CN109845949A - 具有腔室内并联电容器的射频加热和解冻设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及具有腔室内并联电容器的射频加热和解冻设备。一种射频(RF)加热和解冻设备可包括电极，所述电极在供应有RF信号能量时可将电磁能响应性地辐射到所述RF加热和解冻设备的腔室中。此辐射的电磁能可致使所述腔室中的负载的热增加。电容器可由所述电极的部分和邻近于所述电极安置的导电板形成。所述导电板可耦合到接地参考结构。具有低介电常数的介电材料可直接安置在所述电极与所述导电板之间。

Description

具有腔室内并联电容器的射频加热和解冻设备

技术领域

本文中所描述的主题的实施例大体上涉及使用射频(RF)能量解冻和加热负载的设备和方法。

背景技术

常规的电容性食物解冻(或融化)系统包括包含在加热室内的大型电极。在将食物负载放置在所述电极之间后，向电极中的一个供应低功率电磁能以对食物负载提供温和加热。在这些常规的电容性食物解冻系统中，常常需要可变电感器网络，使得低功率电磁能的来源与电极之间的路径的阻抗可以被调谐。然而，归因于这些常规的电容性食物解冻系统的本质特性，通常需要可变电感器网络以具有较大可调谐范围。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种系统，包括：

射频(RF)信号源，其被配置成产生RF信号；

第一电极，其电耦合到所述RF信号源且被配置成从所述RF信号源接收所述RF信号且将电磁能响应性地辐射到紧靠所述第一电极定位的腔室中；

导电结构，其安置在距所述第一电极一定距离处，其中所述导电结构与所述第一电极的部分重叠且电容耦合到所述第一电极的部分；以及

接地参考结构，其电耦合到所述导电结构。

在一个或多个实施例中，所述接地参考结构包括：

密闭结构，其围封所述第一电极、所述腔室和所述导电结构。

在一个或多个实施例中，所述第一电极具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；

所述腔室紧靠所述第一电极的所述第一侧定位；以及

所述导电结构安置在距所述第一电极的所述第二侧所述距离处。

在一个或多个实施例中，所述第一电极和所述导电结构形成平行板电容器。

在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括：

插入于所述第一电极与所述导电结构之间的第一介电质。

在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括：

插入于所述第一介电质与所述导电结构之间的第二介电质，其中所述第一介电质具有不同于所述第二介电质的介电常数。

在一个或多个实施例中，所述第一介电质包括聚四氟乙烯，且其中所述第二介电质包括空气。

在一个或多个实施例中，所述导电结构通过导电桥电耦合到所述密闭结构。

在一个或多个实施例中，所述导电桥包括以电气和物理方式耦合到所述密闭结构的近侧端，和以电气和物理方式耦合到所述导电结构的远侧端，其中所述近侧端基本上垂直于所述远侧端。

在一个或多个实施例中，所述导电结构与所述第一电极之间的距离是可调整的。

根据本发明的第二方面，提供一种系统，包括：

第一电极，其电耦合到射频(RF)信号源且被配置成从所述RF信号源接收RF信号且将电磁能响应性地辐射到紧靠所述第一电极定位的腔室中；以及

导电板，其邻近于所述第一电极安置且电耦合到接地参考结构，其中所述导电板和所述第一电极的部分形成电容器。

在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括：

插入于所述导电板与所述第一电极之间的至少一个低k介电质。

在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括：

所述接地参考结构，其包括环绕所述第一电极、所述腔室和所述导电板的密闭结构。

在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括：

导电桥，其具有焊接到所述密闭结构的近侧端，且具有焊接到所述导电板的远侧端。

在一个或多个实施例中，所述导电板在所述腔室的外部。

在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括：

可变电感网络，其电耦合于所述RF信号源与所述第一电极之间；以及

固定电感网络，其电耦合于所述可变电感网络与所述第一电极之间。

根据本发明的第三方面，提供一种热增加系统，包括：

密闭结构；

射频(RF)信号源，其定位于所述密闭结构内且被配置成供应RF信号；

第一电极，其定位于所述密闭结构内；

传输路径，其电耦合于所述RF信号源的输出与所述第一电极之间，其中所述RF信号具有沿着所述传输路径的前向信号功率；以及

导电板，其定位于邻近于所述第一电极的所述密闭结构内，且电耦合到接地参考结构，其中电容器由所述导电板和所述第一电极的部分形成。

在一个或多个实施例中，所述热增加系统进一步包括：

阻抗匹配网络，其沿着所述RF信号源的所述输出与所述第一电极之间的所述传输路径电耦合，其中所述阻抗匹配网络包括可变电感网络。

在一个或多个实施例中，所述热增加系统进一步包括：

功率检测电路，其被配置成检测沿着所述传输路径的反射信号功率；以及

控制器，其被配置成基于所述反射信号功率修改所述可变电感网络的电感值，以减小所述反射信号功率与所述前向信号功率的比率。

在一个或多个实施例中，所述热增加系统进一步包括：

腔室，其紧靠所述第一电极的第一侧定位，其中所述导电板定位在所述腔室的外部且距所述第一电极的第二侧一定距离。

在一个或多个实施例中，所述热增加系统进一步包括：

第一介电质，其位于所述导电板与所述第一电极之间，其中所述第一介电质具有大于空气的击穿电压的击穿电压。

在一个或多个实施例中，所述热增加系统进一步包括：

第二介电质，其位于所述第一介电质与所述导电板之间，所述第二介电质不同于所述第一介电质。

在一个或多个实施例中，所述热增加系统进一步包括：

导电桥，其具有附接到所述密闭结构的近侧端，且具有附接到所述导电板的远侧端，其中所述近侧端与所述远侧端垂直对齐。

本发明的这些和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见，且参考这些实施例予以阐明。

附图说明

可以结合以下图式考虑，通过参考详细描述和权利要求书得到对主题的更完整理解，其中遍及各图的类似附图标号指代相似元件。

图1是根据示例实施例的解冻器具的透视图。

图2是包括解冻系统的其它示例实施例的制冷机/冷冻机器具的透视图。

图3是根据示例实施例的解冻设备的简化框图。

图4是根据示例实施例的可变电感匹配网络的示意图。

图5是根据示例实施例的可变电感网络的示意图。

图6是描绘在可变阻抗匹配网络实施例中的多个电感可如何使输入腔室阻抗与RF信号源匹配的史密斯圆图的例子。

图7是根据示例实施例的解冻系统的截面侧视图。

图8是根据示例实施例的解冻系统的部分的透视图。

图9是根据示例实施例的使用动态负载匹配操作解冻系统的方法的流程图。

图10是绘制通过用于两个不同负载的解冻操作的腔室匹配设置与RF信号源匹配设置比较的图表。

具体实施方式

以下详细描述本质上仅为说明性的，且并不意图限制主题的实施例或此类实施例的应用和使用。如本文中所使用，词语“示例性”和“例子”意指“充当例子、实例或说明”。本文中描述为示例性或例子的任何实施方案未必应被解释为比其它实施方案优选或有利。此外，并不意图受到前述技术领域、背景技术或下面的具体实施方式中存在的任何明确或暗示的理论束缚。

本发明主题的实施例包括用于使用加热室或电极解冻和/或加热食物负载(或其它类型的负载)的设备和方法，加热室或电极可经移除以供清洁和/或具有模块化调谐腔室以容纳具有不同大小和/或形状的负载。本文中所描述的主题的实施例涉及可并入到独立器具或其它系统中的固态解冻或加热设备。如下文更详细地描述，使用安置在腔室中的第一电极、放大器布置(包括一个或多个晶体管)、耦合于放大器布置的输出与第一电极之间的阻抗匹配网络和可检测解冻设备的解冻操作的进度的测量与控制系统实现示例性解冻/加热系统。在实施例中，阻抗匹配网络为可变阻抗匹配网络，所述阻抗匹配网络可在解冻操作期间进行调整以改善放大器布置与腔室之间的匹配。

一般来说，术语“解冻”意指将冷冻负载(例如食物负载或其它类型的负载)的温度升高到负载不再冷冻的温度(例如，温度处于或接近于0℃)。应注意，在本公开中，对“食物负载”进行提及作为用于解冻系统的负载的例子，且应理解，对食物负载的提及也可指代可由解冻系统加热的其它类型的负载(例如，液体、非消耗材料)。

如本文中所使用，术语“解冻”更广泛地意味着通过对负载施加RF功率而增加负载(例如，食物负载或其它类型的负载)的热能或温度的过程。因此，在各种实施例中，可在具有任何初始温度(例如，高于0℃或低于0℃的任何初始温度)的负载上执行“解冻操作”，且可在高于初始温度的任何最终温度(例如，包括高于0℃或低于0℃的最终温度)时停止解冻操作。也就是说，本文中所描述的“解冻操作”和“解冻系统”可替换地被称为“热增加操作”和“热增加系统”。术语“解冻”不应被解释为将本发明的应用限制于仅能够将冷冻负载的温度升高到0℃或接近0℃的温度的方法和系统。

