CN113424076A - 微波振荡器及基于该微波振荡器的矩阵型微波振荡器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微波发射设备领域，特别是涉及微波振荡器。所提出的振荡器和矩阵型微波振荡器的变型能够有效地引导来自一个或多个振荡器的微波辐射并对微波辐射求和，因此确保高的效率值和输出功率，使设备具有优越的功能能力，并使由所述微波源发射的辐射高度同步。微波振荡器包括微波源和具有微波通道的谐振器，该微波通道在谐振器中制成。谐振器包括彼此电连接的箱体和基座，而微波通道容纳用于抑制回波的抑制装置。矩阵型振荡器包括彼此电连接的多个所述微波振荡器。

Description

微波振荡器及基于该微波振荡器的矩阵型微波振荡器

技术领域

本发明涉及微波频率设备领域，特别是涉及微波辐射振荡器或微波振荡器。

背景技术

强微波辐射源的高成本明显阻碍了未来微波技术的发展及其工业规模的实施。同时，中功率微波辐射源或微波源的生产在全球范围内得到发展，例如用于消费者微波炉的磁控管，其中功率单元的成本明显低于高功率微波源的成本。因此，从降低用于产生累积强微波辐射的设备的成本、减少设备的重量和尺寸、寻找用于除热的解决方案的角度来看，由多个中功率微波源发射的微波辐射的有效求和是一项实际任务。然而，为了增加微波辐射的总功率，由多个微波源发射的辐射的求和可能面临严重的问题，这是由于当这种源共同操作时，在不显著降低这种设备的总效率的情况下遵守微波源相互同步的要求的复杂性。

本发明的最接近的类似物是一种微波振荡器，该微波振荡器是一种用于对数个微波源、即数个磁控管的功率求和的设备，该微波振荡器公开于RU2394357(2010年7月10日公布，IPC H03B9/10)中。已知的设备包括呈矩形波导件形式的谐振器，该谐振器在其边缘上短路并具有安装在其上的磁控管。磁控管被彼此靠近地定位在谐振器的宽壁上，使得磁控管的能量输出通过宽壁的中间进入谐振器。短路选择性插入件被对称地安装在谐振腔内磁控管的能量输出之间。用于向周围空间输出能量的辐射槽被定位在谐振器的另一宽壁中，与每个磁控管相对。谐振器的宽壁的尺寸等于对应于磁控管的工作频率的半波长。本领域中已知的这种设备使得能够对多个磁控管的功率求和，每个磁控管具有预定的功率，以为了在相互同步和相干辐射模式下产生更高的微波辐射总功率。

本质上，RU2394357中描述的设备是矩阵型微波振荡器，即组合数个微波源(磁控管)的设备。

当所述微波辐射同步时，由数个微波源发射的微波辐射的求和发生，以为了这种微波源应被布置在空间中，使得所产生的微波的振荡在适当考虑到相邻的微波源的反相激励的情况下被同相求和。

通常，用于使由数个微波源发射的辐射同步的条件如下：

其中，

为微波源的振荡与同步信号的瞬时相位差；n为微波源的数量。然而，所述条件没有考虑微波源之间的联接方法。

通常，为了使数个微波源的操作同步，使用稳定谐振器，该稳定谐振器是在其两个端部上短路的细长的矩形波导，如上面提到的RU2394357所述。在这种稳定谐振器中，在谐振时形成的波H(101-104)中的一个波可以被认为是振荡的主要类型。为了选择这种类型的振荡，呈极点形式的短路选择性插入件以相等的间隔安装在谐振器中、在其宽壁之间。

在最接近的类似物中，即使当只有四个磁控管被布置成一行并且这些磁控管的微波辐射频率彼此接近时，这很难实现由磁控管发射的微波辐射的高度同步，并因此很难实现高的设备效率值，这清楚地从RU2394357的表1中得出。然而，这种类似物的更大的缺点是，当数个微波辐射的这种线性振荡器被布置成彼此平行，即彼此相邻(但不是一个接一个)，从而形成磁控管的二维矩阵时，实际上不可能达到设备效率的可接受值。该事实限制了可以被布置在小的区域上的微波源的数量，并因此限制了由用于对微波辐射求和的该已知设备发射的微波辐射的总功率。

