CN111224628B - 固态烹饪设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固态烹饪设备。本发明还涉及一种用于优选地向固态烹饪设备的烹饪腔体施加电磁波的场施加器。场施加器包括正交耦合器，该正交耦合器用于将射频信号分解在一对天线元件上。正交耦合器的隔离端口连接到预定负载。固态烹饪设备可在第一模式和第二模式中的至少一个模式下运行，其中，在第一模式下，预定负载等于RF短路或RF开路，在第二模式下，预定负载等于虚拟负载，该虚拟负载被配置为耗散在正交耦合器的隔离端口处接收的信号。

Description

固态烹饪设备

技术领域

本发明涉及一种固态烹饪设备。本发明还涉及一种用于优选地向固态烹饪设备的烹饪腔体施加电磁波的场施加器。

背景技术

基于磁控管的常规烹饪设备，即所谓的微波炉，越来越多地被固态烹饪(SSC)设备所取代。在这些设备中，功率产生元件不是由磁控管形成，而是由基于半导体的射频(RF)功率放大器(PA)系统形成。这些PA系统包括功率放大器。这种放大器的示例是基于硅的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)放大器或氮化镓场效应晶体管(FET)。

在固态烹饪系统中，由于不可预测的负载而使烹饪腔体的输入回波损耗可能很差。在家用应用中需要烹饪不同类型和数量的食物。此外，食物的RF特性在烹饪过程中例如由于含水量的变化而不断变化。此外，烹饪腔体中可能偶尔会载有高反射度的材料，诸如金属盘、罐。

PA的RF性能取决于放大器输出端处呈现的输出负载。通常，对PA进行调谐，以在与频率无关的负载(通常为50欧姆)下提供最佳性能。然而，实际上，在烹饪过程中，通过PA所见的有效负载会严重偏离该标称阻抗。这种失配会导致效率和输出功率降低，甚至可能会导致对PA或放大路径中使用的其他器件造成损坏。

为了防止在使用过程中对PA造成损坏，已知的SSC系统配备有铁氧体环行器或隔离器。这些元件将从烹饪腔体反射的功率重导入到可以耗散该功率的负载中。环行器的主要缺点是损耗增加、成本增加以及在高功率水平下可靠性低。

EP 2 182 774 A1公开了根据权利要求1的前序部分的固态烹饪设备。从EP 3 136001 A1中可知晓另一种固态烹饪设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种固态烹饪设备，其中至少部分地消除了上述问题中的至少一些问题。

该目的通过如权利要求1所限定的固态烹饪设备来实现，该固态烹饪设备包括：烹饪腔体；功率放大器系统，用于产生射频“RF”信号；以及场施加器，该场施加器被配置为基于所产生的RF信号向烹饪腔体中提供电磁波。

场施加器包括：分解元件，用于将所产生的射频信号分解为第一信号和第二信号；第一天线元件，用于基于第一信号向烹饪腔体中发射第一波；以及第二天线元件，用于基于第二信号向烹饪腔体中发射第二波。

第一波和第二波优选分别是线性极化电磁波。第一线性极化电磁波和第二线性极化电磁波优选一起地在烹饪腔体中形成圆极化电磁波或椭圆极化电磁波。优选地形成圆极化波，但是在第一信号和第二信号之间的振幅或相位关系上的小到大的偏差可能会导致椭圆极化电磁波。

分解元件包括正交耦合器，该正交耦合器具有连接至功率放大器系统的输入端口、连接至预定负载的隔离端口、连接至第一天线元件的第一输出端口以及连接至第二天线元件的第二输出端口。此外，固态烹饪设备可在第一模式和第二模式中的至少一个模式下操作，其中，在第一模式下，预定负载等于RF短路或RF开路，并且在第二模式下，预定负载等于被配置为耗散正交耦合器的隔离端口处接收的信号的虚拟负载。