在常规的电容性食物解冻系统中，常常需要可变电感器网络，使得低功率电磁能的来源与电极之间的路径的阻抗可以被调谐。然而，归因于这些常规的电容性食物解冻系统的本质特性，通常需要可变电感器网络以具有较大可调谐范围，和/或低质量因数(Q因数)(例如对应于高内阻)，这样可降低系统的效率且相比于具有较小可调谐范围的可变电感器网络可能需要可变电感器网络更大和/或更复杂。这是因为当加热食物负载时食物负载的阻抗将易于改变，有可能造成放大器布置与腔室之间的阻抗误配，这可能通过改变可变电感器网络的电感来补偿。为了减小食物负载的此阻抗改变的影响，并联电容可耦合到第一电极，这样可缩小调谐低功率电磁能的来源与电极之间的路径的阻抗所需的可变电感网络的电感范围。举例来说，此并联电容可由第一电极的部分和电耦合到例如接地密闭结构等接地参考的导电板形成。在其它实施例中，除密闭结构外，导电板可耦合到接地参考结构。因此，对于解冻系统有利的是，包括高Q因数、低损耗腔室内电容器，以便缩小调谐向电极提供的电磁能所需的电感范围。腔室内电容器可由电极和安置于电极上方的接地导电板形成。具有低介电常数的介电材料(例如，低k介电材料)可直接安置在电极与导电板之间。

图1是根据示例实施例的解冻系统100的透视图。解冻系统100包括解冻腔室110、控制面板120、一个或多个射频(RF)信号源(例如，RF信号源340，图3)、电力供应器(例如，电力供应器350，图3)、第一电极170、功率检测电路(例如，功率检测电路380，图3)，和系统控制器(例如，系统控制器330，图3)。解冻腔室110由顶部、底部、侧部和后部腔室壁111、112、113、114、115的内表面和门116的内表面限定。在门116关闭的情况下，解冻腔室110限定封闭的空气腔室。如本文中所使用，术语“空气腔室”可意味着包含空气或其它气体的封闭区域(例如，解冻腔室110)。

根据实施例，第一电极170接近于腔室壁(例如，顶壁111)而布置，所述第一电极170与其余的腔室壁(例如，壁112到壁115和门116)电隔离，且其余的腔室壁均接地。在此类配置中，系统可以简单化的方式模型化为电容器，其中第一电极170充当一个导电板，接地的腔室壁(例如，壁112到壁115)充当第二导电板(或电极)，且空气腔室(包括包含于其中的任何负载)充当所述第一导电板与所述第二导电板之间的介电质。尽管在图1中未示出，但是非导电阻挡层(例如，阻挡层314，图3)还可包括在系统100中，且非导电阻挡层可用于以电气和物理方式将负载与底部腔壁112分离。尽管图1示出了第一电极170接近于顶壁111，但是可替换的是第一电极170可接近于其它壁112到115中的任一个，如由替代的电极172到175指示。

根据实施例，在解冻系统100的操作期间，用户(未示出)可将一个或多个负载(例如，食物和/或液体)放置到解冻腔室110中，且任选地可经由控制面板120提供指定负载的特性的输入。举例来说，指定的特性可包括负载的大致重量。此外，指定的负载特性可指示形成负载的材料(例如，肉类、面包、液体)。在替代实施例中，可以某一其它方式获得负载特性，例如，通过扫描负载包装上的条形码或接收来自负载上或嵌入负载内的RFID标签的射频识别(RFID)信号。无论哪种方式，如将稍后更详细地描述，关于此类负载特性的信息能够使系统控制器(例如，系统控制器330，图3)在解冻操作的开始时建立系统的阻抗匹配网络的初始状态，其中初始状态可相对接近最佳状态，所述最佳状态使得能够将最大RF功率传递到负载中。可替换的是，在解冻操作开始之前可能并不输入或接收负载特性，且系统控制器可建立用于阻抗匹配网络的默认初始状态。

为了开始解冻操作，用户可经由控制面板120提供输入。作为响应，系统控制器使得RF信号源(例如，RF信号源340，图3)向第一电极170供应RF信号，所述第一电极170将电磁能响应性地辐射到解冻腔室110中。所述电磁能增加负载的热能(即，电磁能使得负载升温)。

在解冻操作期间，负载的阻抗随着负载热能的增加而改变(且因此腔室110加负载的总输入阻抗也发生改变)。阻抗改变更改了负载的RF能量的吸收，且因此更改反射功率的量值。根据实施例，功率检测电路(例如，功率检测电路380，图3)连续地或间歇地测量沿着RF信号源(例如，RF信号源340，图3)与第一电极170之间的传输路径(例如，传输路径348，图3)的前向功率和/或反射功率。基于这些测量值，系统控制器(例如，系统控制器330，图3)可检测解冻操作的完成，如下文将详细地描述，或确定食物负载已达到所要温度或最终状态。根据另一实施例，阻抗匹配网络为可变的，且基于前向功率和/或反射功率测量值，系统控制器可在解冻操作期间更改阻抗匹配网络的状态以增强负载对RF功率的吸收。

图1的解冻系统100体现为台面型器具。在另一实施例中，解冻系统100还可包括用于执行微波烹饪操作的组件和功能性。可替换的是，解冻系统的组件可并入其它类型的系统或器具中。举例来说，图2是包括解冻系统210、220的其它示例实施例的制冷机/冷冻机器具200的透视图。更具体地说，解冻系统210示出为并入在系统200的冷冻室212内，且解冻系统220示出为并入在系统的制冷室222内。实际的制冷机/冷冻机器具可能将包括解冻系统210、220中的仅一个，但两者均在图2中示出以简明地传达两者的实施例。

类似于解冻系统100，解冻系统210、220中的每一个包括解冻腔室、控制面板214、224、一个或多个RF信号源(例如，RF信号源340，图3)、电力供应器(例如，电力供应器350，图3)、第一电极(例如，电极370、770，图3、7)、第二电极(例如，电极772，图7)、功率检测电路(例如，功率检测电路380，图3)、抽屉218、228以及系统控制器(例如，系统控制器330，图3)。举例来说，解冻腔室可由抽屉218、228的底壁、侧壁、前壁和后壁的内表面和固定搁架216、226的内部顶表面限定，所述固定搁架216、226可在抽屉218、228下滑动、插入或以其它方式以物理方式接合。抽屉218、228可包含或可充当系统210、220的第二电极。在抽屉218、228完全在搁架下滑动的情况下，抽屉218、228和搁架216、226将腔室限定为封闭空气腔室。在各种实施例中，解冻系统210、220的组件和功能性可能与解冻系统100的组件和功能性基本上相同。

此外，根据实施例，解冻系统210、220中的每一个可分别与其中安置有系统210的冷冻机室212或其中安置有系统220的制冷机室222具有充足的热连通。在此实施例中，在完成解冻操作之后，负载可维持在安全温度(即，延缓食物腐败的温度)，直到将所述负载从系统210、220中移出。更具体地说，在基于冷冻机的解冻系统210完成解冻操作后，其内包含解冻后的负载的腔室可与冷冻室212热连通，且如果不即时将负载从腔室中移出，那么负载可能会再次冻结。类似地，在通过基于制冷机的解冻系统220完成解冻操作后，其内包含解冻后的负载的腔室可与制冷机室222热连通，且如果不即时将负载从腔室中移出，那么负载可能在制冷机室222内的温度下保持解冻状态。

基于本文中的描述，本领域的技术人员将理解，解冻系统的实施例还可并入具有其它配置的系统或器具中。因此，上文所描述的对独立器具、微波烘炉器具、冷冻机和制冷机中的解冻系统的实施并非意指仅将实施例的使用限制于那些类型的系统。

尽管解冻系统100、200被示出其组件关于彼此呈特定的相对定向，但应理解各种组件也可不同定向。此外，各种组件的物理配置可不同。举例来说，控制面板120、214、224可具有较多、较少或不同的用户接口元件，且/或用户接口元件可以不同的方式布置。另外，控制面板214、224可定位在其它处(例如，冷冻室212或制冷室222内的壁上或固定搁架216、226中的一个上)。此外，尽管在图1中示出基本上立方形解冻腔室110，但应理解在其它实施例中，解冻腔室可具有不同形状(例如，圆柱形等)。另外，解冻系统100、210、220可包括未在图1、2中所具体描绘的额外组件(例如，风扇、静止板或旋转板、托架、电线等等)。

图3是根据示例实施例的解冻系统300(例如，解冻系统100、210、220，图1、2)的简化框图。在实施例中，解冻系统300包括解冻腔室310、用户接口320、系统控制器330、被配置成产生RF信号的RF信号源340、电力供应器和偏压电路350、可变阻抗匹配网络360、电极370和功率检测电路380。此外，在其它实施例中，解冻系统300可包括温度传感器、红外(IR)传感器和/或重量传感器390，但可不包括这些传感器组件中的一些或全部。应理解，图3为出于解释和方便描述的目的而简化的解冻系统300的表示且其实际实施例可包括其它装置和组件，以提供额外功能和特征，和/或解冻系统300可以是较大电气系统的部分。

用户接口320可对应于例如能够使用户向系统提供关于用于解冻操作的参数(例如，待解冻负载的特性等)的输入的控制面板(例如，控制面板120、214、224，图1、2)、开始和取消按钮、机械控件(例如，门/抽屉打开锁)等。此外，用户接口可被配置成提供指示解冻操作的状态的用户可感知输出(例如，倒数计时器、指示解冻操作的进度或完成的可见标志和/或指示解冻操作的完成的可听音)和其它信息。

系统控制器330可包括一个或多个通用或专用处理器(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等等)、易失性和/或非易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、快闪存储器、各种寄存器等等)、一个或多个通信总线和其它组件。根据实施例，系统控制器330耦合到用户接口320、RF信号源340、可变阻抗匹配网络360、功率检测电路380和传感器390(如果包括)。系统控制器330被配置成接收指示经由用户接口320接收的用户输入的信号，以及接收来自功率检测电路380的前向功率和反射功率测量值。响应于接收到的信号和测量值，且如稍后将更详细地描述，系统控制器330向电力供应器和偏压电路350提供控制信号，并向RF信号源340的RF信号产生器342提供控制信号。此外，系统控制器330向可变阻抗匹配网络360提供控制信号，所述控制信号使得网络360改变它的状态或配置。