发明内容

本发明的目的是提供一种微波振荡器，该微波振荡器不仅能够将多个微波源组合成一行，而且能够将多个微波源组合成二维矩阵，同时确保高的效率值和高的微波辐射功率。

本发明的技术效果是扩展了微波振荡器的功能能力，使由数个微波振荡器发射的辐射高度同步，使设备具有更高的效率和增加的容量。

根据本发明的第一方面，微波振荡器包括微波源和谐振器。微波通道形成在谐振器中，以用于引导来自微波源的辐射。谐振器包括箱体和基座，微波源安装在箱体上并且第一通道形成在箱体中，第二通道形成在基座中。箱体和基座彼此电连接。第二通道是第一通道的延伸部，并因此所述第一通道和第二通道形成微波通道。微波通道可容纳用于抑制回波的抑制装置。微波通道可以被制成是大致直的，即对于本领域已知的设备来说通常没有足够的弯曲。

在微波振荡器中，谐振器包括箱体和基座两个元件以及穿过箱体和基座的微波通道。由微波源发射的微波辐射沿着微波通道穿过第一通道，该第一通道形成在箱体中并用于预引导该微波辐射。然后，当该微波辐射穿过第二通道时，最终形成微波辐射。

由于箱体和基座彼此电连接，在微波辐射穿过第一通道和第二通道的过程中，当微波辐射穿过微波通道时产生的电流影响微波辐射。

此外，抑制装置也可能影响微波辐射。一方面，只要正确地选择抑制装置的形式、尺寸和位置，所述抑制装置能够使微波辐射在没有明显损失的情况下离开微波振荡器。另一方面，当微波辐射从外部物体(例如，被由微波振荡器发射的辐射加热的物体)反射时，抑制装置不能够使微波辐射返回到微波通道，微波辐射返回到微波通道导致微波振荡器的总输出容量的显著降低、微波振荡器的加热和本领域技术人员所熟知的其它不希望的影响。

结果，在第二通道的出口处、即微波通道的出口处形成高功率辐射，微波振荡器的特点是效率高，微波辐射在二维和三维空间中的空间分布窄。

在微波振荡器中可以使用喇叭部(波导)，该喇叭部可以被布置在基座的与接触箱体的另一侧相对的一侧上。该喇叭部能够以最小的损失聚焦出射的微波辐射，同时保持微波辐射的效率和输出功率。

为了确保更好地除热，微波源可以安装在距箱体一距离处。在这种情况下，优选地，微波源通过波导安装在箱体上，以使辐射损失最小化并确保场的均匀分布。

为了有效地传输由微波源发射的微波辐射，并因此提高微波振荡器的效率，微波通道可以具有可变的横截面。

微波通道的表面可以涂覆有一层导电材料。这可以通过各种方法来实现，例如通过由导电材料制成箱体和基座；或者通过以薄膜、箔等形式在第一通道和第二通道的表面上施加导电涂层(该导电涂层由于其特性，例如厚度、导电性、热机械行为等类似或不同)；或者通过在通道的所述表面上安装导电屏蔽件；或者通过本领域技术人员已知的任何其它方法来实现。

箱体和基座可以被制成为单独部分或单个部分。将箱体和基座制成为单独部分，即制成为复合谐振器使得能够选择确保设备所需的效率和良好的除热的这种形式的箱体和基座。如果将箱体和基座制成为单个部分，即谐振器制成为整体，这将增加微波振荡器的效率和输出功率。

微波振荡器还可以包括用于冷却设备的至少一个冷却通道。这使得能够保持微波振荡器的运行稳定性。

根据本发明的第二方面，提出了一种矩阵型微波振荡器，该矩阵型微波振荡器包括至少两个上述微波振荡器，该微波振荡器的谐振器彼此电连接。

如上所述，与由包括在微波设备中的多个微波源发射的辐射的有效同步有关的问题是本领域已知的常规设备的相对较低效率的直接原因。此外，这种常规设备要求使用具有类似或相当接近的辐射频率和辐射功率的微波源。

