程或步骤均可与其它公开的过程或步骤结合，以形成本装置范围之内的结构。本文所公开的示例性结构和过程是出于说明的目的，不应被理解为限制性的。

还应了解的是，在不背离本装置的构思的情况下，可以对上述结构和方法做出变型和修改。

以上描述仅被认为是所例示的实施方式的描述。本领域技术人员以及制造或使用该装置的人员将想到该装置的修改。因此，应当理解，附图中示出的和上面描述的实施方式仅用于说明的目的，并不旨在限制装置的范围。

Claims (18)

1.一种用于诊断电磁烹饪装置的方法，该电磁烹饪装置包括一组射频馈源，各馈源包括放大组件和测量组件，所述放大组件被配置成输出相对于输入射频信号放大了功率的信号，所述测量组件输出表示在所述放大组件处检测到的射频功率的数字信号，所述方法包括以下步骤：

从射频电磁波的带宽中的一组频率中选择频率；

设定所述一组射频馈源的子集的功率和相位以输出具有所选择的频率的射频信号；

测量所述一组射频馈源中正在输出所述射频信号的子集的前向功率电平；

测量该组射频馈源的后向功率电平；

对所述前向功率电平和所述后向功率电平的测量结果进行处理，以基于当所述电磁烹饪装置的腔室为空时所述前向功率电平和所述后向功率电平的测量结果随时间的变化来确定所述电磁烹饪装置的底层组件的磨损程度或可能的损坏。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述测量结果进行处理的步骤包括将所述电磁烹饪装置建模为多端口结构的射频网络。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，对所述电磁烹饪装置进行建模的步骤包括表征一组射频网络参数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述一组射频网络参数包括S参数、Y参数、H参数和Z参数中的一个。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定底层组件的磨损程度或可能的损坏的步骤包括将该组射频网络参数与先前存储到非易失性存储器中的一组参数进行比较。

6.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括将所确定的底层组件的磨损程度或可能的损坏提供给维护技术人员。

7.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括从射频电磁波的一组相位值中选择相位值。

8.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括从一组功率电平中选择功率电平。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电磁烹饪装置包括两个高功率放大器。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电磁烹饪装置包括四个高功率放大器。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一组频率的范围从2.4GHz到2.5GHz。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所确定的底层组件的磨损程度或可能的损坏表示腔室变形、门变形、因腔室损坏而造成的电磁泄漏、功率放大器短路、功率放大器开路和波导损坏中的一个。

13.一种电磁烹饪装置，该电磁烹饪装置包括：

封闭腔室；

该封闭腔室中的一组射频馈源，所述一组射频馈源被配置成，通过将电磁辐射引入所述封闭腔室中来加热和制备食物；

一组高功率射频放大器，所述一组高功率射频放大器联接至所述一组射频馈源，各高功率放大器包括放大组件和测量组件，所述放大组件被配置成输出相对于输入射频信号放大了功率的信号，所述测量组件被配置成输出表示在所述放大组件处检测到的射频功率的数字信号；以及

控制器，该控制器被配置成通过以下步骤来诊断所述电磁烹饪装置：

从射频电磁波的带宽中的一组频率中选择频率；

设定所述一组高功率放大器的子集的功率和相位以输出具有所选择的频率的射频信号；

所述控制器还被配置成，从所述功率测量组件接收

所述一组高功率射频放大器中正在输出所述射频信号的子集的前向功率电平的测量结果；

所述一组高功率射频放大器的后向功率电平的测量结果；

其中，所述控制器还被配置成，对所述前向功率电平和所述后向功率电平的测量结果进行处理，以基于当所述电磁烹饪装置的腔室为空时所述前向功率电平和所述后向功率电平的测量结果随着时间的变化来确定所述电磁烹饪装置的底层组件的磨损程度或可能的损坏。

14.根据权利要求13所述的电磁烹饪装置，其中，所述控制器还被配置成通过以下步骤来诊断所述电磁烹饪装置：

从射频电磁波的一组相位值中选择相位值；以及

从一组功率电平中选择功率电平。

15.根据权利要求13或14所述的电磁烹饪装置，其中，所述控制器被配置成通过以下步骤来处理所述测量结果：将所述电磁烹饪装置建模为多端口结构的射频网络，并且利用一组射频网络参数来表征所建模的射频网络。

16.根据权利要求15所述的电磁烹饪装置，其中，所述一组射频网络参数包括S参数、Y参数、H参数和Z参数中的一个。

17.根据权利要求15所述的电磁烹饪装置，其中，所述控制器被配置成通过以下步骤来确定底层组件的磨损程度或可能的损坏：将所述一组射频网络参数与先前存储到非易失性存储器中的一组射频网络参数进行比较。

18.根据权利要求15所述的电磁烹饪装置，其中，所述控制器被配置成确定底层组件的磨损程度或可能的损坏，所述底层组件的磨损程度或可能的损坏表示腔室变形、门变形、因腔室损坏而造成的电磁泄漏、功率放大器短路、功率放大器开路和波导损坏中的一个。

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