CN111578328A - 微波加热电器和微波加热电器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波加热电器和微波加热电器的控制方法。微波加热电器包括腔体、微波源、波导结构、缝隙天线阵列和控制装置。波导结构连接微波源和腔体，缝隙天线阵列连接波导结构，波导结构用于使微波源产生的微波传输至缝隙天线阵列，缝隙天线阵列用于使微波馈入至腔体内。控制装置用于获取腔体内的物体信息，用于根据物体信息确定缝隙天线阵列的天线组合，用于根据天线组合的微波信息控制微波源产生微波。上述微波加热电器，根据腔体内的物体信息来选择缝隙天线阵列的天线组合来对物体进行加热，这样可以实现不同天线组合的激发，最终实现不同的加热效果，避免了或减少了物体局部过热而造成的不良后果。

Description

微波加热电器和微波加热电器的控制方法

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种微波加热电器和微波加热电器的控制方法。

背景技术

在相关技术中，微波加热电器可利用微波来对食材进行加热以达到烹饪效果。然而，微波加热容易导致食材加热不均匀的问题出现。微波在实际加热食材时，由于其选择性和穿透性的特点，很容易由于食材各部分对微波的吸收不均匀而在食材内部产生温度相对较高的“热点”，而食材的微波吸收能力又往往与其温度呈现正相关，温度的不均匀容易导致部分温度较高的区域对微波的吸收能力更大，反过来又导致温度上升更快，由此形成链式反应最终形成热失控现象。这些由于加热不均匀引发的问题会严重影响微波加热食材的品质和产量，严重时会烧毁反应微波加热电器的腔体甚至引发爆炸。

发明内容

本发明实施方式提供一种微波加热电器和微波加热电器的控制方法。

本发明实施方式提供的一种微波加热电器，包括腔体、微波源、波导结构、缝隙天线阵列和控制装置，所述波导结构连接所述微波源和所述腔体，所述缝隙天线阵列连接所述波导结构，所述波导结构用于使所述微波源产生的微波传输至所述缝隙天线阵列，所述缝隙天线阵列用于使所述微波馈入至所述腔体内，所述控制装置用于获取所述腔体内的物体信息，用于根据所述物体信息确定所述缝隙天线阵列的天线组合，用于根据所述天线组合的微波信息控制所述微波源产生微波。

上述微波加热电器，根据腔体内的物体信息来选择缝隙天线阵列的天线组合来对物体进行加热，这样可以实现不同天线组合的激发，最终实现不同的加热效果，避免了或减少了物体局部过热而造成的不良后果。

在某些实施方式中，所述缝隙天线阵列的天线为开设在所述波导结构侧壁的缝隙。

在某些实施方式中，所述波导结构包括呈长方体状的波导部位，所述天线分布在所述波导部位的长边一侧壁和短边一侧壁的至少一侧壁。

在某些实施方式中，所述物体信息包括所述物体在所述腔体内的位置、所述物体的初始温度分布和所述物体对应各频率的加热效率中的至少一种。

在某些实施方式中，所述微波加热电器预设有多个加热周期，每个所述加热周期对应有一个加热效果，所述控制装置用于根据所述物体信息、所述加热周期和所述加热效果选择所述缝隙天线阵列的天线组合。

在某些实施方式中，所述天线组合的微波信息包括微波的频率和相位中的至少一个。

在某些实施方式中，所述微波加热电器包括探测装置，所述探测装置用于采集所述腔体内的图像，所述控制装置用于分析所述腔体内的图像以得到所述物体信息。

在某些实施方式中，所述控制装置用于控制所述微波源发射检测微波至所述腔体内，并用于根据所述缝隙天线阵列接收到反射的检测微波确定所述物体信息。

本发明实施方式提供的一种微波加热电器的控制方法，所述微波加热电器包括腔体、微波源、波导结构和缝隙天线阵列，所述波导结构连接所述微波源和所述腔体，所述缝隙天线阵列连接所述波导结构，所述波导结构用于使所述微波源产生的微波传输至所述缝隙天线阵列，所述缝隙天线阵列用于使所述微波馈入至所述腔体内，所述控制方法包括：

