CN118056502A - 一种微波生成方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波生成方法和装置。该方法用于微波能雾化器具，包括：由微波生成模块生成第N次微波信号，其中，N为大于或等于1的整数；检测第N次微波信号对应的反馈信号，并根据反馈信号生成调节信号；由微波控制模块根据调节信号调节控制信号，并将调节后的控制信号发送至微波生成模块。实施本发明可以在生成微波信号后，通过获取输出该微波信号的反馈信号来调节控制信号，进而可以根据微波信号的输出情况来调节下一次生成的微波，能够及时调节微波能的吸收效率，具有调节速度快、精度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及微波能雾化器具领域，尤其涉及一种微波生成方法和装置。
背景技术
微波能用于气溶胶雾化时，传输至雾化基体的微波能很难被完全吸收，但是存在雾化基体对应的最佳工作频率，使用该最佳工作频率的微波能可以被雾化基体最大程度地吸收，同时微波能的反射量最低，从而实现能量的最大化利用。在工作过程中，雾化器中雾化基体的阻抗特性一直在变化，从而导致雾化基体吸收微波能的最佳工作频率也发生变化，因此需要及时调整微波能的频率从而保证能量的最大化利用。
目前主要通过间隔地扫描一定频率范围内的微波，计算不同频率下微波的电压驻波比或回波损耗等参数，再通过比较找到最优参数，以该最优参数的对应频率作为生成微波的频率。在扫频时需要消耗大量的运算资源，同时存在扫描速度慢、扫描精度低等问题，从而严重影响微波能的吸收效率，造成功耗高，设备过热等情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的微波生成方法和装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种微波生成方法，用于微波能雾化器具，包括以下步骤：
由微波生成模块生成第N次微波信号，其中，N为大于或等于1的整数；
检测所述第N次微波信号对应的反馈信号，并根据所述反馈信号生成调节信号；
由微波控制模块根据所述调节信号调节控制信号，并将调节后的所述控制信号发送至所述微波生成模块。
优选地，当N等于1时，在所述由微波生成模块生成第N次微波信号步骤中，包括：获取预设控制信号，并根据所述预设控制信号生成对应频率的所述第N次微波信号；
当N大于1时，在所述由微波生成模块生成第N次微波信号步骤中，包括：获取所述控制信号，并根据所述控制信号调节第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号。
优选地，在所述根据所述控制信号调节第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号步骤中，包括：
将所述控制信号与预设参数条件比对，以调节所述第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号。
优选地，所述预设参数包括第一信号值和第二信号值；
在所述将所述控制信号与预设参数条件比对，以调节所述第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号步骤中，包括：
当所述控制信号小于或等于所述第一信号值时，将所述第N-1次微波信号的频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于所述第一信号值且小于所述第二信号值时，根据所述控制信号提高所述第N-1次微波信号的频率，并将提高后的所述频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于或等于所述第二信号值时，获取所述预设控制信号，并将所述预设控制信号对应的频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
或