由于在本发明中的以下事实，即微波振荡器的谐振器彼此电连接，当微波辐射穿过矩阵型振荡器的所有微波通道时产生的电流相互作用，并因此影响微波通道中的微波辐射。这确保了由包括在这种矩阵型振荡器中的所有微波源发射的微波辐射的高的同步程度，并因此确保了该矩阵型振荡器的高效率。

如果矩阵型振荡器进一步包括形成在微波振荡器之间并连接相邻的微波通道的同步通道，则可以实现由数个微波源发射的辐射的更高的同步程度。可替代地，矩阵型振荡器可以包括被定位在基座和/或箱体中、在相邻的微波通道之间的同步插入件；所述插入件可以类似于RU2394357的设备中使用的插入件。

优选地，矩阵型振荡器包括安装在基座上的公共喇叭部(波导)，这使得能够更有效地聚焦出射的微波辐射而不损失辐射功率。

包括在矩阵型振荡器中的微波振荡器的箱体和基座的各种实施方式是可能的。因此，在矩阵型振荡器中，微波振荡器的至少一些基座，或微波振荡器的至少一些箱体，或微波振荡器的至少一些谐振器可以被制成为单个部分。

上述同步程度直接影响矩阵型振荡器的效率，并且可以通过将供给矩阵型振荡器(即供给包括在矩阵型振荡器中的所有微波源)的电能的量与由矩阵型振荡器产生的有效功的量进行比较来确定。为了确定所产生的这种有效功的量，人们可以测量例如被矩阵型振荡器加热的物质的温度将上升到什么程度。温度上升越大，同步程度越高，并且相应地，矩阵型振荡器的效率越高。

附图说明

下文将参照示出本发明一些可能实施例的附图更详细地讨论所要求保护的微波振荡器，其中：

图1a示出了微波振荡器的一个实施例的总体视图；

图1b示出了具有波导的微波振荡器的另一个实施例的总体视图；

图2a示出了具有可变横截面的第一通道和恒定横截面的第二通道的微波振荡器的一个实施例的横截面视图；

图2b示出了具有可变横截面的第二通道的微波振荡器的另一个实施例的横截面视图；

图2c示出了具有用于抑制回波的抑制装置的微波振荡器的又一个实施例的横截面视图；

图2d示出了具有冷却通道的微波振荡器的再一个实施例的横截面视图；

图2e示出了在第一通道和第二通道的表面上具有导电层的微波振荡器的一个实施例的一部分的放大横截面视图；

图3a示出了具有圆柱形形状的箱体的微波振荡器的一个实施例；

图3b示出了具有球形形状的箱体的微波振荡器的一个实施例；

图4a示出了矩阵型微波振荡器的一个实施例的总体视图，其中微波振荡器沿着直线布置；

图4b示出了矩阵型微波振荡器的又一个实施例的总体视图，其中微波振荡器沿着曲线布置；

图4c示出了具有公共喇叭部的矩阵型微波振荡器的再一个实施例的总体视图，其中微波振荡器沿着直线布置；

图4d示出了具有公共喇叭部的矩阵型微波振荡器的又一个实施例的总体视图，其中微波振荡器沿着曲线布置；

图5a示意性地示出了由四个独立的微波振荡器发射的微波辐射的场的分布；

图5b示意性地示出了由根据本发明的矩阵型微波振荡器发射的微波辐射的场的分布，该矩阵型微波振荡器包括本发明的四个微波振荡器；

图6a示出了包括数个独立的微波振荡器(类似于图5a所示)的设备的效率对微波源的数量的依赖性；

图6b示出了根据本发明的矩阵型微波振荡器(类似于图5b所示)的效率对微波源的数量的依赖性；

图7a示出了矩阵型微波振荡器的一个实施例的横截面视图；

图7b示出了图7的放大视图，示出了同步通道；

图8a示出了矩阵型微波振荡器的又一个实施例的总体视图；

图8b示出了矩阵型微波振荡器的再一个实施例的总体视图；

图8c示出了矩阵型微波振荡器的又一个实施例的总体视图；

图8d示出了矩阵型微波振荡器的再一个实施例的总体视图；

图8e示出了矩阵型微波振荡器的又一个实施例的总体视图；

图8f示出了矩阵型微波振荡器的再一个实施例的总体视图；

图8g示出了矩阵型微波振荡器的又一个实施例的总体视图；

图8h示出了矩阵型微波振荡器的再一个实施例的总体视图；

图8i示出了矩阵型微波振荡器的又一个实施例的总体视图；

图9示出了具有不同功率和不同频率的微波辐射的微波源的矩阵型微波振荡器的再一个实施例的总体视图。

具体实施方式

在通常情况下，微波振荡器1包括安装在箱体3上的微波源2和邻接箱体3的基座4。源2可以被直接安装在箱体3上(图1a)，或者通过连接源2和箱体3的波导5安装(图1b)。