获取所述腔体内的物体信息；

根据所述物体信息确定所述缝隙天线阵列的天线组合；

根据所述天线组合的微波信息控制所述微波源产生微波。

上述微波加热电器的控制方法，根据腔体内的物体信息来选择缝隙天线阵列的天线组合来对物体进行加热，这样可以实现不同天线组合的激发，最终实现不同的加热效果，避免了或减少了物体局部过热而造成的不良后果。

在某些实施方式中，所述缝隙天线阵列的天线为开设在所述波导结构侧壁的缝隙。

在某些实施方式中，所述波导结构包括呈长方体状的波导部位，所述天线分布在所述波导部位的长边一侧壁和短边一侧壁的至少一侧壁。

在某些实施方式中，所述物体信息包括所述物体在所述腔体内的位置、所述物体的初始温度分布和所述物体对应各频率的加热效率中的至少一种。

在某些实施方式中，所述微波加热电器预设有多个加热周期，每个所述加热周期对应有一个加热效果，

根据所述物体信息确定所述缝隙天线阵列的天线组合，包括：

根据所述物体信息、所述加热周期和所述加热效果选择所述缝隙天线阵列的天线组合。

在某些实施方式中，所述天线组合的微波信息包括微波的频率和相位中的至少一个。

在某些实施方式中，所述控制方法包括：采集所述腔体内的图像，

获取所述腔体内的物体信息，包括：

分析所述腔体内的图像以得到所述物体信息。

在某些实施方式中，获取所述腔体内的物体信息，包括：控制所述微波源发射检测微波至所述腔体内，

根据所述缝隙天线阵列接收到所述腔体内反射的检测微波确定所述物体信息。

本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的微波加热电器的部分结构示意图；

图2是本发明实施方式的微波加热电器的另一部分结构示意图；

图3是本发明实施方式的微波加热电器的又一部分结构示意图；

图4是本发明实施方式的微波加热电器的模块示意图；

图5是本发明实施方式的微波加热电器的另一模块示意图；

图6是本发明实施方式的微波加热电器的控制方法的再一流程图；

图7是本发明实施方式的微波加热电器的控制方法的又一流程图；

图8是本发明实施方式的微波加热电器的控制方法的另一流程图。

主要元件符号说明：微波加热电器100、腔体10、微波源20、波导结构30、微波馈入端口301、侧壁32、波导部位34、长边一侧壁342、短边一侧壁344、缝隙天线阵列40、天线42、控制装置50、物体60、探测装置70。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，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”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一个或者更多个特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。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。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。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参考图1至图5，本发明实施方式提供一种微波加热电器100。微波加热电器100包括腔体10、微波源20、波导结构30、缝隙天线阵列40和控制装置50。波导结构30连接微波源20和腔体10。缝隙天线阵列40连接波导结构30。波导结构30用于使微波源20产生的微波传输至缝隙天线阵列40。缝隙天线阵列40用于使微波馈入至腔体10内。控制装置50用于获取腔体10内的物体60信息，用于根据物体60信息确定缝隙天线阵列40的天线42组合，用于根据天线42组合的微波信息控制微波源20产生微波。

上述微波加热电器100，根据腔体10内的物体60信息来选择缝隙天线阵列40的天线42组合来对物体60进行加热，这样可以实现不同天线42组合的激发，最终实现不同的加热效果，避免了或减少了物体60局部过热而造成的不良后果。