解冻腔室310包括具有第一平行板电极和第二平行板电极的电容性解冻布置，所述第一平行板电极和所述第二平行板电极通过内部可放置有待解冻负载316的空气腔室分隔开。举例来说，第一电极370(例如，第一电极770，图7)可定位于空气腔室上方，且第二电极(未示出)可例如通过抽屉(例如，抽屉218、228，图2)，通过密闭结构312的部分，或通过嵌入或以其它方式集成在非导电阻挡层结构314中的导电元件提供。根据实施例，可(例如，通过关闭门116，图1或导电推拉门，或通过滑动在例如图2的搁架216、226等搁架下关闭的抽屉)密封腔室310以包含在解冻操作期间引入到腔室310中的电磁能。系统300可包括确保在解冻操作期间密封完好的一个或多个联锁机构。如果联锁机构中的一个或多个联锁机构指示密封被破坏，那么系统控制器330可停止解冻操作。根据实施例，密闭结构312至少部分地由导电材料形成，且密闭结构的导电部分可接地。可替换的是，对应于腔室310的底表面的密闭结构312的至少部分可由导电材料形成且接地。无论哪种方式，密闭结构312(或与第一电极370并联的密闭结构312的至少部分，例如图2的抽屉218、228中的一个的底部内表面或“平台”)可充当电容性解冻布置的第二电极，且还作为接地参考结构。为了避免负载316与腔室310的接地底表面之间的直接接触，非导电阻挡层314可定位于腔室310的底表面(例如，底壁或“平台”)上方。

解冻腔室310和定位在解冻腔室310中的任何负载316(例如，食物、液体等)向累积负载呈现由第一电极370辐射到腔室310中的电磁能(或RF功率)。更具体地说，腔室310和负载316向系统呈现阻抗，所述阻抗在被称为“腔室输入阻抗”。腔室输入阻抗在解冻操作期间随着负载316的温度增加而改变。当食物负载从冷冻状态转变到解冻状态时，许多类型的食物负载的阻抗相对于温度以略微可预测的方式改变。根据实施例，基于来自功率检测电路380的反射功率和/或前向功率测量值，系统控制器330被配置成识别在解冻操作期间腔室输入阻抗的变化率指示负载316正接近特定温度(例如，-4℃与0℃之间)的时间点，此时系统控制器330可终止解冻操作。具体地说，系统控制器330被配置成在食物负载经解冻时随时间推移监测反射功率和/或前向功率测量值。在检测回损的变化率何时趋于平稳之后，控制器使用回损的变化率的历史测量值来确定用于继续解冻过程的额外时间量和/或能量，以使食物负载达到所要最终状态，即，-4℃与0℃之间的温和状态。使用所需的确定额外时间量或能量，可接着控制解冻过程且在食物负载已达到所要最终状态时停止解冻过程。应注意，控制和停止解冻系统300的解冻过程未必仅基于监测随时间推移的反射功率和/或前向功率测量值，且此例子意图是说明性的，而非限制性的。在其它实施例中，控制和停止解冻系统300的解冻过程可基于解冻的总时间和已递送到腔室310的总能量，基于监测阻抗匹配网络的状态，基于由IR传感器390收集的IR数据或基于上述的任何组合进行。

在实施例中，第一电极370通过可变阻抗匹配网络360和传输路径348电耦合到RF信号源340。如将稍后更详细地描述，可变阻抗匹配电路360可安置于由密闭结构312(例如，在第一电极370上)形成的腔室的密封部分内，且被配置成执行从RF信号源340的阻抗到解冻腔室340的输入阻抗的阻抗变换，如由负载316修改。在实施例中，可变阻抗匹配网络360包括无源组件(例如，电感器、电容器、电阻器)的网络。根据更具体的实施例，可变阻抗匹配网络360包括定位于密闭结构312内且电耦合到第一电极370的多个固定值电感器(例如，电感器412到414、712到714，图4、7)。此外，可变阻抗匹配网络360包括可定位于腔室310内部或外部的多个可变电感网络(例如，网络410、411、500，图4、5)。由可变电感网络中的每一个所提供的电感值是使用来自系统控制器330的控制信号建立的，如稍后将更详细地描述。在任何情况下，通过在整个解冻操作过程中改变可变阻抗匹配网络360的状态以动态匹配不断改变的腔室输入阻抗，可使负载316吸收的RF功率的量保持在高水平，即使解冻操作期间负载阻抗发生变化。

根据实施例，RF信号源350包括RF信号产生器342和功率放大器(例如，包括一个或多个功率放大器级344、346)，所述RF信号产生器342和功率放大器可例如安置于制冷机(例如，图2的系统200)的后壁后方或可集成为形成密闭结构312的部分的搁架组合件(例如，搁架216、226，图2)的部分。响应于由系统控制器330提供的控制信号，RF信号产生器342被配置成产生具有ISM(工业、科学和医学)频带内频率的振荡电信号，但系统也可被修改以支持在其它频带内的操作。在各种实施例中，RF信号产生器342可被控制以产生不同功率电平和/或不同频率的振荡信号。举例来说，RF信号产生器342可产生在约3.0兆赫(MHz)到约300MHz范围内振荡的信号。一些所要频率可以是例如13.56MHz(+/-5％)、27.125MHz(+/-5％)和40.68MHz(+/-5％)。在一个具体实施例中，举例来说，RF信号产生器342可产生在约40.66MHz到约40.70MHz范围内振荡且处于在约10分贝(dBm)到约15dBm范围的功率电平的信号。可替换的是，振荡频率和/或功率电平可比上文给出的范围或值更低或更高。

在图3的实施例中，功率放大器包括驱动器放大器级344和最终放大器级346。功率放大器被配置成从RF信号产生器342接收振荡信号且放大所述信号以在功率放大器的输出处产生明显更高功率的信号。举例来说，输出信号可具有在约100瓦特到约400瓦特或更高范围内的功率电平。由功率放大器施加的增益可使用由电力供应器和偏压电路350向每个放大器级344、346提供的栅极偏压电压和/或漏极供应电压。更具体地说，根据从系统控制器330接收的控制信号，电力供应器和偏压电路350向每个RF放大器级344、346提供偏压和供应电压。

在实施例中，每个放大器级344、346被实施为功率晶体管，例如场效应晶体管(FET)，具有输入端(例如，栅极或控制端)和两个载流端(例如，源极和漏极端)。在各种实施例中，阻抗匹配电路(未示出)可耦合到驱动器与最终放大器级346之间的驱动器放大器级344的输入(例如，栅极)，和/或耦合到最终放大器级346的输出(例如，漏极端)。在实施例中，放大器级344、346的每个晶体管包括横向扩散的金属氧化物半导体FET(LDMOSFET)晶体管。然而，应注意，晶体管并不希望限于任何特定半导体技术，且在其它实施例中，每个晶体管可被实现为高电子迁移率晶体管(HFET)(例如，氮化镓(GaN)晶体管)、另一类型的MOSFET晶体管、双极型晶体管(BJT)或利用另一半导体技术的晶体管。

在图3中，功率放大器布置描绘为包括以特定方式耦合到其它电路组件的两个放大器级344、346。在其它实施例中，功率放大器布置可包括其它放大器拓扑和/或放大器布置可包括仅一个放大器级或多于两个放大器级。举例来说，功率放大器布置可包括单端放大器、双端放大器、推挽式放大器、杜赫放大器、开关模式功率放大器(SMPA)或另一类型的放大器的各种实施例。

在实施例中，功率检测电路380沿着RF信号源340的输出与输入之间的传输路径348耦合到可变阻抗匹配网络360。在替代实施例中，功率检测电路380可耦合到可变阻抗匹配网络360的输出与第一电极370之间的传输路径349。无论哪种方式，功率检测电路380被配置成监测、测量或以其它方式检测沿着传输路径348行进的前向信号(即，从RF信号源340朝向第一电极370)和/或反射信号(即，从第一电极370朝向RF信号源340)的功率。在一些实施例中，功率检测电路380可检测沿着传输路径348行进的前向信号和反射信号的功率的量值和相位。

功率检测电路380将传达前向信号功率和/或反射信号功率的量值的信号供应到系统控制器330。在一些实施例中，功率检测电路380还可将传达前向信号功率和/或反射信号功率的相位的信号供应到系统控制器330。系统控制器330反过来可以计算反射信号功率与前向信号功率的比率或S11参数。可替换的是，系统控制器330可仅计算反射信号功率的量值。如将在下文更详细地描述，在反射功率与前向功率比率或反射功率量值超出阈值时，这指示系统300并不充分匹配，且负载316的能量吸收率可为次最佳的。在此种情况下，系统控制器330编排更改可变阻抗匹配网络的状态的过程，直到反射功率与前向功率比率或反射功率量值减小到所要水平，由此重新建立可接受的匹配且促使负载316进行更佳的能量吸收。

如上文所提及，解冻系统300的一些实施例可包括温度传感器、IR传感器和/或重量传感器390。温度传感器和/或IR传感器可定位在使得能够在解冻操作期间感测负载316的温度的位置。在提供给系统控制器330时，温度信息能够使系统控制器330(例如，通过控制由电力供应器和偏压电路350提供的偏压和/或供应电压)更改由RF信号源340供应的RF信号的功率，以调整可变阻抗匹配网络360的状态，和/或确定应在何时终止解冻操作。重量传感器定位在负载316下方且被配置成将负载316的重量的估计值提供到系统控制器330。系统控制器330可使用此信息例如以确定通过RF信号源340供应的RF信号的所要功率电平，确定可变阻抗匹配网络360的初始设置和/或确定解冻操作的大致持续时间。