正交耦合器被配置为使得输入到输入端口和隔离端口中的一个端口的信号被分解成在第一输出端口处和第二输出端口处发出并且相位相隔90度的两个信号。类似地，输入到第一输出端口和第二输出端口中的一个端口的信号被分解成在输入端口处和隔离端口处发出并且相位相差90度的两个信号。正交耦合器的一个特定示例是信号被均匀分解的3dB混合耦合器。另外的或其他类型的正交耦合器包括分支线耦合器、Lange耦合器、波导耦合器、基板集成波导(SIW)耦合器和叠加耦合器。

通常，使用具有特定特征阻抗的传输线来设计正交耦合器。当预定负载旨在耗散在隔离端口处发出的功率时，该预定负载可以具有等于该特征阻抗的阻抗。另一方面，当预定负载旨在将从隔离端口发出的功率反射回正交耦合器时，负载可以是RF短路或RF开路。在这里应注意，在实际情况下，RF频率并不存在真正的短路或开路。而是，RF开路应被视为是在隔离端口(预定的负载接口)处造成较大反射的较大的、主要是电容性的阻抗。类似地，RF短路应被视为是在隔离端口(预定的负载接口)处造成较大反射的较小的、主要是电感性的阻抗。

该设备可以进一步包括切换单元，该切换单元将RF短路、RF开路或虚拟负载之一连接到正交耦合器的隔离端口。该设备可以另外包括控制器，该控制器用于根据固态烹饪设备的所需操作模式来控制切换单元。控制器可以被配置为基于已经使用测量值确定的一个或多个参数来控制切换单元。例如，可以基于测量的电压、电流、功率和/或阻抗来控制切换单元。

固态烹饪设备可以配备有功率估算系统，该功率估算系统包括估算功率量的一个或多个功率估算单元。该功率量可以与从烹饪腔体反射回来并在第一输出端口和/或第二输出端口处接收到的功率有关。替代性地，一个或多个功率估算单元被配置为确定在预定负载中耗散或由其反射的功率，或由功率放大器系统输出的功率。基于所估算的一个或多个功率，控制器可以控制切换单元。

控制器可以被配置为当所估算的一个或多个功率中的至少一个超过第一阈值时将操作模式从第一模式切换到第二模式。此外或替代性地，控制器可以被配置为当所估算的一个或多个功率中的至少一个低于第二阈值时将操作模式从第二模式切换到第一模式。可以将第二阈值设置为低于第一阈值，以防止过度切换。

例如，控制器可以被配置为当从烹饪腔体反射回来并在第一输出端口和/或第二输出端口接收到的功率和/或由预定负载反射或在其中耗散的功率超过第一阈值时，将操作模式从第一模式切换到第二模式。可以将所确定的不同功率水平分别与相应的阈值进行比较。替代性地，将所确定的不同功率水平组合成单一值，然后将该单一值与第一阈值进行比较。

替代性地，控制器可以被配置为当从烹饪腔体反射回来并在第一输出端口和/或第二输出端口接收到的功率和/或由预定负载反射或在其中耗散的功率低于第二阈值时，将操作模式从第二模式切换到第一模式。

可以以如下的方式设置第一阈值：当反射功率变得太高，而可能对功率放大器系统造成危险条件时，进行到第二模式的切换以使得反射功率能够被耗散。另一方面，可以以如下的方式设置第二阈值：当反射功率低太低时，进行到第一模式的切换。在这种模式下，反射功率重新进入腔体中，从而提高了烹饪和/或系统效率。

为了执行功率测量功能，功率估算单元可以各自包括定向耦合器，优选地是双定向耦合器。此外或替代性地，可以使用附接到虚拟负载的电压表或电流表来确定虚拟负载中耗散的功率。在另一个示例中，由功率放大器系统输出的功率是基于功率放大器系统或该功率放大器系统中的功率放大器中耗散的直流(DC)功率以及该系统或放大器的温度来确定的。例如，可以通过从输入的DC功率中减去耗散的功率来计算输出的RF功率，其中，基于测量的温度来计算消耗的功率。