具体地，请参考图1至图4，在本实施方式中，微波源20为单微波源。微波源20可用于对微波加热电器100整个系统的微波能量的产生，可实现微波加热电器100所需要的微波频率和相位的调节功能。微波源20可为半导体微波源。缝隙天线阵列40包括多个天线42。在一个例子中，微波源20可为固态微波源20，即由振荡器、移相器等元器件的射频电路构成的固态微波源20。波导结构30可为由导体材料，如金属材料制成的腔体结构，简单可理解为一个金属“盒子”，中间可以有各种局部形状的变形，例如局部形状可为管状或其它形状，在此不做具体限制。微波能够近乎无损地在波导结构30中进行传输。在本实施方式中，波导结构30可连接着缝隙天线阵列40、微波源20和腔体10。微波源20产生一定的微波进入波导结构30，使得波导结构30的未端短路，也就是说，此时波导结构30实际上形成谐振腔。微波以驻波的形式在波导结构30中进行传输，由于波导结构30连接着缝隙天线阵列40，可通过在谐振腔内形成驻波，进而激发与驻波对应频率的缝隙天线阵列40的天线组合，从而加热腔体10中的物体60。腔体10中的物体60可为食物或水。在某些实施方式中，控制装置50可包括控制器，控制器可包括MCU。

波导结构30具有微波馈入端口301，微波馈入端口301连接微波源20，使微波源20产生的微波经微波馈入端口301进入波导结构30内传输。另外，在根据天线组合的微波信息控制微波源20产生微波后，在物体的加热效果达到预期加热效果的情况下，可控制微波源20关闭，在物体的加热效果未达到预期加热效果的情况下，可继续获取腔体10内的物体信息。在某些实施方式中，预期加热效果可为通过物体60的温升来决定所需的能量，例如，预期加热效果为物体60从一个温度(例如-18℃)升到另一个温度(例如-5℃)所需要的能量。

在其他实施方式中，可通过双微波源以及谐振腔来实现微波以驻波的形式传输，较佳地，所使用的双微波源为同频微波源。通过调节相位，进而调节驻波的分布，从而可实现不同缝隙天线阵列40的天线42组合的选择。

微波加热电器100还设有控制装置50。控制装置50安装在腔体10并与微波源20相连接。控制装置50可获得腔体10内的物体60信息。通过获得的物体60信息，控制装置50可进而激发缝隙天线阵列40的不同天线组合，由缝隙天线阵列40的天线组合的微波信息，进而控制微波源20产生不同频率的微波，从而实现不同缝隙天线阵列40的天线42组合对物体60进行加热，避免或减少由于物体60局部加热而造成不必要的损失。

进一步地，本发明实施方式中，微波加热电器100使用缝隙天线阵列40使微波馈入腔体10内，避免了使用立体天线结构而存在的碰撞变形、安装结构不牢固、架设不方便等问题，以及贴片天线存在的基板材料耐温不高，贴片容易被腐蚀、刮花等问题。而且，缝隙天线阵列40具有结构牢固、简单紧凑、易于加工等优势。

在某些实施方式中，缝隙天线阵列40的天线42为开设在波导结构30侧壁32的缝隙。如此，使得缝隙天线阵列40与波导结构30统一为一体，增强了缝隙天线阵列40结构的牢固性和排列的紧凑性，而且易于加工制造。

具体地，请参考图1至图3，波导结构30的侧壁32可开设有多个缝隙，缝隙可以是条状或孔状。缝隙天线具有易于加工的优势。而且，也便于缝隙天线阵列40的天线42在波导结构30上形成。相对于独立出来的立体天线结构而言，缝隙天线阵列40的天线42形成在波导结构30，与波导结构30为一体结构，使得缝隙天线阵列40的天线42更加牢固以及简单紧凑。

需要理解的，波导结构30开设缝隙的位置可决定着缝隙天线阵列40的天线42组合，进而影响着微波的馈入效率和微波在腔体10内场的分布。在本实施方式中，缝隙的形状可为矩形，在其他实施方式中，缝隙的形状还可为圆形或其他能够辐射对应频率微波的形状，在此不做具体限制。缝隙的形状也影响着微波的馈入效率和微波在腔体10内场的分布。总的来说，波导结构30开设缝隙的位置、缝隙的形状对于微波的馈入效率，以及微波在腔体10内场的分布有着直接的影响。通过改变缝隙的位置、缝隙的形状，可使得微波加热电器100实现更加均匀的加热效果。