如上文所论述，可变阻抗匹配网络360用以匹配解冻腔室310加负载316的输入阻抗，以尽可能地最大化传递到负载316中的RF功率。解冻腔室310和负载316的初始阻抗在解冻操作开始时可能无法准确得知。另外，负载316的阻抗在解冻操作期间随着负载316升温而改变。根据实施例，系统控制器330可将控制信号提供到可变阻抗匹配网络360，从而促使对可变阻抗匹配网络360的状态的修改。这种情况能够使得系统控制器330在解冻操作开始时建立可变阻抗匹配网络360的初始状态，所述初始状态具有相对低的反射功率与前向功率比率或反射功率量值，且因此具有相对高的负载316的RF功率的吸收率。此外，这种情况能够使得系统控制器330修改可变阻抗匹配网络360的状态，以使得可遍及解冻操作保持充分的匹配，即使负载316的阻抗发生改变。

根据实施例，可变阻抗匹配网络360可包括无源组件的网络，更具体地说，可包括固定值电感器(例如，集总电感组件)和可变电感器的网络(或可变电感网络)。如本文中所使用，术语“电感器”意指在不插入其它类型组件(例如，电阻器或电容器)的情况下电耦合在一起的分立电感器或一组电感组件。

图4是根据示例实施例的可变阻抗匹配网络400(例如，可变阻抗匹配网络360，图3)的示意图。如将在下文更详细地解释，可变阻抗匹配网络360基本上具有两个部分：一个部分匹配RF信号源(或末级功率放大器)；且另一部分匹配腔室加负载。

可变阻抗匹配网络400包括根据实施例的输入节点402、输出节点404、第一可变电感网络410和第二可变电感网络411，以及多个固定值电感器412到415。在并入到解冻系统(例如，系统300，图3)中时，输入节点402电耦合到RF信号源(例如，RF信号源340，图3)的输出，且输出节点404电耦合到解冻腔室(例如，解冻腔室310、774，图3、7)内的电极(例如，电极370、770，图3、7，或电极772，图7)。

在实施例中，在输入节点402与输出节点404之间的可变阻抗匹配网络400包括串联耦合的第一固定值电感器412和第二固定值电感器414。在实施例中，第一固定值电感器412和第二固定值电感器414的大小和电感值相对较大，这是因为它们可被设计用于相对低频率(例如，约4.66MHz到约4.68MHz)和高功率(例如，约50瓦特(W)到约500W)操作。举例来说，电感器412、414可具有在约200毫微亨(nH)到约600nH范围内的值，但在其它实施例中其值可能更低和/或更高。

第一可变电感网络410是耦合于输入节点402与接地参考端(例如，接地密闭结构312，图3)之间的第一并联电感网络。根据实施例，第一可变电感网络410可被配置成匹配RF信号源(例如，RF信号源340，图3)的阻抗，或更具体地说匹配末级功率放大器(例如，放大器346，图3)。因此，第一可变电感网络410可被称为可变阻抗匹配网络400的“功率放大器匹配部分”。根据实施例，且如将结合图5更详细地描述，第一可变电感网络410包括可选择性地耦合在一起以提供在约20nH到约400nH范围内的电感的电感组件的网络，但也可将所述范围扩展到更低或更高电感值。

相比之下，可变阻抗匹配网络400的“腔室匹配部分”可通过耦合于节点420(在第一固定值电感器412与第二固定值电感器414之间)与接地参考端之间的第二并联电感网络416来提供。根据实施例，第二并联电感网络416包括串联耦合的第三固定值电感器413和第二可变电感网络411，且中间节点422在第三固定值电感器413与第二可变电感网络411之间。由于可改变第二可变电感网络411的状态以提供多个电感值，因此第二并联电感网络416可被配置成以最佳的方式匹配腔室加负载(例如，腔室310加负载316，图3)的阻抗。举例来说，电感器413可具有在约400nH到约800nH范围内的值，但在其它实施例中其值可更低和/或更高。根据实施例，且如将结合图5更详细地描述，第二可变电感网络411包括可选择性地耦合在一起的电感组件的网络，以提供在约50nH到约800nH范围内的电感，但所述范围还可扩展到更低或更高电感值。

最后，可变阻抗匹配网络400包括耦合于输出节点404与接地参考端之间的第四固定值电感器415。举例来说，电感器415可具有在约400nH到约800nH范围内的值，但在其它实施例中其值可更低和/或更高。

如将结合图7和图8更详细地描述，固定值电感器412到415的集合430可物理上位于腔室(例如，腔室310，图3)内，或至少位于密闭结构(例如，密闭结构312，图3)的界限内。这能够使得由固定值电感器412到415产生的辐射包含在系统内，而非辐射到周围环境中。相比之下，在各种实施例中，可变电感网络410、411可或可不包含在腔室或密闭结构内。

根据实施例，图4的可变阻抗匹配网络400实施例包括“仅有的电感器”，以提供用于解冻腔室310加负载316的输入阻抗的匹配。因此，网络400可被视为“仅电感器”匹配网络。如本文中所使用，短语“仅有的电感器”或“仅电感器”当描述可变阻抗匹配网络的组件时意指网络并不包括具有大电阻值的分立电阻器或具有大电容值的分立电容器。在一些状况下，匹配网络的组件之间的导电传输线可具有极小电阻，和/或极小寄生电容可存在于网络内。此些极小电阻和/或极小寄生电容并不解释为将“仅电感器”网络的实施例转变为还包括电阻器和/或电容器的匹配网络。然而，本领域的技术人员将理解，可变阻抗匹配网络的其它实施例可包括以不同方式配置的仅电感器匹配网络，和包括分立电感器、分立电容器和/或分立电阻器的组合的匹配网络。如将结合图6更详细地描述，“仅电感器”匹配网络可替换地定义为仅使用或主要使用电感组件能够促成电容性负载的阻抗匹配的匹配网络。

图5为根据示例实施例的可并入到可变阻抗匹配网络(例如，为可变电感网络410和/或411，图4)中的可变电感网络500的示意图。网络500包括输入节点530、输出节点532和在输入节点530与输出节点523之间彼此串联耦合的N个分立电感器501到504，其中N可以是2与10或更大之间的整数。此外，网络500包括N个开关511到514，其中每个开关511到514均遍及电感器501到504中的一个电感器的端而并联耦合。开关511到514可被实施为例如晶体管、机械继电器或机械开关。使用来自系统控制器(例如，系统控制器330，图3)的控制信号521到524控制每个开关511到514的导电状态(即，断开或闭合)。

对于每个并联电感器/开关组合，当电感器的对应开关处于断开或非导电状态时基本上所有电流流动穿过电感器，且当开关处于闭合或导电状态时，基本上所有电流流动穿过开关。举例来说，在如图5中所示出所有开关511到514断开时，输入节点530与输出节点532之间流动的基本上所有电流流动穿过一系列电感器501到504。这种配置表示网络500的最大电感状态(即，其中输入节点530与输出节点532之间呈现最大电感值的网络500的状态)。相反地，当所有开关511到514均闭合时，在输入节点530与输出节点532之间流动的基本上所有电流旁通电感器501到504且改为流动穿过开关511到514和节点530、532与开关511到514之间的导电互连线。这种配置表示网络500的最小电感状态(即，其中输入节点530与输出节点532之间呈现最小电感值的网络500的状态)。理想地，最小电感值将接近零电感。然而，实际上，由于开关511到514的累积电感和节点530、532与开关511到514之间的导电互连线，最小电感状态中存在“微量”电感。举例来说，在最小电感状态中，用于可变电感网络500的微量电感可在约20nH到约50nH范围内，但微量电感也可更小或更大。更大、更小或基本上类似的微量电感也可为其它网络状态中的每一个中所固有，其中用于任何给定网络状态的微量电感为一系列导线和开关(电流主要通过所述导线和开关携载穿过网络500)的电感的总和。

开始于其中断开所有开关511到514的最大电感状态，系统控制器可提供控制信号521到524，所述控制信号521到524使得开关511到514的任何组合闭合以便通过旁通电感器501到504的对应组合而减小网络500的电感。在一个实施例中，每个电感器501到504具有基本上相同的电感值，所述电感值在本文中被称作归一化值I。举例来说，每个电感器501到504可具有在约100nH到约200nH范围内的值，或某一其它值。在此实施例中，网络500的最大电感值(即，当所有开关511到514处于断开状态时)将为约NxI，加上当网络500处于最大电感状态时可在网络500中存在的任何微量电感。当任何n个开关处于闭合状态时，网络500的电感值将为约(N-n)xI(加上微量电感)。在此实施例中，网络500的状态可被配置成具有电感的N+1值中的任一个。

在替代实施例中，电感器501到504可具有彼此不同的值。举例来说，从输入节点530向输出节点532移动，第一电感器501可具有归一化的电感值I，且串联的每个后续电感器502到504可具有更大或更小的电感值。举例来说，每个后续电感器502到504可具有一电感值，所述电感值是最接近的下游电感器501到503的电感值的倍数(例如，约两倍)，但是所述差值可未必为整数倍数。在此实施例中，网络500的状态可被配置成具有2^N电感值中的任一个。举例来说，当N＝4且每个电感器501到504具有不同值时，网络500可被配置成具有16个电感值中的任一个。例如但不作为限制，假设电感器501具有值I，电感器502具有值2xI，电感器503具有值4xI，且电感器504具有值8xI，下表1-所有可能的可变电感网络状态的总电感值，指示所有16种可能的网络500的状态的总电感值(未考虑微量电感)：