每个功率估算单元可以被布置在a)第一输出端口和第一天线元件之间，或者b)第二输出端口和第二天线元件之间，或者c)隔离端口和预定负载之间。

至少一个功率估算单元可以被配置为确定在虚拟负载中耗散的功率，其中，至少一个功率估算单元包括联接到虚拟负载的电流表或电压表。

切换单元、控制器和功率估算单元中的至少一个可以被包括在场施加器中。

固态烹饪设备可以包括双输入圆极化天线，在该双输入圆极化天线中包括第一天线元件和第二天线元件。替代性地，第一天线元件和第二天线元件可以是彼此正交布置的天线，诸如偶极天线、折叠偶极天线、蝴蝶结偶极天线、环形天线、缝隙天线、贴片阵列、具有正交探头的波导和螺旋天线。

可以使用基板集成波导技术来实现第一天线元件和第二天线元件以及分解器。例如，场施加器可以包括介电基板，该介电基板在相对的两侧(例如顶侧和底侧)上覆盖有导电层，诸如金属层。在这里，在顶侧的金属层通常带有图案以限定电迹线。在底侧的金属层通常形成接地层。基板可以呈可包括一个或多个介电层的印刷电路板或层压结构的形式。在基板包括多个介电层的情况下，导电层可以布置在介电层之间。

可以提供多个通孔，这些通孔延伸穿过基板并且与相对的两侧上的导电层电连接。多个通孔和导电层限定出分解元件以及第一天线元件和第二天线元件。更具体地，多个通孔以及相对的侧面上的导电层可以形成介电填充的波导元件。这种元件可以例如是分解元件、第一天线元件或第二天线元件。

本发明不限于基板集成波导技术。也可以使用其他用于实现场施加器的技术，诸如微带线或带线。

功率放大器系统可以包括RF功率放大器封装件或半导体晶片(die)，在该RF功率放大器封装件中容纳有RF功率放大器，并且在该半导体晶片上实现RF功率放大器，其中RF功率放大器封装件或半导体晶片布置在介电基板的相对的两侧中的一侧上。

功率放大器系统或其部件可以集成到场施加器中和/或布置在场施加器上。例如，功率放大器系统的功率放大器可以布置在场施加器中。此外，场施加器可至少部分地延伸到烹饪腔体中。

固态烹饪设备可另外包括另一功率放大器系统和另一场施加器，该另一功率放大器系统用于产生另一射频“RF”信号，并且该另一场施加器被配置为基于所产生的另一RF信号向烹饪腔体中提供另一电磁波。在这种情况下，该另一功率放大器系统和该另一场施加器被配置为向烹饪腔体中提供另一圆极化电磁波或椭圆极化电磁波，该另一圆极化电磁波或椭圆极化电磁波的极性与所述圆极化电磁波或椭圆极化电磁波的极性相反。由于极性相反，由一个场施加器产生并由另一个场施加器获取的波一开始不会到达与该场施加器的正交耦合器连接的功率放大器。相反，当另一个场施加器连接到虚拟负载时，所获取的波将被耗散。因此，可以改善相邻的场施加器之间的或与那些场施加器连接的功率放大器之间的隔离。

该另一场施加器可包括：另一分解元件，用于将所产生的另外的射频信号分解成第三信号和第四信号；第三天线元件，用于基于第三信号向烹饪腔体中发射第三波；以及第四天线元件，用于基于第四信号向烹饪腔体中发射第四波。

所述另一分解元件可以包括另一正交耦合器，该另一正交耦合器具有连接到另一功率放大器系统的输入端口、连接到另一预定负载的隔离端口、连接到第三天线元件的第一输出端口以及连接到第四天线元件的第二输出端口。在第一模式下，预定负载等于RF短路或RF开路，并且在第二模式下，预定负载等于虚拟负载，该虚拟负载被配置为耗散在另一正交耦合器的隔离端口处接收到的信号。第三波和第四波分别是线性极化电磁波，所述第三线性极化电磁波和第四线性极化电磁波一起在烹饪腔体中形成所述另一圆极化电磁波或椭圆极化电磁波。