在某些实施方式中，波导结构30包括呈长方体状的波导部位34。天线42分布在波导部位34的长边一侧壁342(沿方向A-A)和短边一侧壁344(沿方向B-B)的至少一侧壁32。如此，可通过天线42分布的不同，进而改变实现不同天线42组合形式的产生。

具体地，请参考图1至图3，波导结构30可包括波导部位34，在本实施方式中，波导部位34可为长方体状。波导部位34可包括长边一侧壁342和短边一侧壁344，天线42可对应着波导结构30的侧壁32进行分布排列。

在一个例子中，请参考图1，沿方向A-A，天线42的分布位置可分布在波导结构30的长边一侧壁342，也就是说，波导部位34的长边一侧壁342开设有若干个呈长方形的缝隙(横缝)，缝隙可均匀间隔地分布在波导部位34的长边一侧壁342处。此时，波导结构30位于物体60的下方，波导结构30可部分安装到腔体10。

在另一个例子中，请参考图2，沿方向B-B，天线42的分布位置可分布在波导结构30的短边一侧壁344，也就是说，波导部位34的短边一侧壁344开设有若干个呈长方形的缝隙(竖缝)，缝隙可均匀间隔地分布在波导部位34的短边一侧壁344处，此时，波导结构30位于物体60的下方，波导结构30可部分安装到腔体10。

在又一个例子中，请参考图3，沿方向A-A和沿方向B-B，天线42的分布位置可混合分布在波导结构30两侧壁32，也就是说，波导部位34的长边一侧壁342开设有若干个呈长方形的缝隙，和波导部位34的短边一侧壁344也开设有若干个呈长方形的缝隙，长边和短边的缝隙可交叉重叠或均匀间隔地分布在波导部位34的两侧壁32处，此时，波导结构30位于物体60的上方，波导结构30可部分地位于腔体10内。如此，通过不同的天线42的分布位置，可实现较多的天线42组合，由于不同的天线42组合可对应不同的微波频率，进而使得微波加热电器100可实现不同的加热效果。

需要说明的，缝隙天线阵列40的天线42的位置、形状可根据微波加热电器100所需要用到的微波的频率、相位，以及微波加热电器100在各个频率点上的辐射效率综合决定的。在一个例子中，请参考图1，波导结构30可使用BJ26标准的矩形波导结构30，这对应着频率为2.45GHz的缝隙天线组合，其中，所开设的缝隙(横缝)的长度接近或大于等于2.45GHz下对应波导波长的一半，也就是缝隙(横缝)的长度为61.224mm，这样天线42才会有较好的辐射效率。在本实施方式中，天线42可被分为至少2组对应的天线42组合，各组合之间所含天线42可以有部分重叠。在其他实施方式中，也可为3组、4组或以上对应的天线42组合。在此不做具体限制。

而且，不同的天线42组合对应各自不同的微波频率、相位，天线42组合只有在自身对应的微波频率下，辐射效率才会较高。例如，在天线42组合均为分布在波导部位34的长边一侧壁342的情况下，天线42产生的辐射效率(反射系数)小于-10dB，也可以这样说，微波加热电器100能表征的微波从波导结构30进入到腔体10中情况的参数限制；在微波加热电器100用到的其他频率的情况下，天线42产生的辐射效率(反射系数)将极低，为大于-1dB。

另外，需要指出的是，在本发明中，波导结构30和腔体10的形状没有一定的形状限制，可根据实际所需设计出所需的形状，在此不作具体限定。

在某些实施方式中，请参考图5，微波加热电器100包括探测装置70，探测装置70用于采集腔体10内的图像，控制装置50用于分析腔体10内的图像以得到物体60信息。如此，通过探测装置70的采集，使得控制装置50能够获得微波加热电器100的腔体10内的图像，从而得到物体60信息。