当所述控制信号小于或等于所述第一信号值时，将所述第N-1次微波信号的频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于所述第一信号值且小于所述第二信号值时，根据所述控制信号降低所述第N-1次微波信号的频率，并将降低后的所述频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于或等于所述第二信号值时，获取所述预设控制信号，并将所述预设控制信号对应的频率作为生成所述第N次微波信号的频率。
优选地，所述预设参数包括所述第一信号值、所述第二信号值、第三信号值和第四信号值；
在所述将所述控制信号与预设参数条件比对，以调节所述第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号步骤中，包括：
当所述控制信号小于或等于所述第一信号值或大于或等于所述第二信号值时，获取所述预设控制信号，并将所述预设控制信号对应的频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于所述第一信号值且小于或等于所述第三信号值时，根据所述控制信号提高所述第N-1次微波信号的频率，并将提高后的所述频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于所述第三信号值且小于或等于所述第四信号值时，将所述第N-1次微波信号的频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于所述第四信号值且小于所述第二信号值时，根据所述控制信号降低所述第N-1次微波信号的频率，并将降低后的所述频率作为生成所述第N次微波信号的频率。
优选地，在所述由微波生成模块生成第N次微波信号步骤中，还包括：调整所述微波信号至设定功率。
优选地，所述反馈信号包括正向微波功率和反向微波功率；所述正向微波功率为将所述微波信号向外发射的功率，所述反向微波功率为接收的所述微波信号的反向微波功率。
优选地，在所述根据所述反馈信号生成调节信号步骤中，包括：
根据所述反馈信号计算电压驻波比，并根据所述电压驻波比生成所述调节信号；或
根据所述反馈信号计算回波损耗，并根据所述回波损耗生成所述调节信号；或
根据所述正向微波功率与所述反向微波功率的差值生成所述调节信号；或
根据所述反向微波功率生成所述调节信号。
优选地，在所述由微波控制模块根据所述调节信号调节控制信号步骤前，还包括：由所述微波控制模块获取所述预设控制信号；
在所述由微波控制模块根据所述调节信号调节控制信号步骤中，包括：根据所述调节信号与所述预设控制信号的差值调节所述控制信号。
优选地，所述预设控制信号为预先设置的预设电压信号，所述预设电压信号为所述电压驻波比达到要求值时转换出的电压。
本发明还提供一种微波生成装置，包括微波生成模块、检测模块和微波控制模块；
所述微波生成模块用于生成第N次微波信号，其中，N为大于或等于1的整数；获取所述微波控制模块发送的控制信号；
所述检测模块与所述微波生成模块连接，用于检测所述第N次微波信号对应的反馈信号，并根据所述反馈信号生成调节信号；
所述微波控制模块分别连接所述微波生成模块和所述检测模块，用于获取所述调节信号，根据所述调节信号调节所述控制信号，并将所述调节后的所述控制信号发送至所述微波生成模块。
优选地，所述微波生成模块包括信号源模块和功率放大器；
所述信号源模块的第一端与所述微波控制模块连接，所述信号源模块的第二端与所述功率放大器的第一端连接，所述功率放大器的第二端与所述检测模块连接；
所述信号源模块用于当N等于1时，获取预设控制信号，并根据所述预设控制信号生成对应频率的所述第N次微波信号；当N大于1时，获取所述控制信号，并根据所述控制信号调节第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号；
所述功率放大器用于调整所述微波信号至设定功率。
优选地，所述信号源模块还用于将所述控制信号与预设参数条件比对，以调节所述第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号。
优选地，所述反馈信号包括正向微波功率和反向微波功率，所述检测模块包括反馈信号检测模块和反馈信号转换模块；