固态烹饪设备可以进一步包括另一切换单元，该另一切换单元将RF短路、RF开路或虚拟负载中的一个连接到另一正交耦合器的隔离端口，其中该另一切换单元由控制器控制。RF开路、RF短路或虚拟负载优选与用于前面提到的场施加器的相应部件相同。

更具体地，另一场施加器和另一功率放大器系统中的至少一个分别与所述场施加器和所述功率放大器系统相同。在相邻布置的场施加器和另一施加器中，除了正交耦合器的与(另一)功率放大器系统和预定负载连接的端口以外，其他所有事物都可以相同。

本发明不限于两个场施加器。只要相邻布置的场施加器被配置为将电磁波以相反的极性引入到烹饪腔体中，则可以布置任何数量的场施加器。

根据另一方面，本发明提供一种场施加器，该场施加器包括如上所限定的场施加器。

附图说明

接下来，将参照附图更详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了已知的固态烹饪设备；

图2示意性地示出了根据本发明的场施加器的实施例；

图3示出了图2的场施加器(的一部分)的微带的实施方式；

图4示出了图2的场施加器(的一部分)的基板集成波导的实施方式；以及

图5示出了在烹饪腔体中布置有两个场施加器的固态烹饪设备。

具体实施方式

图1示出了一种已知的固态烹饪设备10。该固态烹饪设备包括烹饪腔体11和一个或多个场施加器12。场施加器12包括放大元件或被连接到诸如RF放大器或RF放大器系统之类的放大元件。由这些放大器放大的信号由场施加器插入到烹饪腔体11中。为此，场施加器12配备有一个或多个天线。

已知的问题是，场施加器12发射的波可能会在烹饪腔体11的金属壁上反射，并可能被场施加器12的天线获取。另一个已知的问题是，并非所有可用功率都被发射到烹饪腔体11中。传递到天线的一些功率在天线处反射回到场施加器。再一个问题在于，由第一场施加器发射的波可以被相邻布置的第二场施加器获取。

在本发明的上下文中，被插入回到场施加器中的信号，无论它涉及在天线处反射的信号、从相邻场施加器接收的信号还是由于被烹饪腔体壁反射而接收的信号，都将被统称为从烹饪腔体接收的信号或波。本发明尤其涉及从烹饪腔体接收的信号，该信号是被烹饪腔体壁反射的结果。

简而言之，本发明提出了一种方法，通过该方法可以减轻接收的信号或波的恶化效应。

图2示意性地示出了根据本发明的场施加器100的实施例。该场施加器可以例如用在图1所示的固态烹饪设备10中。

场施加器100包括RF功率放大器系统110，该RF功率放大器系统可以是可选地基于Doherty式、推挽式或其他类型的放大器的平衡放大器系统或单端放大器系统。放大器系统110的输出被馈送到正交耦合器120的输入端口1。耦合器120的隔离端口2连接到切换单元140，该切换单元能够将隔离端口2连接到RF开路141、RF短路142或虚拟负载143(诸如50欧姆)。

耦合器120的第一输出端口3联接到第一天线元件130，耦合器120的第二输出端口4联接到第二天线元件130。被馈送到第一天线元件130和第二天线元件131的信号在相位上相差例如90度。天线元件130、131中的每个向烹饪腔体11中发射线性极化波。然而，提供给天线元件130、131的信号之间的相位差，可选地连同天线元件130、131的取向和/或定位一起导致发射到烹饪腔体11中的圆极化的或至少基本上为圆极化的波的产生。应当注意，在图2中，输入到天线元件130、131的信号之间的相位差是由耦合器120产生的。更具体地，响应于在端口1处输入的信号而在第二输出端口4处出现的信号相对于在第一输出端口3处出现的信号滞后90度。

RF功率放大器系统110也可以布置在场施加器100的外部。在这种情况下，场施加器100包括合适的连接器，用于使得由RF功率放大器系统110产生的RF信号能够输入到场施加器100中。类似地，切换单元140、控制器150、虚拟负载143、RF开路141、RF短路142可以全部或部分地布置在场施加器100的外部。