具体地，在一个实施方式中，探测装置70可包括一个或多个摄像头，摄像头可安装在腔体10的顶部，和/或安装在腔体10周围侧板的中上部位。在此不做具体限制。控制装置50可基于图像识别技术来分析腔体10内的图像以得到物体60信息，摄像头可采集可见光而形成的图像。在某些实施方式中，探测装置50可包括红外传感器阵列、超声波传感器阵列等其他传感器。通过红外传感器阵列和超声波传感器阵列检测到物体60的距离，进而可确定物体60信息。

在某些实施方式中，物体60信息包括物体60在腔体10内的位置、物体60的初始温度分布和物体60对应各频率的加热效率中的至少一种。如此，结合物体60信息，控制装置50可对微波加热电器100所需要的加热频率进行确定。

具体地，在一个实施方式中，可通过探测装置70，控制装置50可得到物体60的物体60信息。物体60信息可包括物体60在腔体10内的摆放位置，物体60的初始温度的分布情况，以及对应各频率的加热效率的一种及两种或两种以上的组合等。在其他实施方式中，物体60信息还可为物体60的形状、大小以及物体60当前的能量情况等。在此不做具体限定。物体60对应各频率的加热效率与物体60本身的属性相关，例如，频率A的微波对食物B的加热效果较佳，而对食物C的加热效果较差，那么，频率A的微波对食物B的加热效率就较高，在加热食物B的过程，采用频率A的微波来进行加热。物体60与各频率的加热效率的关系可通过测试来确定并存储。物体是属于何种食物，可通过采集物体60的图像，可通过相关的图像识别技术来确定，在此不再详细展开。

在某些实施方式中，微波加热电器100预设有多个加热周期，每个加热周期对应有一个加热效果，控制装置50用于根据物体60信息、加热周期和加热效果选择缝隙天线阵列40的天线组合。如此，可进一步提高微波加热电器100的加热效果。

具体地，不同的加热周期对应着不同的加热效果，微波加热电器100可预设多个加热周期。一个加热周期的长度取决于两个因素，当前加热周期所需要的能量和物体60能量吸收的情况。当前所需要的能量则是根据加热物体60的大小，以及当前加热周期内设定的温升范围所决定；加热物体60的能量吸收情况则是根据天线42反射的能量决定，例如探测装置70的回损系数、天线42的辐射效率等。由此，当前加热周期所需要的能量和物体60能量吸收的情况会影响着加热周期的长度，加热周期的长度的不同进而影响着微波加热电器100的加热效果。

在微波加热电器100工作的过程中，整个加热过程可被划分为多个加热周期，每个加热周期的时间长度定义为在该时间段内，加热物体60的介电特性不会发生较大改变，即对应周期内不同天线组合所主要加热的腔体10内区域基本不变的。故控制装置50可根据加热周期、物体60信息和加热效果，进而选择确定能达到预期加热效果的天线组合，从而实现对不同加热物体60的预期加热效果，提高了微波加热电器100的多功能性。

在某些实施方式中，天线42组合的微波信息包括微波的频率和相位中的至少一个。如此，通过天线42组合的微波的频率和相位，可控制微波源20产生的微波属性，激发相应的天线组合。

具体地，在本实施方式中，天线组合的微波信息包括微波的频率和相位。在其他实施方式中，天线42组合的微波信息包括微波的频率或相位。

在某些实施方式中，控制装置50用于控制微波源20发射检测微波至腔体10内，并用于根据缝隙天线阵列40接收到腔体10内反射的检测微波确定物体60信息。如此，可通过缝隙天线阵列40来检测物体信息，这样可减少微波加热电器100的成本。