所述反馈信号检测模块的第一端与所述微波生成模块连接，所述反馈信号检测模块的第二端与所述反馈信号转换模块的第一端连接，所述反馈信号转换模块的第二端与所述微波控制模块连接；
所述反馈信号检测模块用于检测所述正向微波功率和所述反向微波功率；
所述反馈信号转换模块用于根据所述反馈信号生成调节信号。
优选地，所述反馈信号检测模块包括第一耦合器、第二耦合器和环形器；
所述第一耦合器的第一端与所述微波生成模块连接，第二端与所述环形器的输入端连接，第三端与所述反馈信号转换模块连接；所述第一耦合器用于检测所述正向微波功率，并将所述正向微波功率输送到所述反馈信号转换模块；
所述第二耦合器的第一端与所述环形器的隔离端连接，所述第二耦合器的第二端与所述反馈信号转换模块连接；所述环形器用于隔离出所述反向微波功率，所述第二耦合器用于检测所述反向微波功率，并将所述反向微波功率输送到所述反馈信号转换模块；或
所述反馈信号检测模块包括第三耦合器；
所述第三耦合器的第一端与所述微波生成模块连接，所述第三耦合器的第二端和第三端与所述反馈信号转换模块连接；用于检测所述正向微波功率和所述反向微波功率，并将所述正向微波功率通过第二端输送到所述反馈信号转换模块，将所述反向微波功率通过第三端输送到所述反馈信号转换模块。
优选地，所述微波控制模块包括差分放大器，所述差分放大器用于根据所述调节信号与所述预设控制信号的差值调节所述控制信号。
实施本发明的一种微波生成方法和装置，具有以下有益效果：在生成微波信号后，通过获取输出该微波信号的反馈信号来调节控制信号，进而可以根据微波信号的输出情况来调节下一次生成的微波，能够及时调节微波能的吸收效率，具有调节速度快、精度高等优点。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一些实施例的微波生成装置的结构示意图；
图2是本发明一些实施例的微波生成方法的流程示意图；
图3是本发明一些实施例的微波生成模块的电压与频率的关系图；
图4是本发明一些实施例的反馈信号检测模块的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
当一个部件被称为“连接”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。上述术语仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
本发明提供的一种微波生成方法和装置，可应用于微波能雾化器具。该微波能雾化器具可利用微波加热雾化基体，以雾化产生气溶胶。该雾化基体为诸如经过处理的植物叶类制品等固态气溶胶生成基质。可以理解地，在另一些实施例中，该雾化基体也可以为液态气溶胶生成基质。
该微波能雾化器具包括用于固定雾化基体的基体固定架、雾化腔、发射天线、微波生成装置、供电电池和壳体等。其中基体固定架用于放置和固定雾化基体，供电电池用于为微波能雾化器具供电，微波生成装置和供电电池位于壳体内。发射天线位于雾化腔底部或其他适当位置，靠近壳体安装，用于发射微波信号。该微波能雾化器具还包括微波聚集装置，发射天线位于微波聚集装置内。发射天线发出微波，微波聚集装置将发射天线发射的至少部分微波聚集至雾化腔中雾化基体所在位置，以加热雾化基体。
如图1所示，在一实施例中，微波生成装置包括微波生成模块1、检测模块2和微波控制模块。
其中，微波生成模块1用于生成第N次微波信号，其中，N为大于或等于1的整数；获取所述微波控制模块发送的控制信号。具体的，微波生成模块1分别连接微波控制模块和检测模块2，在生成微波信号后，通过检测模块2将微波信号传输到发射天线，发射天线再将微波信号发射出去。此外，微波生成模块1还可以接收外部的启动信号和停止信号，在启动信号和停止信号的控制下进行工作。
在一可选实施例中，微波生成模块1包括信号源模块和功率放大器；信号源模块的第一端与微波控制模块连接，信号源模块的第二端与功率放大器的第一端连接，功率放大器的第二端与检测模块2连接。信号源模块用于当N等于1时，获取预设控制信号，并根据预设控制信号生成对应频率的第N次微波信号；当N大于1时，获取控制信号，并根据控制信号调节第N-1次微波信号的频率，从而生成第N次微波信号。功率放大器用于调整微波信号至设定功率，从而控制生成微波的频率和功率。