切换单元140由控制器150控制。在图2中，示出了功率估算单元P，该功率估算单元P测量在虚拟负载143中耗散的功率。当虚拟负载143为纯电阻时，功率估算单元P可以体现为电流表或电压表。控制器150使用所估算的功率来控制切换单元140，如稍后将描述的。

应当注意，功率估算单元P可以布置在其他位置，甚至可以布置在场施加器100的外部。例如，功率估算单元可以布置在耦合器120与天线元件130、131中的一个或多个之间、隔离端口2与切换单元140之间、切换单元140与RF开路141、RF短路142或预定负载143之间，或者功率放大器系统110与输入端口1之间。因此，功率估算单元P可以被配置为确定从烹饪腔体反射回来并在第一输出端口和/或第二输出端口接收的功率，和/或在预定负载中耗散或反射的功率，和/或功率放大器系统输出的功率。控制器150被配置为基于所估算的功率中的一个或多个来控制切换单元140。

接下来，将详细说明场施加器100的工作原理。

由RF功率放大器系统110产生的RF信号被馈送到耦合器120的输入端口1。该信号将至少基本上相等地被分解在第一输出端口3和第二输出端口4上。尽管这些信号的振幅至少基本上相等，但它们的相位不同。更具体地，在端口4处输出的信号相对于在端口3处输出的信号滞后90度。接下来，这些信号被馈送到相应的天线元件130、131，每个天线元件将产生线性极化电磁波。由于90度的相位差，这些波将组合为圆极化波。更具体地，天线元件130被配置为输出在第一方向上极化的波，并且天线元件131将输出在与第一方向垂直的第二方向上极化的波。在不失一般性的前提下，将假定，圆极化波对应于右旋圆极化波。

接下来，将描述圆极化波被腔体壁反射并被天线元件130、131获取的情况。在这里，由天线元件130获取的信号将被称为Vi_1，而由天线元件131获取的信号将被称为Vi_2。当信号Vi_1和Vi_2对应于圆极化波的两个线性极化分量时，它们具有90度的相位差。由于反射，波的取向会从右旋取向转换成左旋取向，并且传播方向也会反转。因此，Vi_2相对于Vi_1滞后90度。

从如下的意义上讲耦合器120是对称的：在端口3处输入的信号将至少基本上相等地被分解出现在端口1和端口2处，其中端口2处的信号相对于端口1处的信号滞后90度。在端口4处输入的信号将至少基本上相等地被分解出现在端口1和端口2处，其中端口1处的信号相对于端口2处的信号滞后90度。

端口3处的信号Vi_1将在端口1处产生3dB衰减信号，而在端口2处产生比端口1处的相应信号滞后90度的3dB衰减信号。类似地，端口4处的信号Vi_2将在端口2处产生3dB衰减信号，而在端口1处产生比端口2处的相应信号滞后90度的3dB衰减信号。由于Vi_2已相对于Vi_1滞后90度，因此端口1处的信号(即与Vi_1和Vi_2相关的信号)的相位将相互抵消，而端口2处的信号的相位则相加。

取决于通过切换单元140连接到隔离端口2的负载，端口2处的信号将被反射回耦合器120，在该耦合器120中，该信号将产生被发射到腔体11中的左旋圆极化波；或者端口2处的信号将被负载吸收。当预定负载等于RF短路142或RF开路141时，就会发生前一种情况。当预定负载是电阻虚拟负载143时，就会发生后一种情况。

通过使用控制器150控制切换单元140，例如通过使信号在虚拟负载143中能够被耗散，可以实现稳定性和耐久性的提高，或通过使否则将会损失的信号被RF开路141或RF短路142反射穿过耦合器120回到腔体11，可以提高系统的整体效率。

为了控制切换过程，如上所述，控制器150依赖于指示从一个或多个功率估算单元P获得的从腔体11接收的功率的功率测量值或其他测量值。将估算值和/或测量值共同地或单独地与一个或多个阈值进行比较。基于该比较或这些比较，控制器150可以决定控制切换单元140以在第一模式和第二模式之间进行切换，在该第一模式下，RF开路141或RF短路142连接到隔离端口2，在该第二模式下，虚拟负载143连接到隔离端口2。