表1-所有可能的可变电感网络状态的总电感值

尽管上述示例实施例指定网络500中开关的电感的数目等于四，且每个电感器501到504具有为值I的某一倍数的值，但是可变电感网络的替代实施例可具有多于或少于四个电感器、不同相对值的电感器、不同数目的可能网络状态，和/或不同配置的电感器(例如，以不同方式连接的并联和/或串联耦合的电感器集合)。无论哪种方式，通过在解冻系统的阻抗匹配网络中提供可变电感网络，系统可能够更好地匹配在解冻操作期间呈现的不断改变的腔室输入阻抗。

图6为描绘在可变阻抗匹配网络(例如，网络360、400，图3、4)实施例中的多个电感可如何匹配使输入腔室阻抗与RF信号源的史密斯圆图600的例子。示例史密斯圆图600假设系统为50欧姆系统，且RF信号源的输出是50欧姆。基于本文中的描述，本领域的技术人员将理解史密斯圆图可如何针对具有不同特性阻抗的系统和/或RF信号源进行修改。

在史密斯圆图600中，点601对应于在不存在由可变阻抗匹配网络(例如，网络360、400，图3、图4)提供的匹配的情况下负载(例如，腔室310加负载316，图3)将位于(例如，在解冻操作开始时)的点。如由负载点601在史密斯圆图600的右下方象限中的位置指示，负载是电容性负载。根据实施例，可变阻抗匹配网络的并联和串联电感向最佳匹配点606(例如，50欧姆)依序移动基本上电容性负载的阻抗，在所述最佳匹配点606处，到负载的RF能量传递可具有最小损失。更具体地说，且还参看图4，并联电感415将阻抗移动到点602，串联电感414将阻抗移动到点603，并联电感416将阻抗移动到点604，串联电感412将阻抗移动到点605，且并联电感410将阻抗移动到最佳匹配点606。

应注意，由可变阻抗匹配网络的实施例提供的阻抗变换的组合将阻抗保持在史密斯圆图600的右下方象限内或极接近于史密斯圆图600的右下方象限的任一点处。由于史密斯圆图600的这个象限的特征在于相对高的阻抗和相对低的电流，因此在不将电路的组件暴露于相对高的且潜在损害性的电流的情况下实现阻抗变换。因此，如本文所使用，“仅电感器”匹配网络的替代定义可为仅使用或主要使用电感组件实现电容性负载的阻抗匹配的匹配网络，其中阻抗匹配网络基本上在史密斯圆图的右下方象限内执行变换。

如先前所论述，负载的阻抗在解冻操作期间发生改变。因此，点601在解冻操作期间对应地移动。根据先前所述的实施例，通过使第一并联电感410和第二并联电感411的阻抗发生变化来补偿负载点601的移动，以使得由可变阻抗匹配网络提供的最终匹配仍可到达最佳匹配点606或靠近最佳匹配点606。尽管在本文中已经示出和描述特定的可变阻抗匹配网络，但基于本文中的描述，本领域的技术人员将理解以不同方式配置的可变阻抗匹配网络可实现与由史密斯圆图600传达的那些相同或类似的结果。举例来说，可变阻抗匹配网络的替代实施例可具有更多或更少并联和/或串联电感，和/或电感中的不同者可被配置为可变电感网络(例如，包括串联电感中的一个或多个串联电感)。因此，尽管在本文中已经示出和描述特定的可变电感匹配网络，但是本发明主题不限于所示出的和所描述的实施例。

现将与图7和8结合描述解冻系统的特定物理配置。更具体地说，图7是根据示例实施例的解冻系统700的截面侧视图，且图8是解冻系统700的一部分的透视图。应注意，图7和8中所示出的解冻系统700的一些部分可能并不按比例绘制以使得解冻系统700的组件可更清晰地描绘。在实施例中，解冻系统700大体上包括解冻腔室774(在本文中有时被称作空气腔室774)、用户接口(未示出)、系统控制器730、RF信号源740、电力供应器和偏压电路(未示出)、功率检测电路780、可变阻抗匹配网络760、第一电极770和第二电极772。此外，在一些实施例中，解冻系统700可包括重量传感器790、温度传感器和/或IR传感器792。

在实施例中，解冻系统700包含在密闭结构750内。根据实施例，密闭结构750可限定三个内部区域：解冻腔室774(例如，腔室310，图3)、固定电感器区域776和电路外壳区域778。密闭结构750包括底壁、顶壁和侧壁。密闭结构750的一些壁的内表面的部分可限定解冻腔室774。解冻腔室774包括具有第一平行板电极770和第二平行板电极772的电容性解冻布置，所述第一平行板电极770和所述第二平行板电极772通过其内可放置待解冻负载716的空气腔室774分隔开。举例来说，第一电极770(例如，电极370，图3)可定位于空气腔室774上方，且第二电极772可例如由密闭结构750的导电部分提供。可替换的是，第二电极772可由不同于密闭结构750的导电板形成，所述导电板可安置于的非导电阻挡层756下方或嵌入于非导电阻挡层756中。第一电极770可形成为壁(例如，顶壁111，图1)或搁架(例如，搁架216、226，图2)的部分，抽屉可插入或以其它方式物理地接合到其中。根据实施例，可采用非导电支撑结构754以使第一电极770悬挂在空气腔上方，从而使第一电极770与密闭结构750电隔离且使第一电极770相对于空气腔室774以固定物理定向固持。

根据实施例，密闭结构750至少部分地由导电材料形成，且密闭结构的导电部分可接地以为系统的各种电组件提供接地参考结构。可由密闭结构750的部分形成或可以是不同于密闭结构750的结构的第二电极772可由导电材料形成且接地。可替换的是，第二电极772可电耦合到电力供应器且设置到恒定电压(例如，负电压)或可接收振荡电压信号(例如，是由RF信号源740产生的RF信号的倒数的RF信号)。为了避免负载716和第二电极772之间的直接接触，非导电阻挡层756可定位在第二电极772上方。

当包括于系统700中时，重量传感器790可定位于负载716正下方。重量传感器790被配置成将负载716的重量的估计值提供到系统控制器730。温度传感器和/或IR传感器792可定位于能够在解冻操作之前、期间和之后感测到负载716的温度的位置中。根据实施例，温度传感器和/或IR传感器792被配置成将负载温度估计值提供到系统控制器730。

在实施例中，系统控制器730、RF信号源740、电力供应器和偏压电路(未示出)、功率检测电路780的各种组件中的一些或全部和可变阻抗匹配网络760的部分710、711可耦合到密闭结构750的电路外壳区域778内的共同基板752。根据实施例，系统控制器730通过共同基板752上的或内部的各种导电互连线耦合到用户接口、RF信号源740、可变阻抗匹配网络760和功率检测电路780。此外，在实施例中，功率检测电路780沿着RF信号源740的输出与输入702之间的传输路径748而耦合到可变阻抗匹配网络760。举例来说，基板752可包括微波或RF层合物、聚四氟乙烯(PTFE)基板、印刷电路板(PCB)材料基板(例如，FR-4)、氧化铝基板、陶瓷砖片，或另一类型的基板。在各种替代实施例中，组件中的各种组件可利用基板和组件之间的电互连线耦合到不同基板。在又其它替代实施例中，组件中的一些或全部可耦合到腔室壁，而不是耦合到不同基板。

在实施例中，第一电极770通过可变阻抗匹配网络760和传输路径748电耦合到RF信号源740。如先前所论述，可变阻抗匹配网络760包括可变电感网络710、711(例如，网络410、411，图4)和多个固定值电感器712到715(例如，电感器412到415，图4)。在实施例中，可变电感网络710、711耦合到共同基板752且位于电路外壳区域778内。相比之下，固定值电感器712到715定位于密闭结构750的固定电感器区域776内(例如，在共同基板752与第一电极770之间)。导电结构(例如，导电通孔或其它结构)可提供电路外壳区域778内的电路与固定电感器区域776内的固定值电感器712到715之间的电连通。

当加热负载716时，负载716的阻抗可改变，这可通过调整可变电感网络710、711的电感来补偿。为了减少必须调谐以补偿在RF加热操作期间负载716的阻抗的改变的可变电感网络710、711的量，可与由第一电极770和第二电极772形成的电容器并联包括电容器。为了提供此电容器，固定电感器区域776可包括导电板784(有时被称作导电结构)，其电容耦合到第一电极770的至少部分以形成腔室内电容器785。腔室内电容器785可与由第一电极770和第二电极772形成的电容器并联连接，且以此方式可缩小调谐RF信号源740的来源与第一电极770之间的路径的阻抗所需的可变电感网络710、711的电感范围。导电板784可例如由具有良好导电性的金属，例如铜形成。在一些实施例中，导电板784可安置成仅与第一电极770的部分重叠。导电板784安置在距第一电极770一定距离处，且介电材料781可直接插入在导电板784与第一电极770之间。介电材料781可以是例如聚四氟乙烯(PTFE)、陶瓷，或具有相对低介电常数(例如，低k；k<3.9)和低介质损耗(例如，低耗散因数；DF)的另一材料，使得相比于具有相比来说更高介电常数和/或介电DF的另外等效电容器，由导电板784和第一电极770形成的电容器可具有相对高质量因数(Q因数)。在一个实施例中，介电材料781可具有处于从约3毫米(mm)到约10mm范围内的厚度。在一些实施例中，介电材料781可包括具有不同介电常数的多个介电质的组合，例如PTFE和空气两者。通过在介电材料781中包括具有比空气更大击穿电压的介电质，例如PTFE，可防止导电板784与第一电极770之间的高电压电弧。如此处所使用的，介电质的击穿电压被定义为使介电质的部分变得导电所需的最小电压。腔室内电容器785可例如具有范围介于约1皮法(pF)到约100pF的电容，但腔室内电容器785还可具有更低或更高电容值。