具体的，信号源模块包括压控振荡器，其输出信号的频率与输入的控制电压有对应关系。在生成第一次微波信号时，获取预设控制信号后，压控振荡器可以根据预设控制信号生成默认频率的微波信号；在生成第一次之后的微波信号时，压控振荡器在前一次的微波信号基础上根据控制信号修正产生的微波信号的频率，从而可以根据前一次的微波信号通过发射天线向外发射的发射效率来实时调节微波信号的频率。此外，由于压控振荡器产生的微波信号的功率较低，因此需要通过功率放大器将信号源模块输出的微波信号放大到符合需要的功率值。例如，可以采用型号为BLM2425M9S20的晶体管或其他器件对微波信号的功率进行放大。
在一可选实施例中，信号源模块还用于将控制信号与预设参数条件比对，以调节第N-1次微波信号的频率，从而生成第N次微波信号。具体的，可以增设一些电阻或其他器件，从而控制压控振荡器在控制信号满足预设参数条件的情况下，才具体要求调节微波信号的频率，从而避免无约束的调节和频繁地调节微波信号的频率，从而保证装置的安全性。
检测模块2连接在发射天线和微波生成模块1之间，用于检测由发射天线发送的第N次微波信号对应的反馈信号，并根据反馈信号生成调节信号。具体的，微波信号经由检测模块2输出。例如将微波信号输出至发射天线，再由发射天线将微波信号发射到雾化基体。由于发射天线和雾化基体的阻抗不完全匹配，因此并非所有微波都会被雾化基体吸收，未被吸收的微波被反射回来从而被天线接收；所以检测模块可以通过检测发射天线发射的微波信号和被反射回来的微波信号，实时分析得到对应频率的微波信号在雾化基体中的吸收效率，并生成调节信号，以便根据微波在雾化基体中的吸收效率动态调整产生微波信号的频率。
在一可选实施例中，反馈信号包括正向微波功率和反向微波功率，检测模块2包括反馈信号检测模块和反馈信号转换模块。反馈信号检测模块的第一端与微波生成模块1连接，反馈信号检测模块的第二端与反馈信号转换模块的第一端连接，反馈信号转换模块的第二端与微波控制模块连接。反馈信号检测模块用于检测正向微波功率和反向微波功率。反馈信号转换模块用于根据反馈信号生成调节信号。
具体的，正向微波功率为发射天线向雾化基体发射的微波功率，反向微波功率为发射天线接收的被反射回来的微波功率。反馈信号检测模块检测到正向微波功率和反向微波功率后传输至反馈信号转换模块，反馈信号转换模块再根据反馈信号转换出对应的电信号。
在一可选实施例中，参考图4，反馈信号检测模块包括第一耦合器4、第二耦合器5和环形器3。第一耦合器4的第一端与微波生成模块连接，第二端与环形器3的输入端连接，第三端与反馈信号转换模块连接，第四端连接一个电阻；第一耦合器4用于检测正向微波功率，并将正向微波功率输送到反馈信号转换模块。第二耦合器5的第一端与环形器的隔离端连接，第二耦合器5的第二端与反馈信号转换模块连接，第三端连接另一个电阻。其中，环形器3用于隔离出反向微波功率，第二耦合器5用于检测反向微波功率，并将反向微波功率输送到反馈信号转换模块。
具体的，当微波信号经过第一耦合器4时，第一耦合器4可以按照一定比例耦合出正向微波功率，从而检测正向微波功率；经过第一耦合器4的微波信号输入环形器3的输入端，再从输出端输出到发射天线；由发射天线将微波信号发送到雾化基体后，有一部分被反射回发射天线形成反向微波信号；反向微波信号从环形器的输出端进入，经过环形器的分离作用后到达隔离端，再输送到第二耦合器5；第二耦合器5也按照一定比例耦合出反向微波功率，从而检测反向微波功率。
或者，在另一可选实施例中，反馈信号检测模块包括第三耦合器。其中，第三耦合器的第一端与微波生成模块连接，第三耦合器的第二端和第三端与反馈信号转换模块连接；用于检测正向微波功率和反向微波功率，并将正向微波功率通过第二端输送到反馈信号转换模块，将反向微波功率通过第三端输送到反馈信号转换模块。
具体的，第三耦合器可以采用双定向耦合器。当微波信号经过第三耦合器时，第三耦合器可以按照一定比例耦合出正向微波功率，从而检测正向微波功率；经过第三耦合器的微波信号到达发射天线；由发射天线将微波信号发送到雾化基体后，有一部分被反射回发射天线形成反向微波信号；反向微波信号又传输到第三耦合器，再按照一定比例耦合出反向微波功率，从而检测反向微波功率。