箱体3和基座4形成振荡器1的谐振器。谐振器可以被制成为单个部件，或者被制成为分开并彼此电连接的箱体3和基座4。

图2a至图2e示出了公开振荡器1的内部布置的横截面视图。

第一通道6形成在箱体3中，由源2发射的微波辐射经由该第一通道传递到基座4。箱体3可以是中空的，然后第一通道6可以是箱体3的内腔(图2a至图2c)。可替代地，箱体3可以是块状的，即实心的(图2d)，然后第一通道6将是穿过箱体3的贯通通道。第一通道6可以具有恒定的横截面，如图2b、图2c、图2d所示，或者具有可变的横截面，该可变的横截面例如呈变窄或扩张的锥形贯通通道的形式，如图2a所示。第一通道6的其它形状也是可能的。

第二通道7形成在基座4中，来自第一通道6的微波辐射经由该第二通道穿过基座4。以这种方式，第一通道6和第二通道7一起形成延伸通过谐振器的微波通道8。由源2发射的微波辐射经由微波通道8的出口穿过振荡器1并离开该振荡器。

优选地，基座4被制成块状的，即实心的(图2b、图2c、图2d)，但是该基座可以被制成中空的(图2a)。类似于第一通道6，第二通道7可以是基座4的内腔(图2a)或穿过基座4的贯通通道(图2b、图2c、图2d)。第二通道7可以具有恒定的横截面，如图2a、图2c、图2d所示，或者具有可变的横截面，如图2b所示。使得第一通道6和第二通道7的横截面能够具有各种形状，这些形状根据所使用的源2、振荡器1的具体应用条件、所需的效率等来选择。然而，优选地，第二通道7被制成从第一通道6扩张到微波通道8的出口。

振荡器1还包括用于抑制回波的抑制装置9，该抑制装置被至少部分地定位在微波通道8中，例如定位在第二通道7中，如图2c所示。抑制装置9用于抑制当外部物体被由振荡器1发射的辐射照射时，由外部物体(其表面)反射的微波。

所反射的微波回到振荡器1中会引起许多不希望的影响。第一，所反射的微波引起基座4和箱体5的附加的加热，然后需要采取措施以冷却振荡器1。第二，所反射的微波引起振荡器1的总输出功率的减小。第三，所反射的微波沿着第一通道6穿回过微波通道8直到源2导致源2上的负载增加并导致该源失效。

如发明人所发现的，通过使用抑制装置9可以减少上文列出的不希望的影响，该抑制装置应被至少部分地布置在微波通道8中。除了其它优点之外，在本发明的优选模式中，这使得微波通道8能够是大致直的且相对短的，而本领域中已知的设备需要长的且弯曲的(即由彼此垂直定位的数个部分制成)通道来抑制回波，然而，该回波显著降低了这种已知设备的效率和总输出功率。

优选地，抑制装置9被至少部分地布置在第二通道7中，如图2c所示。在这种情况下，所反射的微波在振荡器1的出口处被抑制，并且实际上不进入到第二通道7中。用于抑制装置9的形状(例如，细长形、圆柱形、圆锥形、球形)、附接方法(例如，通过一个或多个桥、支架、悬架、与微波通道8制成一体)、物理参数(例如，所使用的材料、其电导)应选择成使得确保对沿着微波通道8通过并离开振荡器1的微波辐射的可能影响，并尽可能最大程度地防止所反射的微波穿透到第二通道7中。然而，本领域技术人员应当理解，可以将抑制装置9布置在第一通道6中，或者部分地布置在第一通道6中并部分地布置在第二通道7中，或者部分地布置在第二通道7之外。