具体地，请参考图4，在加热开始前，控制装置50可控制微波源20发射检测微波经缝隙天线阵列40馈入至腔体10内，再由缝隙天线阵列40接收由腔体10内反射的检测微波。控制装置50可经检波器来得到缝隙天线阵列40返回的微波能量的数据(例如检测微波的反射系数)，再对微波能量的处理来得物体信息。因为不同的缝隙天线组合对应的加热区域不一样，看哪个天线组合返回的能量多少就可以大概推断出物体是放在哪儿和形状大小。完成检测后，控制装置50再控制微波源20发射加热用的微波。如此，可无需增加探测用的硬件，即可得到物体60信息，减少微波加热电器100的成本。

总的来说，微波加热电器100的对应控制逻辑如下，通过控制装置50，可调整微波源20发射微波对应的频率和相位，进而使得馈入到腔体10内的微波对加热物体60的加热效果较佳，从而提高微波加热电器100的均匀加热效果。不同的天线42组合，其针对某一特定食物的主要加热区域是有差异的，在这里，主要加热区域主要指加热后热场分布区域。在实际进行加热时，针对不同的食材，首先获得物体60信息；其次，对应微波加热电器100预设的加热周期，根据物体60信息和每加热周期内设定的预期的加热效果，可为第一周期选择能达到预期加热效果的天线42组合；接着，根据天线42组合的方案，控制装置50可控制微波源20发射微波至腔体10中，此时，微波源20的频率可与腔体10中的缝隙天线阵列40的天线42所需要的频率相对应，从而，激发对应天线42组合中的天线42向加热腔体10内辐射能量；最后，在完成本加热周期完成后，微波加热电器100可重新开始转入下一加热周期。如此，实现对加热物体60的均匀加热。

下面以一个具体的实施方式进一步说明本发明的方案。

在最开始设计天线42组合的时候，可根据后续可能用到的频率，确定天线42组合的位置。然后通过仿真和实验的方法，进一步保证最终哪几组天线42组合是对应不同频率才能激活的。不同频率下，微波在腔体10里面的分布位置是确定且不同，存在着部分地方可始终没有微波或场强极小的情况。

也就是说，在微波加热电器100使用天线42馈波的情况下，控制装置50可通过调节微波的频率和相位，进而使得腔体10内的驻波分布会产生相对应的移动，使得某线42组合在微波场强大的地方，此时对应有微波辐射到腔体10中，天线42组合视为启动；某天线42组合处在微波场强很弱甚至为零的地方，此时，对应没有微波辐射到腔体10中，天线42组合视为关闭状态。如此，通过调节频率，可改变腔体10内驻波分布，实现不同缝隙天线42的是否启用的选择。一个天线42组合可包括一个天线42，或两个天线42，或两个以上的天线42。

请参考图3，图中的波导结构30的顶部、前侧、底部可分布着天线42，在此分别对应命名为天线组合1、天线组合2和天线组合3，其分别对应于特定的频率f1、f2、f3，相位φ1、φ2、φ3，即天线组合1只有在频率f1，相位φ1的情况下，天线组合1的反射系数S11＜-3dB，天线组合1开启，其他频率、相位组合下天线组合1的效率将极低(S11＞-1dB)，同样类比于天线组合2、3。在此不做具体的阐述。如此，使不同的天线组合在对应的频率、相位的情况下，将使得天线组合的效率达到较佳，进而提高微波加热电器100的加热效果。

进一步地，在一个例子中，物体60可为牛肉负载。牛肉负载的初始温度可为-18℃(初始温度可由用户输入或使用红外传感器或温度传感器检测)。牛肉负载的尺寸一定。牛肉负载可放置于腔体10底部中心。三组天线组合在上述限制条件下的加热牛肉负载中心区域各不相同，分别为：天线组合1主要加热牛肉负载边缘区域(即S11≈-6dB)，天线组合2主要加热牛肉负载中心区域(即S11≈-6dB)，天线组合3则以较低效率主要加热牛肉负载中心区域(即S11≈-3dB)。