在一可选实施例中，反馈信号转换模块根据反馈信号生成调节信号。反馈信号转换模块可以采用功率检测器根据输入的功率信号转换输出电压信号，例如MAX2016功率检测器、LT5581功率检测器等。
微波控制模块分别连接微波生成模块1和检测模块2，用于获取调节信号，根据调节信号调节控制信号，并将调节后的控制信号发送至微波生成模块1。
在一可选实施例中，微波控制模块包括差分放大器，差分放大器用于根据调节信号与预设控制信号的差值调节控制信号。具体的，差分放大器可以输出将两个输入端电压的差成比例放大的电压，根据调节信号与预设控制信号这两个电压信号的差值成比例放大可以输出一个电压信号，即控制信号。其中，具体的放大比例与差分放大器的具体电路设置相关。
在一可选实施例中，预设控制信号为预先设置的预设电压信号，预设电压信号为电压驻波比(VSWR)达到要求值时转换出的电压。具体的，预设控制信号保持不变，为预先根据VSWR<X时转换出的电压。其中，根据实际需要X的值可能不同，譬如为1.5、1.4等。由于雾化基体的阻抗发生变化，预设控制信号对应的默认频率不一定是最佳工作频率，因此需要结合预设控制信号和调节信号对输入微波生成模块1的控制信号进行调节。
本实施例的微波生成装置的工作过程为：微波生成模块1接收到启动信号后，获取预设控制信号作为控制信号，生成预设控制信号对应频率的微波，通过检测模块2传输到发射天线，发射天线将该微波发射到雾化基体，检测模块2检测反馈信号并生成调节信号，微波控制模块根据调节信号调节控制信号，微波生成模块1根据控制信号调节或继续维持生成微波的功率，再继续将微波通过检测模块输出，一直重复循环，直至微波生成模块1接收到停止信号。
本实施例的微波生成装置采用负反馈自动控制逻辑实现硬件电路自动跟频，自动跟频的速度取决于硬件转换速度，远高于软件控制的跟频速度；而且不需要消耗控制模块的计算资源。
如图2所示，图2为本发明提供的一种微波生成方法一实施例的流程示意图。本实施例的微波生成方法可用于微波能雾化器具，包括以下步骤：
S1、由微波生成模块生成第N次微波信号，其中，N为大于或等于1的整数。具体的，接收到外部控制系统发送的启动信号后，微波生成模块1可以不停地根据输入的电压生成微波信号，经过检测模块2到达发射天线，由发射天线将微波发射到雾化基体；直至接收到外部控制系统发送的停止信号，微波生成模块1则停止工作。
在一可选实施例中，预设控制信号为预先设置的预设电压信号，预设电压信号为电压驻波比(VSWR)达到要求值时转换出的电压。具体的，预设控制信号为根据对电压驻波比的值的实际需要而转换出的电压，即当VSWR<X时。根据实际需要X的值可能不同，譬如为1.5、1.4等。电压驻波比可用于衡量微波功率通过发射天线传输到雾化基体的效率。当两者的阻抗不一致时，部分微波功率会被反射回来，导致传输到雾化基体的功率减少，反射的功率越高，电压驻波比越大。
在一可选实施例中，当N等于1时，在步骤S1中，由微波生成模块生成第N次微波信号包括：获取预设控制信号，并根据预设控制信号生成对应频率的第N次微波信号。当N大于1时，在步骤S1中，由微波生成模块生成第N次微波信号包括：获取控制信号，并根据控制信号调节第N-1次微波信号的频率，从而生成第N次微波信号。
具体的，在生成第一次微波信号时，获取预设控制信号后，可以根据预设控制信号生成默认频率的微波信号。例如，参考图3，当预设控制信号为1V，压控振荡器根据输入的1V电压输出频率为2.45GHz、功率为0dBm的默认微波信号。
在生成第一次之后的微波信号时，在前一次的微波信号基础上根据控制信号调整产生的微波信号的频率，从而可以根据前一次的微波信号通过发射天线向外发射的发射效率来实时调节微波信号的频率。
在一可选实施例中，在步骤S1中，还包括：调整微波信号至设定功率。具体的，由于压控振荡器产生的微波信号的功率较低，因此需要将微波信号的功率放大到符合需要的功率值。例如，将微波信号的功率从0dBm放大到40dBm，其中dBm以1mW功率为基准，用于表示绝对功率值。
S2、检测第N次微波信号对应的反馈信号，并根据反馈信号生成调节信号。具体的，通过检测模块2检测发射微波对应的反馈信号，可以得到对应频率的微波在雾化基体中的吸收情况，因此根据反馈信号生成的调节信号可用于调节控制信号从而调节微波频率，以便生成的微波能被雾化基体最大化地吸收。