如实验所示，微波通道8和抑制装置9的横截面具有最佳比率。因此，当微波通道8的在其微波辐射离开的部分中，即在微波通道8的出口的区域中的横截面的最小面积是抑制装置9的横截面的最大面积的大约8至12倍时，获得了最佳结果。即当抑制装置9占据微波通道8的横截面的较大面积时，所述比率的较低值导致振荡器1的效率降低。即当抑制装置9占据微波通道8的横截面的较小面积时，所述比率的较大值导致增加回微波穿透到微波通道8中，随后导致振荡器1的加热增加和效率降低。

冷却通道10可以在谐振器中制成。冷却通道10能够监测振荡器1的加热温度，以便不将该加热温度增加到源2的操作可能中断或可能不希望的临界值。本领域技术人员应理解，冷却通道10也可以仅在箱体3中制成，或者仅在基座4中制成，或者在箱体3和基座4中制成(仅在图2d中示出了该实施例)。

为了使振荡器1起作用并实现优于本领域已知的类似解决方案的优点，需要将箱体3和基座4电连接。然后，当微波辐射从源2通过时，在谐振器中产生的电流将流过基座4和箱体5，并因此影响穿过第一通道6和第二通道7的微波辐射。为了将箱体3和基座4电连接，至少微波通道8的表面，即第一通道6和第二通道7的表面应该被制成是导电的。这可以通过本领域技术人员可理解的各种方法来实现，即通过仅由导电材料制成的箱体3和基座4；或者通过在微波通道8的表面上施加导电层11，如图2e所示(在这种情况下，箱体3的表面上的涂层和基座4的表面上的涂层在材料、厚度和其它特性上可以不同)；或者通过在微波通道8的表面上或靠近微波通道的表面安装附加的导电屏蔽件；或者类似方法来实现。

箱体3和基座4的形状和设计可以变化。如前所述，基座4可以被制成块状的(实心的)，箱体3可以被制成中空的，但优选地，箱体3和基座4被制成块状的。箱体3的形状可以是矩形或圆柱形(图3a)、球形(图3b)、圆锥形等。

如果组合数个振荡器1，使得这些振荡器的谐振器彼此电连接，这使得能够形成下文更详细讨论的矩阵型微波振荡器。

为了更好地理解本发明的本质，还可以将微波辐射的矩阵型振荡器理解为彼此连接的两个或更多个微波振荡器1。这两个或更多个振荡器1可以串联连接，即沿着常规的线一个接一个地布置。该常规的线可以是直的或弯曲的。图4a至图4d示出了这种矩阵型振荡器的示例。连接数个振荡器1的另一个可能变型可以是振荡器1的矩阵，该振荡器的矩阵被布置在可以是平面或弯曲的常规表面上。图8a至图8i、图9示出了这种矩阵型振荡器的示例。很明显，连接两个或更多个振荡器1的其它变型也是可能的，下文将讨论其它变型的一些变型。

图4a至图4d示出了矩阵型振荡器12的实施例，其中矩阵型振荡器12可以被制成为图4a所示的直带形状，或者被制成为图4b所示的弯曲带形状，或者被制成为任何其它形状。

振荡器1的谐振器的电连接可以例如借助于特别是连接相邻的振荡器1的连接器13(图4a、图4b)，或者借助于公共喇叭部14(图4c、图4d)或公共箱体和/或基座(图7a、图7b)来进行。本领域技术人员应理解，除了图中所示的变型之外，电连接相邻的振荡器1的其它变型也是可能的。

矩阵型振荡器12中的振荡器1可以具有公共喇叭部14，该公共喇叭部用于形成出射的微波辐射所需的空间分布。在此，振荡器1可以沿着一条直线布置(图4c)，或者彼此成角度地布置(图4d)。

图5a示意性地示出了来自被布置成彼此相邻的四个微波源(例如，源2)的微波辐射的场的分布。黑暗区域对应于高比功率(即每单位面积上的微波辐射功率)的微波辐射，光亮区域对应于低比功率的微波辐射。可以清楚地看到，总微波辐射是高度不均一的。