在进行牛肉负载解冻时，通过控制装置50，可在第一加热周其内等时间周期、循环交变地向腔体10内输入参数分别为(f1，φ1)、(f2，φ2)的微波能量，直到牛肉负载吸收的能量达到预设的阈值。在第二加热周期内，可向腔体10内输入参数为(f3，φ3)的微波能量直到达到预设的阈值条件。这样可实现在第一加热周期内，循环激发天线组合1和天线组合2对冻肉负载快速、均匀的加热效果，也就是说，通过控制微波源20的频率、相位在(f1，φ1)、(f2，φ2)之间交替，即可循环激活天线组合1和天线组合2。例如，每组数据加热3s后切换为另外一组，直到牛肉负载吸收的总能量达到当前阈值。而且，在第二加热周期内激发天线组合3，可实现中心区域温度稍高的定向选择加热。如此，通过多种不同天线组合的激发，实现不同的加热效果，避免了或减少了物体60局部过热而造成的不良后果。

需要说明的，三个阶段预设的阈值可以为50kJ、30kJ、15kJ，主要根据这一阶段所涉及的牛肉负载从一个温度(例如-18℃)升到另一个温度(例如-5℃)所需要的能量来设置。该数据可根据实验和仿真、以及查阅相关技术文献得到。

本发明实施方式提供一种微波加热电器100的控制方法，微波加热电器100包括腔体10、微波源20、波导结构30和缝隙天线阵列40，波导结构30连接微波源20和腔体10，缝隙天线阵列40连接波导结构30，波导结构30用于使微波源20产生的微波传输至缝隙天线阵列40，缝隙天线阵列40用于使微波馈入至腔体10内。

请参考图6，控制方法包括：

步骤1：获取腔体10内的物体60信息；

步骤3：根据物体60信息确定缝隙天线阵列40的天线42组合；

步骤5：根据天线42组合的微波信息控制微波源20产生微波。

上述微波加热电器100的控制方法，根据腔体10内的物体60信息来选择缝隙天线阵列40的天线42组合来对物体60进行加热，这样可以实现不同天线42组合的激发，最终实现不同的加热效果，避免了或减少了物体60局部过热而造成的不良后果。

上述微波加热电器100的实施方式和有益效果的解释说明，也适应用于本发明实施方式的微波加热电器100的控制方法，为避免说明书冗余，在此不再重复阐述。

在某些实施方式中，缝隙天线阵列40的天线42为开设在波导结构30侧壁32的缝隙。如此，使得缝隙天线阵列40与波导结构30统一为一体，增强了缝隙天线阵列40结构的牢固性和排列的紧凑性，而且易于加工制造。

在某些实施方式中，波导结构30包括呈长方体状的波导部位34，天线42分布在波导部位34的长边一侧壁342(沿方向A-A)和短边一侧壁344(沿方向B-B)的至少一侧壁32。如此，可通过天线42分布的不同，进而改变实现不同天线42组合形式的产生。

在某些实施方式中，物体60信息包括物体60在腔体10内的位置、物体60的初始温度分布和物体60对应各频率的加热效率中的至少一种。如此，结合物体60信息，可对微波加热电器100所需要的加热频率进行确定。

在某些实施方式中，微波加热电器100预设有多个加热周期，每个加热周期对应有一个加热效果。

请参考图7，步骤3，包括：

步骤31：根据物体60信息、加热周期和加热效果选择缝隙天线阵列40的天线42组合。如此，可进一步提高微波加热电器100的加热效果。

在某些实施方式中，天线42组合的微波信息包括微波的频率和相位中的至少一个。如此，通过天线42组合的微波的频率和相位，可控制微波源20产生的微波属性，激发相应的天线组合。

在某些实施方式中，控制方法包括：采集腔体10内的图像，获取腔体10内的物体60信息，包括：分析腔体10内的图像以得到物体60信息。如此，能够通过微波加热电器100的腔体10内的图像，得到物体60信息。