导电板784可通过导电桥782电耦合到密闭结构750，且可由此电接地(例如，在密闭结构750接地时)。在其它实施例中，导电板784可以其它方式电接地(例如，通过将导电板784电耦合到某一其它接地参考结构)。导电桥782可具有与导电板784并联对齐且附接(例如，焊接、或以其它方式以电气和物理方式耦合)到密闭结构750的近侧端。导电桥782可具有垂直于所述近侧端和导电板784布置且附接(例如，焊接、或以其它方式以电气和物理方式耦合)到导电板784的远侧端783。应注意，导电板784和导电桥782的布置意图是说明性的，而非限制性的。其它布置是可能的，例如其中导电板784直接地焊接到密闭结构750，或其中导电板784可机械地移动，使得导电板784与第一电极770之间的距离可选择性地增大或减小，由此还选择性地增大或减小充当导电板784与第一电极770之间的介电质的空气的量且有效地更改腔室内电容器785的电容。后一例子的机械运动可通过电驱动的电动机或任何其它适当原动机启动。举例来说，用户可选择通过提供输入(例如，通过进入所要电容值)来调整腔室内电容器785的电容。响应于此输入，导电板784可更接近或更远离第一电极770移动(例如，通过启动电动机或其它原动机)，直到腔室内电容器785的所要电容值已达到(例如，在预定公差内)为止。介电材料781可与第一电极770直接接触，且在最小电容状态中，导电板784可与介电材料781直接接触。在此配置中，腔室内电容器包括导电板784、介电材料781和由导电板784重叠的第一电极770的部分。在导电板784更远离第一电极770移动且与介电材料781分隔开时，腔室内电容器包括导电板784、由导电板784重叠的第一电极770的部分、在导电板784与第一电极770之间呈介电材料781形式的第一介电质，以及插入于第一介电材料781与导电板784之间的第二介电质(即，空气)。应注意第一介电质(例如，PTFE)具有不同于第二介电质(例如，空气)的介电常数。

腔室内电容器785包括在系统700中可准许可变电感网络710、711具有较小的可达成电感范围，这样可减小电感网络710、711的大小和/或复杂度。

为了促进对系统700的理解，图7和图8中描绘的可变阻抗匹配网络760的节点和组件现将与图4中所描绘的可变阻抗匹配网络400的节点和组件相关。更具体地说，根据实施例，可变阻抗匹配网络760包括输入节点702(例如，输入节点402，图4)、输出节点704(例如，输出节点404，图4)、第一可变电感网络710和第二可变电感网络711(例如，可变电感网络410、411，图4)以及多个固定值电感器712到715(例如，电感器412到415，图4)。输入节点702通过各种导电结构(例如，导电通孔和迹线)电耦合到RF信号源740的输出，且输出节点704电耦合到第一电极770。

在实施例中，在输入节点702与输出节点704(例如，输入节点402与输出节点404，图4)之间，系统700包括四个固定值电感器712到715(例如，电感器412到415，图4)，所述固定值电感器712到715定位在固定电感器区域776内。可通过同时参考图7和图8两者实现促进对固定电感器区域776内的固定值电感器712到715的物理配置的实施例的理解，其中图8描绘固定电感器区域776的顶部透视图。

在实施例中，第一固定值电感器712具有电耦合到输入节点702(且因此电耦合到RF信号源740的输出)的第一端和电耦合到第一中间节点720(例如，节点420，图4)的第二端。第二固定值电感器713具有电耦合到第一中间节点720的第一端，和电耦合到第二中间节点722(例如，节点422，图4)的第二端。第三固定值电感器714具有电耦合到第一中间节点720的第一端，和电耦合到输出节点704(且因此电耦合到第一电极770)的第二端。第四固定值电感器715具有电耦合到输出节点704(且因此电耦合到第一电极770)的第一端，和电耦合到接地参考节点723(例如，通过一个或多个导电互连线电耦合到接地密闭结构750)的第二端。应注意，第一中间节点720不与导电板784接触，且实际上悬挂于图7中的导电板784上方的空间中。并非依赖于空气介电质，非导电间隔物(未示出)可包括在电感器712到715与导电板784和/或第一电极770重叠的区域中。

第一可变电感网络710(例如，网络410，图4)电耦合于输入节点702与接地参考端(例如，接地密闭结构750)之间。最后，第二并联电感网络711电耦合于第二中间节点722与接地参考端之间。

现在已经描述了解冻系统的电气方面和物理方面的实施例，现将描述用于操作此类解冻系统的方法的各种实施例。更具体地说，图9是根据示例实施例的操作具有动态负载匹配的解冻系统(例如，系统100、210、220、300、700，图1到3、7)的方法的流程图。

在框900中，方法可在用户将负载(例如负载316，图3)放置到系统的解冻腔室(例如，腔室310，图3)中且密封腔室(例如，通过关闭抽屉/门)时开始。在实施例中，腔室的密封件可接合一个或多个安全联锁机构，其在接合后指示供应到所述腔室的RF功率基本上将不会泄漏到腔室外部的环境中。如稍后将描述，安全联锁机构的脱离可使系统控制器立即暂停或终止解冻操作。

在框900中，系统控制器(例如，系统控制器330，图3)接收系统已经密封的指示。举例来说，系统(例如，系统的解冻腔室)可通过将抽屉(例如，抽屉218、228，图2)完全插入到可形成密闭结构的部分的搁架(例如，搁架216、226，图2)下的密闭结构中(例如，使得抽屉与密闭结构以物理方式接合)或通过关闭门(例如，门116，图1)以完全围封腔室来密封。此指示可以是例如由安置在密闭结构中或密闭结构上的安全联锁提供的电信号。

在框902中，系统控制器(例如，系统控制器330，图3)接收应开始解冻操作的指示。例如可在用户已按压开始按钮(例如，图3的用户接口320的开始按钮)时接收此指示。根据各种实施例，系统控制器任选地可接收指示负载类型(例如，肉类、液体或其它材料)、初始负载温度和/或负载重量的额外输入。举例来说，可通过与用户接口的交互(例如，通过从经辨别负载类型列表的用户选择)从用户接收关于负载类型的信息。可替换的是，系统可被配置成扫描在负载外部上可见的条形码，或从负载上或嵌入负载内的RFID装置接收电子信号。可例如从系统的一个或多个温度传感器和/或IR传感器(例如，传感器390、792，图3、7)接收关于初始负载温度的信息。可通过与用户接口的交互从用户或从系统的重量传感器(例如，传感器390、790，图3、7)接收关于负载重量的信息。如上文所指出，对指示负载类型、初始负载温度和/或负载重量的输入的接收是任选的，且系统可替换地不接收这些输入中的一些或全部。

在框904中，系统控制器将控制信号提供到可变匹配网络(例如，网络360、400，图3、4)以为可变匹配网络建立初始配置或状态。如结合图4和5详细地描述，控制信号影响可变匹配网络内可变电感网络(例如，网络410、411，图4)的电感。举例来说，控制信号可影响旁路开关(例如，开关511到514，图5)的状态，所述状态响应于来自系统控制器的控制信号(例如，控制信号521到524，图5)。

还如先前所论述，可变匹配网络的第一部分可被配置成为RF信号源(例如，RF信号源340，图3)或末级功率放大器(例如，功率放大器346，图3)提供匹配，且可变匹配网络的第二部分可被配置成为腔室(例如，腔室310，图3)加负载(例如负载316，图3)提供匹配。举例来说，参看图4，第一并联可变电感网络410可被配置成提供RF信号源匹配，且第二并联可变电感网络416可被配置成提供腔室加负载匹配。

已经观察到用于冷冻负载的最佳初始总体匹配(即，负载吸收最大量的RF功率所在的匹配)通常具有用于匹配网络的腔室匹配部分的相对高电感和用于匹配网络的RF信号源匹配部分的相对低电感。举例来说，图10为绘制通过用于两个不同负载的解冻操作的最佳腔室匹配设置与RF信号源匹配设置比较的图表，其中迹线1010对应于第一负载(例如，具有第一类型、重量等)，迹线1020对应于第二负载(例如，具有第二类型、重量等)。在图10中，在解冻操作开始时(例如，当负载是冷冻的时)的两个负载的最佳初始匹配设置分别由点1012和1022指示。如可见，这两个点1012和1022指示相比于相对低的RF源匹配设置的相对高的腔室匹配设置。参看图4的实施例，这将转化成用于可变电感网络416的相对高的电感和用于可变电感网络410的相对低的电感。

根据实施例，为了在框904中建立用于可变匹配网络的初始配置或状态，系统控制器向第一可变电感网络和第二可变电感网络(例如，网络410、411，图4)发送控制信号，以使用于RF信号源匹配的可变电感网络(例如，网络410)具有相对低的电感，且使用于腔室匹配的可变电感网络(例如，网络411)具有相对高的电感。系统控制器可确定基于系统控制器凭经验得知的负载类型/重量/温度信息而将电感设置得多低或多高。如果没有凭经验获得的负载类型/重量/温度信息可用于系统控制器，那么系统控制器可选择用于RF信号源匹配的相对低的默认电感和用于腔室匹配的相对高的默认电感。