图3示出了根据本发明的场施加器200的示例。该图示出了单层或多层印刷电路板160或其他基板的微带的实施方式。该场施加器包括分支线耦合器161和圆形贴片天线162，第一天线元件和第二天线元件被集成到该圆形贴片天线中。

在图3中，RF功率放大器系统、控制器、切换单元以及用于连接至隔离端口2的各种负载不包括在场施加器200中。在其他实施例中，印刷电路板160更大，并且还可容纳这些部件中的一些或所有。

图4示出了在功能上与图3中的实施例相对应的场施加器300的基板集成波导(SIW)的实施方式。同样，使用了单层或多层印刷电路板260或其他基板。然而，在这种情况下，印刷电路板260的顶部表面和底部表面几乎完全被金属层263覆盖。此外，在金属层263中布置有两个缝隙230、231。这些缝隙可选地延伸到印刷电路板260和/或背面上的金属层内部和/或延伸穿过该印刷电路板260和/或背面上的金属层。每个缝隙230、231形成相应的缝隙天线。

多个通孔262连接印刷电路板260的两侧上的金属层，从而形成基板集成波导结构。例如，介电填充的波导部件以3dB混合耦合器261的形状形成。

图5示出了固态烹饪设备，其中至少两个场施加器200A、200B优选地相邻布置。在该实施例中，场施加器将具有相反极性的电磁波施加到腔体11中。在图5中，这通过以下方式来实现：当与RF功率放大器110B和虚拟负载143B相比时，将RF功率放大器110A和虚拟负载143A连接到场施加器200A的混合耦合器的不同端口。这会引起由场施加器110A发射的电磁波发生右旋极化和左旋极化中的一种极化，以及由场施加器110B发射的电磁波发生右旋极化和左旋极化中的另一种极化。因此，当由场施加器200A产生的波被场施加器200B获取时，该波将在连接到场施加器200B的负载143B中被耗散，反之亦然。因此，通过以这种方式布置场施加器，可以改善相邻场施加器之间的隔离。

图5中的实施例不限于使用虚拟负载作为预定负载。更具体地，同样可以使用图3和图4的场施加器。此外，图2的构思可以分别应用于每个场施加器。然而，如果每个场施加器都连接到RF开路、RF短路和虚拟负载中的一个并且连接到同一个，则这是优选的。需要指出的是，确切的分量值，例如不同的场施加器的相似部件的电阻、电感或电容可能会有所不同。

除上述之外，提供给不同功率放大器110A、110B的输入端IN_A和IN_B端的信号可以是同一信号或分开的信号。

在上面，已经使用本发明的详细实施例描述了本发明。然而，技术人员将理解，本发明不限于这些实施例。相反，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明范围的前提下，可以进行多种修改。

附图标记列表

P 功率估算单元

1 输入端口

2 隔离端口

3 第一输出端口

4 第二输出端口

10 固态烹饪设备

11 烹饪腔体

12 场施加器

100 场施加器

110、110A、110B 射频放大器

120 正交耦合器

130 第一天线元件

131 第二天线元件

140 切换单元

141 RF开路

142 RF短路

143、143A、143B 虚拟负载

150 控制器

160 印刷电路板

161 分支线耦合器

162 圆形贴片天线

200、200A、200B 场施加器

230 第一缝隙天线的缝隙

231 第二缝隙天线的缝隙

260 印制电路板

261 基板集成波导3dB混合耦合器

262 通孔

263 金属层

300 场施加器

Claims (19)