在某些实施方式中，请参考图8，步骤1，包括：步骤11：控制微波源20发射检测微波至腔体10内，根据缝隙天线阵列40接收到腔体10内反射的检测微波确定物体60信息。

如此，可通过缝隙天线阵列40来检测物体60信息，这样可减少微波加热电器100的成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式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方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种微波加热电器，其特征在于，包括腔体、微波源、波导结构、缝隙天线阵列和控制装置，所述波导结构连接所述微波源和所述腔体，所述缝隙天线阵列连接所述波导结构，所述波导结构用于使所述微波源产生的微波传输至所述缝隙天线阵列，所述缝隙天线阵列用于使所述微波馈入至所述腔体内，所述控制装置用于获取所述腔体内的物体信息，用于根据所述物体信息确定所述缝隙天线阵列的天线组合，用于根据所述天线组合的微波信息控制所述微波源产生微波。

2.根据权利要求1所述的微波加热电器，其特征在于，所述缝隙天线阵列的天线为开设在所述波导结构侧壁的缝隙。

3.根据权利要求2所述的微波加热电器，其特征在于，所述波导结构包括呈长方体状的波导部位，所述天线分布在所述波导部位的长边一侧壁和短边一侧壁的至少一侧壁。

4.根据权利要求1所述的微波加热电器，其特征在于，所述物体信息包括所述物体在所述腔体内的位置、所述物体的初始温度分布和所述物体对应各频率的加热效率中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的微波加热电器，其特征在于，所述微波加热电器预设有多个加热周期，每个所述加热周期对应有一个加热效果，所述控制装置用于根据所述物体信息、所述加热周期和所述加热效果选择所述缝隙天线阵列的天线组合。

6.根据权利要求1所述的微波加热电器，其特征在于，所述天线组合的微波信息包括微波的频率和相位中的至少一个。

7.根据权利要求1所述的微波加热电器，其特征在于，所述微波加热电器包括探测装置，所述探测装置用于采集所述腔体内的图像，所述控制装置用于分析所述腔体内的图像以得到所述物体信息。

8.根据权利要求1所述的微波加热电器，其特征在于，所述控制装置用于控制所述微波源发射检测微波至所述腔体内，并用于根据所述缝隙天线阵列接收到所述腔体内反射的检测微波确定所述物体信息。

9.一种微波加热电器的控制方法，其特征在于，所述微波加热电器包括腔体、微波源、波导结构和缝隙天线阵列，所述波导结构连接所述微波源和所述腔体，所述缝隙天线阵列连接所述波导结构，所述波导结构用于使所述微波源产生的微波传输至所述缝隙天线阵列，所述缝隙天线阵列用于使所述微波馈入至所述腔体内，所述控制方法包括：

获取所述腔体内的物体信息；

根据所述物体信息确定所述缝隙天线阵列的天线组合；

根据所述天线组合的微波信息控制所述微波源产生微波。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述缝隙天线阵列的天线为开设在所述波导结构侧壁的缝隙。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述波导结构包括呈长方体状的波导部位，所述天线分布在所述波导部位的长边一侧壁和短边一侧壁的至少一侧壁。

12.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述物体信息包括所述物体在所述腔体内的位置、所述物体的初始温度分布和所述物体对应各频率的加热效率中的至少一种。

13.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述微波加热电器预设有多个加热周期，每个所述加热周期对应有一个加热效果，

根据所述物体信息确定所述缝隙天线阵列的天线组合，包括：

根据所述物体信息、所述加热周期和所述加热效果选择所述缝隙天线阵列的天线组合。

14.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述天线组合的微波信息包括微波的频率和相位中的至少一个。

15.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：采集所述腔体内的图像，

获取所述腔体内的物体信息，包括：

分析所述腔体内的图像以得到所述物体信息。

16.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，获取所述腔体内的物体信息，包括：控制所述微波源发射检测微波至所述腔体内，

根据所述缝隙天线阵列接收到所述腔体内反射的检测微波确定所述物体信息。

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