然而，假设系统控制器的确具有关于负载特性的凭经验获得的信息，那么系统控制器可试图建立靠近最佳初始匹配点的初始配置。举例来说，且再次参看图10，第一类型的负载的最佳初始匹配点1012具有网络的最大值的约80％的腔室匹配(例如，通过网络411实施)，且具有网络的最大值的约10％的RF信号源匹配(例如，通过网络410实施)。假设可变电感网络中的每一个具有类似于图5的网络500的结构，举例来说，且假设来自上文表1-所有可能的可变电感网络状态的总电感值，的状态对于第一类型的负载适用，系统控制器可初始化可变电感网络，使得腔室匹配网络(例如，网络411)具有状态12(即，网络411的可能的最大电感的约80％)，且RF信号源匹配网络(例如，网络410)具有状态2(即，网络410的可能的最大电感的约10％)。相反地，第二类型的负载的最佳初始匹配点1022具有网络的最大值的约40％的腔室匹配(例如，通过网络411实施)，且具有网络的最大值的约10％的RF信号源匹配(例如，通过网络410实施)。因此，对于第二类型的负载，系统控制器可初始化可变电感网络，使得腔室匹配网络(例如，网络411)具有状态6(即，网络411的可能的最大电感的约40％)，且RF信号源匹配网络(例如，网络410)具有状态2(即，网络410的可能的最大电感的约10％)。

再次参看图9，一旦初始可变匹配网络配置建立，系统控制器便可执行在必要时调整可变阻抗匹配网络的配置以基于指示匹配质量的实际测量值找到可接受的或最佳的匹配的过程910。根据实施例，在框912中，此过程包括使RF信号源(例如，RF信号源340)将相对低功率RF信号通过可变阻抗匹配网络供应到第一电极(例如，第一电极370)。系统控制器可通过到电力供应器和偏压电路(例如，电路350，图3)的控制信号而控制RF信号功率电平，其中所述控制信号使电力供应器和偏压电路将供应电压和偏压电压提供到符合所要信号功率电平的放大器(例如，放大器级344、346，图3)。举例来说，相对较低功率的RF信号可为具有在约10W到约20W范围内的功率电平的信号，但是可替换地使用不同功率电平。在匹配调整过程910期间需要相对低功率电平来降低损害腔室或负载(例如，如果初始匹配引起高反射功率)的风险，且降低损害可变电感网络的开关组件(例如，归因于跨开关触点的电弧)的风险。

在框914中，功率检测电路(例如，功率检测电路380，图3)接着测量沿着RF信号源与第一电极之间的传输路径(例如，路径348，图3)的前向信号功率和/或反射信号功率，且将那些测量值提供到系统控制器。系统控制器接着可确定反射信号功率与前向信号功率之间的比率，且可基于所述比率确定系统的S11参数。在实施例中，系统控制器可存储计算出的比率和/或S11参数以供未来评估或比较。

在框916中，系统控制器可基于反射信号功率与前向信号功率比率和/或S11参数和/或反射信号功率量值确定由可变阻抗匹配网络提供的匹配是否是可接受的(例如，比率是10％或更小，或与某一其它标准有利地比较)。可替换的是，系统控制器可被配置成确定匹配是否是“最佳”匹配。举例来说，可通过反复地测量所有可能的阻抗匹配网络配置(或至少阻抗匹配网络配置的限定子集)的前向RF功率和/或反射RF功率并确定哪一配置产生最低的反射功率与前向功率的比率或反射功率量值而确定“最佳”匹配。

当系统控制器确定所述匹配不是可接受的或不是最佳匹配时，在框918中，系统控制器可通过重新配置可变电感匹配网络来调整所述匹配。举例来说，这可通过向可变阻抗匹配网络发送控制信号来实现，这使得网络增大和/或减小所述网络内的可变电感(例如，通过使可变电感网络410、411具有不同电感状态)。在重新配置可变电感网络之后，可反复执行框914、916和918直到在框916中确定可接受的或最佳的匹配。

一旦确定可接受的或最佳的匹配，便可开始解冻操作。解冻操作的开始包括在框920中将由RF信号源(例如，RF信号源340)供应的RF信号的功率增加到相对高功率的RF信号。同样，系统控制器可通过到电力供应器和偏压电路(例如，电路350，图3)的控制信号而控制RF信号功率电平，其中所述控制信号导致电力供应器和偏压电路将供应电压和偏压电压提供到符合所要信号功率电平的放大器(例如，放大器级344、346，图3)。举例来说，相对高功率RF信号可以是具有在约50W到约500W范围内的功率电平的信号，但是可替换地使用不同功率电平。

在框922中，功率检测电路(例如，功率检测电路380，图3)接着间歇地测量沿着RF信号源与第一电极之间的传输路径(例如，路径348，图3)的前向功率信号功率和/或反射功率信号功率，且将那些测量值提供到系统控制器。系统控制器可再次确定反射信号功率和/或前向信号功率之间的比率，且可基于所述比率确定系统的S11参数。在实施例中，系统控制器可存储计算出的比率和/或S11参数和/或反射功率量值以供未来评估或比较。根据实施例，前向功率和/或反射功率的周期性测量值可在相当高频率(例如，约毫秒)下或在相当低频率(例如，约秒)下获得。举例来说，用于获得周期性测量值的相当低频率可为每10秒到20秒一个测量值的速率。

在框924中，系统控制器可基于计算出的一个或多个反射信号功率与前向信号功率的比率和/或计算出的一个或多个计算出的S11参数和/或一个或多个反射功率量值测量值而确定由可变阻抗匹配网络提供的匹配是否可接受。举例来说，系统控制器可在进行此确定时使用单个计算出的反射信号功率与前向信号功率的比率或S11参数或反射功率测量值，或可在进行此确定时采用多个先前计算出的反射功率与前向功率的比率或S11参数或反射功率测量值的平均值(或另一计算值)。为了确定所述匹配是否可接受，系统控制器可例如将计算出的比率和/或S11参数和/或反射功率测量值与阈值进行比较。举例来说，在一个实施例中，系统控制器可将计算出的反射信号功率与前向信号功率比率与阈值10％(或某一其它值)比较。低于10％的比率可指示匹配仍可接受，且高于10％的比率可指示匹配不再可接受。在计算出的比率或S11参数或反射功率测量大于阈值(即，比较是不利的)，指示不可接受的匹配时，系统控制器可开始通过再次执行过程910对可变阻抗匹配网络重新配置。

如先前所论述，由可变阻抗匹配网络提供的匹配可在整个解冻操作过程中降级，这是因为负载(例如，负载316，图3)的阻抗随着负载升温而发生改变。已经观察到，在整个解冻操作过程中，最佳腔室匹配可通过减小腔室匹配电感(例如，通过减小图4的可变电感网络411的电感)和通过增大RF信号源电感(例如，通过增大图4的可变电感网络410的电感)来维持。再次参看图10，举例来说，在解冻操作结束时用于第一类型的负载的最佳匹配由点1014指示，且在解冻操作结束时用于第二类型的负载的最佳匹配由点1024指示。在两种状况下，解冻操作的开始和完成之间的最佳匹配的轨迹涉及逐渐减小腔室匹配的电感以及增大RF信号源匹配的电感。

根据实施例，在重新配置可变阻抗匹配网络的反复过程910中，系统控制器可考虑这一趋势。更具体地说，当在框918中通过重新配置可变阻抗匹配网络来调整匹配时，系统控制器最初可选择用于对应于更低电感(用于腔室匹配，或网络411，图4)和更高电感(用于RF信号源匹配，或网络410，图4)的腔室和RF信号源匹配的可变电感网络的状态。当与未考虑这些趋势的重新配置过程进行比较时，通过选择倾向于遵循期望的最佳匹配轨迹(例如，图10中所示出的那些轨迹)的阻抗可减少执行可变阻抗匹配网络重新配置过程910的时间。

在替代实施例中，系统控制器可代替地反复测试每个邻近配置，以试图确定可接受的配置。举例来说，再次参看上文表1-所有可能的可变电感网络状态的总电感值，如果当前配置对应于腔室匹配网络的状态12且对应于RF信号源匹配网络的状态3，那么系统控制器可测试用于腔室匹配网络的状态11和/或13，且可测试用于RF信号源匹配网络的状态2和/或4。如果那些测试并未产生有利的结果(即，可接受的匹配)，那么系统控制器可测试用于腔室匹配网络的状态10和/或状态14，且可测试用于RF信号源匹配网络的状态1和/或状态5等。

实际上，存在多种不同的系统控制器可采用以重新配置系统以具有可接受的阻抗匹配的搜索方法，包括测试所有可能的阻抗匹配网络配置。搜索可接受配置的任何合理方法均视为落入本发明主题的范围内。在任何情况下，一旦在框916中确定可接受匹配，解冻操作便在框920中恢复且过程继续反复进行。

返回参看框924，在系统控制器基于一个或多个计算出的反射信号功率与前向信号功率比率和/或一个或多个计算出的S11参数和/或一个或多个反射功率测量确定由可变阻抗匹配网络提供的匹配仍是可接受的(例如，计算出的比率或S11参数小于阈值，或比较是有利的)时，系统可在框926中评估是否退出条件已发生。实际上，确定是否退出条件已发生可以是可在解冻过程期间任一点处出现的中断驱动过程。然而，为了将退出条件包括于图9的流程图中，所述过程被示出为在框924之后发生。