1.一种固态烹饪设备(10)，所述固态烹饪设备包括：

烹饪腔体(11)；

功率放大器系统(110；110A，110B)，所述功率放大器系统用于产生射频“RF”信号；

场施加器(100；200；200A，200B；300)，所述场施加器被配置为基于所产生的所述RF信号向所述烹饪腔体中提供电磁波，所述场施加器包括：

分解元件，所述分解元件用于将产生的射频信号分解为第一信号和第二信号；

第一天线元件(130)，所述第一天线元件用于基于所述第一信号向所述烹饪腔体中发射第一波；

第二天线元件(131)，所述第二天线元件用于基于所述第二信号向所述烹饪腔体中发射第二波；

其特征在于，所述分解元件包括正交耦合器(120；161；261)，所述正交耦合器具有连接到所述功率放大器系统的输入端口(1)、连接到预定负载的隔离端口(2)、连接到所述第一天线元件的第一输出端口(3)以及连接到所述第二天线元件的第二输出端口(4)；

以及，所述固态烹饪设备能够在第一模式和第二模式中的至少一个模式下运行，其中，在所述第一模式下，所述预定负载等于RF短路(142)或RF开路(141)，并且，在所述第二模式下，所述预定负载等于虚拟负载(143；143A，143B)，所述虚拟负载被配置为耗散在所述正交耦合器的所述隔离端口处接收的信号。

2.根据权利要求1所述的固态烹饪设备，

其中，所述第一波和所述第二波均为线性极化电磁波，第一线性极化电磁波和第二线性极化电磁波一起在所述烹饪腔体中形成圆极化电磁波或椭圆极化电磁波；和/或

其中，正交耦合器包括3dB混合耦合器，和/或

其中，所述RF短路或所述RF开路被配置为将从所述正交耦合器的所述隔离端口接收的信号经由所述隔离端口反射回所述正交耦合器。

3.根据权利要求1或2所述的固态烹饪设备，所述固态烹饪设备还包括切换单元(140)，所述切换单元将所述RF短路、所述RF开路或所述虚拟负载中的一个连接到所述正交耦合器的所述隔离端口。

4.根据权利要求3所述的固态烹饪设备，所述固态烹饪设备还包括控制器(150)，所述控制器用于根据所述固态烹饪设备的所需的运行模式来控制所述切换单元。

5.根据权利要求4所述的固态烹饪设备，所述固态烹饪设备还包括功率估算系统，所述功率估算系统包括一个或多个功率估算单元(P)，所述一个或多个功率估算单元用于估算：

从所述烹饪腔体反射回来并在所述第一输出端口和/或所述第二输出端口被接收的功率量；和/或

在所述预定负载中被耗散或被所述预定负载反射的功率量；和/或

由所述功率放大器系统输出的功率量；

其中，所述控制器被配置为基于所估算的一个或多个功率来控制所述切换单元。

6.根据权利要求5所述的固态烹饪设备，

其中，所述控制器被配置为当从所述烹饪腔体反射回并在所述第一输出端口和/或所述第二输出端口被接收的功率和/或由所述预定负载反射的功率超过第一阈值时，将所述运行模式从所述第一模式切换到所述第二模式；和/或

其中，所述控制器被配置为当从所述烹饪腔体反射回并在所述第一输出端口和/或所述第二输出端口被接收的功率和/或由所述预定负载反射的功率低于第二阈值时，将所述运行模式从所述第二模式切换到所述第一模式；和/或

其中，每个功率估算单元被布置在所述第一输出端口和所述第一天线元件之间，或布置在所述第二输出端口和所述第二天线元件之间，或布置在所述隔离端口和所述预定负载之间；和/或

其中，至少一个功率估算单元被配置为确定在所述虚拟负载中耗散的功率，所述至少一个功率估算单元包括联接到所述虚拟负载的电流表或电压表。

7.根据权利要求6所述的固态烹饪设备，其中，所述切换单元、所述控制器和所述功率估算单元中的至少一个被包括在所述场施加器中。

8.根据权利要求1或2所述的固态烹饪设备，其中，天线包括双输入圆极化天线，所述双输入圆极化天线中包括所述第一天线元件和所述第二天线元件，或者其中，所述第一天线元件和所述第二天线元件为彼此正交地布置的天线。