在一可选实施例中，反馈信号包括正向微波功率和反向微波功率；正向微波功率为将微波信号向外发射的功率，反向微波功率为接收的微波信号的反向微波功率。具体的，未被雾化基体吸收的微波可以被反射回来从而被天线接收，其功率即为反向微波功率；正向微波功率为发射天线向雾化基体发射的微波功率。使用耦合器、环形器可以检测正向微波功率和反向微波功率。
例如，经过功率放大后的第一次微波信号为频率2.45GHz、功率40dBm，到达反馈信号检测模块时被耦合出一部分的功率，假设耦合系数为-20dBm，则被反馈信号检测模块检测的正向微波功率为：40dBm-20dBm＝20dBm。同时，通过了反馈信号检测模块的第一次微波信号的功率衰减1dBm，到达发射天线的第一次微波信号为频率2.45GHz、功率39dBm(7.943W)。假设返回发射天线的反向微波为频率2.45GHz、功率36dBm(3.981W)，此时的功率反射率约为50％，被反馈信号检测模块检测的反向微波功率为36dBm-20dBm＝16dBm。由于耦合系数不变，所以对于正向微波功率和反向功率功率的检测可以选择只检测经过耦合后的部分，也能得到微波信号的发射效率。
在一可选实施例中，在步骤S2中，根据反馈信号生成调节信号，包括：根据反馈信号计算电压驻波比，并根据电压驻波比生成调节信号；或根据反馈信号计算回波损耗，并根据回波损耗生成调节信号；或根据正向微波功率与反向微波功率的差值生成调节信号；或根据反向微波功率生成调节信号。
具体的，正向微波信号的功率不变时，反向微波信号的功率越小，微波信号的吸收效率越高，因此根据反馈信号生成的调节信号有助于微波控制模块评估当前频率的微波信号的吸收效率。因此，可以通过将电压驻波比、回波损耗、反向微波功率值或正向微波功率与反向微波功率的差值转换输出电压信号从而得到调节信号。例如，根据反向微波功率值16dBm转换出调节信号为1.6V；根据正向微波功率与反向微波功率的差值4dBm转换出调节信号为0.4V；根据电压驻波比值3转换出调节信号为0.3V；根据回波损耗6dB转换出调节信号为0.6V。
S3、由微波控制模块根据调节信号调节控制信号，并将调节后的控制信号发送至微波生成模块1。具体的，由于不同频率的微波信号发射效率不同，因此需要找到满足发射效率要求的合适的微波信号频率。根据调节信号调节输入微波生成模块1的控制信号，将调节后的控制信号发送至微波生成模块1，微波生成模块1再根据调节后的控制信号调节微波信号的频率，能够动态地调整微波信号的频率以适应阻抗的不停变化。
在一可选实施例中，在步骤S3前，还包括：由微波控制模块获取预设控制信号；在步骤S3中，由微波控制模块根据调节信号调节控制信号，包括：根据调节信号与预设控制信号的差值调节控制信号。具体的，将调节信号和预设控制信号分别输入差分放大器，可以根据调节信号与预设控制信号电压值的差值以一定比例转换得到控制信号。
例如，在第一次生成微波信号时，根据反向微波功率值转换出调节信号为1.6V，预设控制信号为1V，两者的差值为0.6V；假设以两者的差值作为控制信号，则控制信号为0.6V。根据不同的转换方式得到的调节信号也不相同，因此对于两者的差值的具体转换关系也应作出相应的调整。
在一可选实施例中，在步骤S1中，根据控制信号调节第N-1次微波信号的频率，从而生成第N次微波信号，包括：将控制信号与预设参数条件比对，以调节第N-1次微波信号的频率，从而生成第N次微波信号。具体的，根据实际需要，微波信号的频率不能无限制地提高或降低。因此，需要设置一些条件，将控制信号与参数条件进行比对，根据条件要求来实现对微波信号频率的控制。
在一可选实施例中，预设参数包括第一信号值和第二信号值。在步骤S1中，将控制信号与预设参数条件比对，以调节第N-1次微波信号的频率，从而生成第N次微波信号包括：当控制信号小于或等于第一信号值时，将第N-1次微波信号的频率作为生成第N次微波信号的频率。当控制信号大于第一信号值且小于第二信号值时，根据控制信号提高第N-1次微波信号的频率，并将提高后的频率作为生成第N次微波信号的频率。当控制信号大于或等于第二信号值时，获取预设控制信号，并将预设控制信号对应的频率作为生成第N次微波信号的频率。