正如发明人在实验中揭示的，即使使用根据RU2394357的谐振器也不能使得能够充分增加总微波辐射的分布的均一性。相反，微波辐射的总输出功率的值显著降低，即已知设备的特征是效率低：根据RU2394357的表1，由四个磁控管提供的功率之和为3036W，而根据RU2394357的求和设备的输出功率仅为2200W，即该求和设备效率大约为72％。

为了比较，图5b示意性地示出了由根据本发明的矩阵型微波振荡器12发射的微波辐射的场的分布，其中所使用的源2的数量等于图5a中所使用的源的数量。由矩阵型振荡器12发射的总微波辐射的场的特征在于功率分布的紧凑性和高度的空间均一性，这是本发明相对于本领域已知的类似解决方案的一个重要优点。

然而，与本领域已知的类似解决方案相比，本发明具有一个或多个优点；在图6a、图6b中示出为曲线。这些图表示包括被布置成彼此靠近的数个微波源的设备(以下被称为“已知的微波设备”)(图6a)的效率和根据本发明的矩阵型微波振荡器12(图6b)的效率对源2的数量的依赖性。在图6a、图6b中，沿着水平轴线绘制源2的数量，并且沿着垂直轴线绘制效率的值。

在本领域已知的设备中，该设备包括根据RU2394357的最接近的类似物，增加一个或多个源2导致已知微波设备的效率下降(参见图6a)。与此相反，当增加源2时，根据本发明的矩阵型振荡器12的效率不降低，甚至增加(参见图6b)。此外，矩阵型振荡器12的绝对效率值高于已知微波设备的绝对效率值。

因此，本领域技术人员将理解矩阵型设备12相对于包括两个或更多个微波源的已知微波设备的优点。

根据发明人的观点，由于以下事实而实现所述优点：首先，当微波辐射从源2微波通道8(即，第一通道6和第二通道7)时，在矩阵型设备12的每个谐振器中产生的电流影响所述微波辐射。考虑到振荡器1的谐振器彼此电连接，所述电流不仅在“其自身的”谐振器中流动，而且在相邻的谐振器中流动，这导致使矩阵型设备12的所有微波通道8中的微波辐射同步。

其次，通过在微波通道8中存在抑制装置9来促进这些优点的实现，该抑制装置除了直接抑制回微波外，还提供用于总微波辐射的场的均衡，并可能提供使矩阵型设备12的所有微波通道8中的微波辐射同步。

大量实验表明，如果矩阵型振荡器12设置有连接相邻的微波通道8的同步通道15，则可以获得更高的效率和总微波辐射的场的更好的均匀性，如图7a所示和图7b中的放大比例所示。在这种情况下，同步通道15的表面以及微波通道8的表面应该是导电的，这可以通过各种方法来实现，例如，可以通过上述与确保第一通道6和第二通道7的表面的导电性有关的方法来实现。可替代地或附加地，使同步通道15的表面导电，同步通道15可以填充有导电液体、金属、导电粉末或任何其它导电物质。

同步通道15可以设置在用于连接第一通道6的箱体3中，或者设置在用于连接第二通道7的基座4中，或者设置在用于连接第一通道6和第二通道7的箱体3和基座4中，或者设置在连接器13中。

在另一个可能的实施例中，同步通道15可以在箱体3和/或基座4中以同步插入件的形式实施，如在根据RU2394357的谐振器中所做的那样。

矩阵型振荡器12的箱体3和基座4的各种实施例是可能的。因此，形成矩阵型振荡器12的所有或一些振荡器1的箱体3可以是整体(单个)部分，其中第一通道6通过钻孔、铣削、激光或等离子体燃烧或通过任何其它合适的方法制成。可替代地或附加地，形成矩阵型振荡器12的所有或一些振荡器1的基座4可以是整体(单个)部分，其中第二通道7以及在适用情况下的同步通道15和/或冷却通道10通过钻孔、铣削、激光或等离子体燃烧或通过任何其它合适的方法制成。

由于在箱体3和基座4中感应的电流的更优化分布以及良好的除热，使矩阵型振荡器12的箱体3和基座4中的至少一个作为整体部分能够确保微波辐射的高度同步，这是在矩阵型振荡器12中甚至使用相对较少数量的振荡器1时是重要的优点。