在任何情况下，若干条件可保证解冻操作的停止。举例来说，系统可确定在安全联锁被破坏(例如，抽屉/门已经打开)时，退出条件已发生。可替换的是，系统可确定当由用户(例如，通过用户接口320，图3)设置的计时器到期时或当由系统控制器基于系统控制器对应进行解冻操作的时间的估计而确立的计时器到期时退出条件已发生。

如果退出条件尚未发生，那么可通过反复执行框922和框924(和匹配网络重新配置过程910，视需要)继续解冻操作。当退出条件已发生时，接着在框928中，系统控制器使RF信号源中断供应RF信号。举例来说，系统控制器可停用RF信号产生器(例如，RF信号产生器342，图3)和/或可使电力供应器和偏压电路(例如，电路350，图3)中断供应电流的供应。此外，系统控制器可将信号发送到用户接口(例如，用户接口320，图3)，这使用户接口产生出口条件的用户可感知标志(例如，通过在显示装置上显示“抽屉打开”、“门打开”或“完成”，或提供可听音)。方法可接着结束。

应理解，与本文所描述的和图式中所描绘的方法相关联的操作的顺序对应于示例实施例，且不应解释为将操作的序列仅限于所示出的顺序。实际上，一些操作可以不同顺序执行，和/或一些操作可并行执行。

此外，本文中包含的各图中示出的连接线意图表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理连接。应注意，许多替代或额外的功能关系或物理连接可存在于主题的实施例中。此外，本文中还可仅出于参考的目的使用某些术语，且因此所述某些术语并不意图具有限制性且除非上下文清楚地指示，否则涉及结构的术语“第一”、“第二”和其它此类数值术语并不暗示序列或顺序。

如本文中所使用，“节点”意指任何内部或外部参考点、连接点、接合点、信号线、导电元件等等，在“节点”处存在给定信号、逻辑电平、电压、数据模式、电流或量。此外，两个或多于两个节点可以通过一个物理元件实现(并且尽管在公共节点处接收或输出，但是仍然可以对两个或多于两个信号进行多路复用、调制或以其它方式区分)。

以上描述是指元件或节点或特征“连接”或“耦合”在一起。如本文中所使用，除非另有明确地陈述，否则“连接”意指是一个元件直接接合到另一元件(或直接与另一元件连通)，且未必以机械方式。同样，除非以其它方式明确地陈述，否则“耦合”意指一个元件直接或间接接合到另一元件(或直接或间接与另一元件连通)，且未必以机械方式接合。因此，尽管图中示出的示意图描绘元件的一个示例性布置，但额外介入元件、装置、特征或组件可存在于所描绘的主题的实施例中。

根据实施例，系统可包括被配置成产生RF信号的射频(RF)信号源、电耦合到RF信号源且被配置成从RF信号源接收RF信号且被配置成将电磁能响应性地辐射到紧靠第一电极定位的腔室中的第一电极、安置成距第一电极一定距离的导电结构，以及电耦合到导电结构的接地参考结构。导电结构可与第一电极的部分重叠且电容耦合到第一电极的部分。

根据实施例的方面，接地参考结构可包括围封第一电极、腔室和导电结构的密闭结构。

根据实施例的方面，第一电极可具有第一侧和与第一侧相对的第二侧。腔室可紧靠第一电极的第一侧定位。导电结构可安置成距第一电极的第二侧一定距离。

根据实施例的方面，第一电极和导电结构可形成平行板电容器。

根据实施例的方面，系统可另外包括插入于第一电极与导电结构之间的第一介电质。

根据实施例的方面，系统可另外包括插入于第一介电质与导电结构之间的第二介电质。第一介电质可具有不同于第二介电质的介电常数。

根据实施例的方面，第一介电质可包括聚四氟乙烯。第二介电质可包括空气。

根据实施例的方面，导电结构可通过导电桥电耦合到密闭结构。

根据实施例的另一方面，，导电桥可包括以电气和物理方式耦合到密闭结构的近侧端，和以电气和物理方式耦合到导电结构的远侧端。近侧端可基本上垂直于远侧端。

根据实施例的方面，导电结构与第一电极之间的距离可以是可调整的。

根据实施例，系统可包括电耦合到射频(RF)信号源且被配置成从RF信号源接收RF信号且被配置成将电磁能响应性地辐射到紧靠第一电极定位的腔室中的第一电极，和邻近于第一电极安置且电耦合到接地参考结构的导电板。导电板和第一电极的部分可形成电容器。

根据实施例的方面，系统可另外包括插入于导电板与第一电极之间的至少一个低k介电质。

根据实施例的方面，系统可另外包括接地参考结构，其可包括环绕第一电极、腔室和导电板的密闭结构。

根据实施例的方面，系统可另外包括导电桥，所述导电桥具有焊接到密闭结构的近侧端，且具有焊接到导电板的远侧端。

根据实施例的方面，导电板可在腔室的外部。

根据实施例的方面，系统可另外包括电耦合于RF信号源与第一电极之间的可变电感网络，和电耦合于可变电感网络与第一电极之间的固定电感网络。

根据实施例，热增加系统可包括密闭结构、定位于密闭结构内且被配置成供应RF信号的RF信号源、定位于密闭结构内的第一电极、电耦合于RF信号源的输出与第一电极之间的传输路径以及定位于邻近于第一电极的密闭结构内且电耦合到接地参考结构的导电板。RF信号可具有沿着传输路径的前向信号功率。电容器可由导电板和第一电极的部分形成。

根据实施例的方面，热增加系统可另外包括沿着RF信号源的输出与第一电极之间的传输路径电耦合的阻抗匹配网络。阻抗匹配网络可包括可变电感网络。

根据实施例的方面，热增加系统可另外包括被配置成检测沿着传输路径的反射信号功率的功率检测电路，和被配置成基于反射信号功率修改可变电感网络的电感值以减小反射信号功率与前向信号功率的比率的控制器。

根据实施例的方面，热增加系统可另外包括紧靠第一电极的第一侧定位的腔室。导电板可定位在腔室的外部且距第一电极的第二侧一定距离。

根据实施例的方面，热增加系统可另外包括定位于导电板与第一电极之间的第一介电质。第一介电质可具有大于空气的击穿电压的击穿电压。

根据实施例的方面，热增加系统可另外包括定位于第一介电质与导电板之间的第二介电质，所述第二介电质不同于第一介电质。

根据实施例的方面，热增加系统可另外包括导电桥，所述导电桥具有附接到密闭结构的近侧端，且具有附接到导电板的远侧端。近侧端可与远侧端垂直对齐。

虽然前文详细描述中已呈现至少一个示例性实施例，但应了解存在大量变化。还应了解，本文中所描述的示例性实施例并不意图以任何方式限制所要求的主题的范围、适用性或配置。实际上，前述详细描述将向本领域的技术人员提供用于实施所描述的一个或多个实施例的方便的指南。应理解，可以在不脱离由权利要求书所限定的范围的情况下对元件的功能和布置作出各种改变，权利要求书所限定的范围包括在提交本专利申请时的已知等效物和可预见的等效物。

Claims (10)

1.一种系统，其特征在于，包括：

射频(RF)信号源，其被配置成产生RF信号；

第一电极，其电耦合到所述RF信号源且被配置成从所述RF信号源接收所述RF信号且将电磁能响应性地辐射到紧靠所述第一电极定位的腔室中；

导电结构，其安置在距所述第一电极一定距离处，其中所述导电结构与所述第一电极的部分重叠且电容耦合到所述第一电极的部分；以及

接地参考结构，其电耦合到所述导电结构。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接地参考结构包括：

密闭结构，其围封所述第一电极、所述腔室和所述导电结构。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述第一电极具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；

所述腔室紧靠所述第一电极的所述第一侧定位；以及

所述导电结构安置在距所述第一电极的所述第二侧所述距离处。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电极和所述导电结构形成平行板电容器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导电结构通过导电桥电耦合到所述密闭结构。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导电结构与所述第一电极之间的距离是可调整的。

7.一种系统，其特征在于，包括：

第一电极，其电耦合到射频(RF)信号源且被配置成从所述RF信号源接收RF信号且将电磁能响应性地辐射到紧靠所述第一电极定位的腔室中；以及

导电板，其邻近于所述第一电极安置且电耦合到接地参考结构，其中所述导电板和所述第一电极的部分形成电容器。

8.一种热增加系统，其特征在于，包括：

密闭结构；

射频(RF)信号源，其定位于所述密闭结构内且被配置成供应RF信号；

第一电极，其定位于所述密闭结构内；

传输路径，其电耦合于所述RF信号源的输出与所述第一电极之间，其中所述RF信号具有沿着所述传输路径的前向信号功率；以及

导电板，其定位于邻近于所述第一电极的所述密闭结构内，且电耦合到接地参考结构，其中电容器由所述导电板和所述第一电极的部分形成。

9.根据权利要求8所述的热增加系统，其特征在于，进一步包括：

阻抗匹配网络，其沿着所述RF信号源的所述输出与所述第一电极之间的所述传输路径电耦合，其中所述阻抗匹配网络包括可变电感网络。

10.根据权利要求9所述的热增加系统，其特征在于，进一步包括：

功率检测电路，其被配置成检测沿着所述传输路径的反射信号功率；以及

控制器，其被配置成基于所述反射信号功率修改所述可变电感网络的电感值，以减小所述反射信号功率与所述前向信号功率的比率。