例如，参考图3，第一信号值VA为0.5V，第二信号值VB为2V；电压每增加1V，频率提高0.05GHz。第N-1次微波信号的频率为2.45GHz，当根据第N-1次微波信号得到的控制信号为0.6V时，则提高频率的幅度与电压提高0.6V的幅度相对应，需要提高频率0.03GHz，生成第N次微波信号的频率为2.48GHz。当根据第N次微波信号得到的控制信号为0.4V时，频率保持不变，生成第N+1次微波信号的频率仍为2.48GHz。当根据第N+1次微波信号得到的控制信号为2.1V时，重置到与预设控制信号1V对应的默认频率，生成第N+2次微波信号的频率为2.45GHz。
在另一可选实施例中，在步骤S1中，将控制信号与预设参数条件比对，以调节第N-1次微波信号的频率，从而生成第N次微波信号包括：当控制信号小于或等于第一信号值时，将第N-1次微波信号的频率作为生成第N次微波信号的频率。当控制信号大于第一信号值且小于第二信号值时，根据控制信号降低第N-1次微波信号的频率，并将降低后的频率作为生成第N次微波信号的频率。
例如，参考图3，第一信号值VA为0.5V，第二信号值VB为2V。第N-1次微波信号的频率为2.45GHz，当根据第N-1次微波信号得到的控制信号为0.6V时，则降低频率的幅度与电压降低0.6V的幅度相对应，需要降低频率0.03GHz，生成第N次微波信号的频率为2.42GHz。当根据第N次微波信号得到的控制信号为0.4V时，频率保持不变，生成第N+1次微波信号的频率仍为2.42GHz。当根据第N+1次微波信号得到的控制信号为2.1V时，重置到与预设控制信号1V对应的默认频率，生成第N+2次微波信号的频率为2.45GHz。
在一可选实施例中预设参数包括第一信号值、第二信号值、第三信号值和第四信号值。在步骤S1中，将控制信号与预设参数条件比对，以调节第N-1次微波信号的频率，从而生成第N次微波信号包括：
当控制信号小于或等于第一信号值或大于或等于第二信号值时，获取预设控制信号，并将预设控制信号对应的频率作为生成所述第N次微波信号的频率。当控制信号大于第一信号值且小于或等于第三信号值时，根据控制信号提高第N-1次微波信号的频率，并将提高后的频率作为生成第N次微波信号的频率。当控制信号大于第三信号值且小于或等于第四信号值时，将第N-1次微波信号的频率作为生成第N次微波信号的频率。当控制信号大于第四信号值且小于第二信号值时，根据控制信号降低第N-1次微波信号的频率，并将降低后的频率作为生成第N次微波信号的频率。
例如，参考图3，第一信号值VA为0.5V，第二信号值VB为2V，第三信号值Va为1V，第四信号值Vb为1.5V。第N-1次微波信号的频率为2.45GHz，当根据第N-1次微波信号得到的控制信号为0.8V时，则提高频率的幅度与电压提高0.8V的幅度相对应，需要提高频率0.04GHz，生成第N次微波信号的频率为2.49GHz。当根据第N次微波信号得到的控制信号为1.1V时，频率保持不变，生成第N+1次微波信号的频率仍为2.49GHz。当根据第N+1次微波信号得到的控制信号为1.6V时，则降低频率的幅度与电压降低1.6V的幅度相对应，需要降低频率0.08GHz，生成第N+2次微波信号的频率为2.41GHz。当根据第N+2次微波信号得到的控制信号为2.1V或0.4V时，重置到与预设控制信号1V对应的默认频率，生成第N+3次微波信号的频率为2.45GHz。
本实施例的微波生成方法是采用负反馈自动控制逻辑实现硬件电路自动跟频，自动跟频的速度取决于硬件转换速度，远高于软件控制的跟频速度；而且不需要消耗控制模块的计算资源。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的一部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (16)
1.一种微波生成方法，用于微波能雾化器具，其特征在于，包括以下步骤：
由微波生成模块生成第N次微波信号，其中，N为大于或等于1的整数；
检测所述第N次微波信号对应的反馈信号，并根据所述反馈信号生成调节信号；
由微波控制模块根据所述调节信号调节控制信号，并将调节后的所述控制信号发送至所述微波生成模块。