此外，箱体3和基座4可以一起制成为整体(单个)部分，这除了以上所述优点之外，还增加了矩阵型振荡器12的可生产性。

如上所述，根据本发明的矩阵型微波振荡器12包括彼此电连接的两个或更多个振荡器1。所述连接可以是串联连接，如图4a至图4d所示，或者是任何类型的连接，如下文参照图8、图9所讨论的。

因此，图8a至图8i示出了矩阵型振荡器12的一些其它实施例。重要的是，所有振荡器1例如通过连接相邻的基座4(图8a、图8f、图8h)或相邻的箱体3(图中未示出)的连接器13或者通过分别连接相邻的基座4和相邻的箱体3的连接器13a、13b(图8b)而彼此电连接。

振荡器1的电连接也可以通过公共喇叭部(波导)(图8c)或公共基座(图8d、图8e、图8i)或公共箱体(图中未示出)来进行。此外，组合变型是可能的，其中一些振荡器1例如通过基座4电连接，而其它振荡器1通过连接器13连接，如图8g所示。本领域技术人员应理解，振荡器1的电连接的其它变型也是可能的。

注意，连接器13、13a、13b可以是刚性的、弹性的、可移动的、柔性的，这使得矩阵型振荡器12的形状能够使得形成总微波辐射所需的场。

形成矩阵型振荡器12的振荡器1的谐振器必须彼此电连接。如前所述，这确保了所有微波通道8中微波辐射的同步，并因此确保了总微波辐射的场的高均匀性和设备的高效率。

在所提出的矩阵型振荡器12中，微波辐射的高度同步不仅能够获得总微波辐射的均匀的场和设备的高效率，而且能够使用功率和/或波长显著不同的源2。因此，发明人已经设法实现了图9中示意性示出的矩阵型振荡器12的稳定运行，其中使用一个工作频率为915MHz的振荡器1a和十二个工作频率接近2400MHz的振荡器1b。在此，获得了大约80％的效率。然而，当振荡器1的工作频率的扩展不超过25％时，可以获得用于矩阵型振荡器12的最佳效率值。并且效率的增加与所述工作频率的扩展成反比。

此外，如实验所示，如果微波通道8的表面足够光滑，则可以获得同步多个振荡器1的辐射和增加矩阵型振荡器12的效率的最佳结果。表面粗糙度越低，穿过微波通道8的微波辐射从微波通道8的表面散射并被所述表面吸收的越少。特别地，当与微波通道8的表面的粗糙度相关的参数Rz不超过2微米时，获得了最佳结果，而效率的增加与粗糙度的值成反比。

因此，所提出的微波辐射设备的变型，即微波振荡器1和矩阵型微波振荡器12能够有效地引导由一个或多个微波源2发射的微波辐射，并将所述微波辐射求和以确保提供用于扩展设备的功能能力的高效率和总输出功率，并使由微波源2发射的微波辐射高度同步。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种微波振荡器，所述微波振荡器包括：