9.根据权利要求1或2所述的固态烹饪设备，其中，所述第一天线元件和所述第二天线元件以及所述分解元件使用基板集成波导技术来实现。

10.根据权利要求9所述的固态烹饪设备，所述场施加器(300)包括：

介电基板(260)，所述介电基板在相对的两侧上覆盖有导电层；

多个通孔(262)，所述多个通孔延伸穿过所述介电基板并与所述相对的两侧上的所述导电层电连接；

其中，所述多个通孔和所述导电层限定出所述分解元件以及第一天线元件和第二天线元件。

11.根据权利要求1或2所述的固态烹饪设备，其中，所述功率放大器系统被集成到所述场施加器和/或布置在所述场施加器中，和/或其中，所述场施加器至少部分地在所述烹饪腔体中延伸。

12.根据权利要求2所述的固态烹饪设备，所述固态烹饪设备包括：

另一功率放大器系统，所述另一功率放大器系统用于产生另一射频“RF”信号；

另一场施加器，所述另一场施加器被配置为基于所产生的另一RF信号向所述烹饪腔体中提供另一电磁波；

其中，所述另一功率放大器系统和所述另一场施加器被配置为向所述烹饪腔体中提供另一圆极化电磁波或椭圆极化电磁波，所述另一圆极化电磁波或椭圆极化电磁波的极性与所述圆极化电磁波或椭圆极化电磁波的极性相反。

13.根据权利要求12所述的固态烹饪设备，其中，所述另一场施加器包括：

另一分解元件，所述另一分解元件用于将所产生的另一射频信号分解为第三信号和第四信号；

第三天线元件，所述第三天线元件用于基于所述第三信号向所述烹饪腔体中发射第三波；

第四天线元件，所述第四天线元件用于基于所述第四信号向所述烹饪腔体中发射第四波；

其中，另一分解元件包括另一正交耦合器，所述另一正交耦合器具有连接到所述另一功率放大器系统的输入端口、连接到另一预定负载的隔离端口、连接到所述第三天线元件的第一输出端口以及连接到所述第四天线元件的第二输出端口；

其中，在所述第一模式下，所述预定负载等于RF短路或RF开路，并且在所述第二模式下，所述预定负载等于虚拟负载，所述虚拟负载被配置为耗散在所述另一正交耦合器的所述隔离端口处接收的信号；

其中，所述第三波和所述第四波均为线性极化电磁波，第三线性极化电磁波和第四线性极化电磁波一起在所述烹饪腔体中形成所述另一圆极化电磁波或椭圆极化电磁波。

14.根据权利要求12或13所述的固态烹饪设备，所述固态烹饪设备还包括另一切换单元和控制器，所述另一切换单元将所述RF短路、所述RF开路或所述虚拟负载中的一个连接到所述另一正交耦合器的所述隔离端口，所述另一切换单元由所述控制器控制；和/或

其中，所述另一场施加器和所述另一功率放大器系统中的至少一个分别与所述场施加器和所述功率放大器系统相同；和/或

其中，所述场施加器与所述另一场施加器相邻布置。

15.根据权利要求6所述的固态烹饪设备，其中，所述功率估算单元每个都包括定向耦合器。

16.根据权利要求8所述的固态烹饪设备，其中，所述彼此正交地布置的天线为偶极天线、折叠偶极天线、蝴蝶结偶极天线、环形天线、缝隙天线(230，231)、贴片阵列、具有正交探头的波导和螺旋天线。

17.根据权利要求10所述的固态烹饪设备，其中，所述导电层为金属层(263)。

18.根据权利要求10所述的固态烹饪设备，其中，所述功率放大器系统包括RF功率放大器封装件或半导体晶片，在所述RF功率放大器封装件中容纳有RF功率放大器，并且在所述半导体晶片上实现所述RF功率放大器，其中，所述RF功率放大器封装件或所述半导体晶片被布置在所述介电基板的所述相对的两侧中的一侧上。

19.一种场施加器，所述场施加器是包括在根据权利要求1至18中任一项所述的固态烹饪设备中的场施加器。

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