微波源，以及

谐振器，所述谐振器具有用于引导来自所述微波源的辐射的微波通道，所述谐振器包括：

具有第一通道的箱体，所述微波源安装在所述箱体上；以及

具有第二通道的基座，所述基座被电连接到所述箱体，

其中，所述第二通道是所述第一通道的延伸部，并且所述第一通道和所述第二通道形成具有出口的微波通道，微波辐射通过所述出口发射，

其中，所述微波通道至少部分地容纳用于抑制回波的抑制装置，以及

其中，所述微波通道在所述出口处的最小横截面面积是所述抑制装置的最大横截面面积的8至12倍。

2.根据权利要求1所述的振荡器，所述振荡器还包括连接所述微波源和所述箱体的波导。

3.根据权利要求1所述的振荡器，其中，所述谐振器被制成为单个部分。

4.根据权利要求1所述的振荡器，其中，所述微波通道具有可变的横截面。

5.根据权利要求4所述的振荡器，其中，所述第二通道沿着从所述第一通道到所述微波通道的所述出口的方向渐扩。

6.根据权利要求1所述的振荡器，其中，所述微波通道的表面涂覆有一层导电材料。

7.根据权利要求1所述的振荡器，所述振荡器还包括在所述谐振器中制成的至少一个冷却通道。

8.一种矩阵型微波振荡器，所述矩阵型微波振荡器包括：

至少两个微波振荡器，每个所述微波振荡器包括：

微波源，以及

谐振器，所述谐振器具有用于引导来自所述微波源的辐射的微波通道，所述谐振器包括：

具有第一通道的箱体，所述微波源安装在所述箱体上；以及

具有第二通道的基座，所述基座被电连接到所述箱体，

其中，所述第二通道是所述第一通道的延伸部，并且所述第一通道和所述第二通道形成具有出口的微波通道，微波辐射通过所述出口发射，以及

其中，所述微波通道至少部分地容纳用于抑制回波的抑制装置，

其中，所述至少两个微波振荡器的所述谐振器彼此电连接。

9.根据权利要求8所述的矩阵型振荡器，所述矩阵型微波振荡器还包括被布置在所述至少两个微波振荡器的所述基座上的喇叭部。

10.根据利要求9所述的矩阵型振荡器，其中，所述至少两个微波振荡器的所有喇叭部被制成为单个部分。

11.根据利要求8所述的矩阵型振荡器，其中，所述至少两个微波振荡器的所有基座被制成为单个部分。

12.根据权利要求8所述的矩阵型振荡器，所述矩阵型微波振荡器还包括连接所述至少两个微波振荡器的所述微波通道的同步通道。

13.根据权利要求8所述的矩阵型振荡器，所述矩阵型微波振荡器还包括被布置在所述至少两个微波振荡器的所述箱体和/或所述基座中的同步插入件。

14.根据权利要求8所述的矩阵型振荡器，其中，所述至少两个微波振荡器中的至少一些微波振荡器通过连接器彼此电连接。

Claims (15)

1.一种微波振荡器，所述微波振荡器包括：

微波源，以及

谐振器，所述谐振器具有用于引导来自所述微波源的辐射的微波通道，所述谐振器包括：

具有第一通道的箱体，所述微波源安装在所述箱体上；以及

具有第二通道的基座，所述基座被电连接到所述箱体，

其中，所述第二通道是所述第一通道的延伸部，并且所述第一通道和所述第二通道形成具有出口的微波通道，微波辐射通过所述出口发射，以及

其中，所述微波通道至少部分地容纳用于抑制回波的抑制装置。

2.根据权利要求1所述的振荡器，其中，所述微波通道在所述出口处的最小横截面面积是所述抑制装置的最大横截面面积的8至12倍。

3.根据权利要求1所述的振荡器，所述振荡器还包括连接所述微波源和所述箱体的波导。

4.根据权利要求1所述的振荡器，其中，所述谐振器被制成为单个部分。

5.根据权利要求1所述的振荡器，其中，所述微波通道具有可变的横截面。

6.根据权利要求5所述的振荡器，其中，所述第二通道沿着从所述第一通道到所述微波通道的所述出口的方向渐扩。

7.根据权利要求1所述的振荡器，其中，所述微波通道的表面涂覆有一层导电材料。

8.根据权利要求1所述的振荡器，所述振荡器还包括在所述谐振器中制成的至少一个冷却通道。

9.一种矩阵型微波振荡器，所述矩阵型微波振荡器包括：

至少两个根据权利要求1所述的微波振荡器，

其中，所述至少两个微波振荡器的所述谐振器彼此电连接。

10.根据权利要求9所述的矩阵型振荡器，所述矩阵型微波振荡器还包括被布置在所述至少两个微波振荡器的所述基座上的喇叭部。

11.根据利要求10所述的矩阵型振荡器，其中，所述至少两个微波振荡器的所有喇叭部被制成为单个部分。

12.根据利要求9所述的矩阵型振荡器，其中，所述至少两个微波振荡器的所有基座被制成为单个部分。

13.根据权利要求9所述的矩阵型振荡器，所述矩阵型微波振荡器还包括连接所述至少两个微波振荡器的所述微波通道的同步通道。

14.根据权利要求9所述的矩阵型振荡器，所述矩阵型微波振荡器还包括被布置在所述至少两个微波振荡器的所述箱体和/或所述基座中的同步插入件。

15.根据权利要求9所述的矩阵型振荡器，其中，所述至少两个微波振荡器中的至少一些微波振荡器通过连接器彼此电连接。

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