2.根据权利要求1所述的微波生成方法，其特征在于，
当N等于1时，在所述由微波生成模块生成第N次微波信号步骤中，包括：获取预设控制信号，并根据所述预设控制信号生成对应频率的所述第N次微波信号；
当N大于1时，在所述由微波生成模块生成第N次微波信号步骤中，包括：获取所述控制信号，并根据所述控制信号调节第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号。
3.根据权利要求2所述的微波生成方法，其特征在于，在所述根据所述控制信号调节第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号步骤中，包括：
将所述控制信号与预设参数条件比对，以调节所述第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号。
4.根据权利要求3所述的微波生成方法，其特征在于，所述预设参数包括第一信号值和第二信号值；
在所述将所述控制信号与预设参数条件比对，以调节所述第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号步骤中，包括：
当所述控制信号小于或等于所述第一信号值时，将所述第N-1次微波信号的频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于所述第一信号值且小于所述第二信号值时，根据所述控制信号提高所述第N-1次微波信号的频率，并将提高后的所述频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于或等于所述第二信号值时，获取所述预设控制信号，并将所述预设控制信号对应的频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
或
当所述控制信号小于或等于所述第一信号值时，将所述第N-1次微波信号的频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于所述第一信号值且小于所述第二信号值时，根据所述控制信号降低所述第N-1次微波信号的频率，并将降低后的所述频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于或等于所述第二信号值时，获取所述预设控制信号，并将所述预设控制信号对应的频率作为生成所述第N次微波信号的频率。
5.根据权利要求3所述的微波生成方法，其特征在于，所述预设参数包括所述第一信号值、所述第二信号值、第三信号值和第四信号值；
在所述将所述控制信号与预设参数条件比对，以调节所述第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号步骤中，包括：
当所述控制信号小于或等于所述第一信号值或大于或等于所述第二信号值时，获取所述预设控制信号，并将所述预设控制信号对应的频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于所述第一信号值且小于或等于所述第三信号值时，根据所述控制信号提高所述第N-1次微波信号的频率，并将提高后的所述频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于所述第三信号值且小于或等于所述第四信号值时，将所述第N-1次微波信号的频率作为生成所述第N次微波信号的频率；
当所述控制信号大于所述第四信号值且小于所述第二信号值时，根据所述控制信号降低所述第N-1次微波信号的频率，并将降低后的所述频率作为生成所述第N次微波信号的频率。
6.根据权利要求1所述的微波生成方法，其特征在于，在所述由微波生成模块生成第N次微波信号步骤中，还包括：调整所述微波信号至设定功率。
7.根据权利要求1所述的微波生成方法，其特征在于，所述反馈信号包括正向微波功率和反向微波功率；所述正向微波功率为将所述微波信号向外发射的功率，所述反向微波功率为接收的所述微波信号的反向微波功率。
8.根据权利要求7所述的微波生成方法，其特征在于，在所述根据所述反馈信号生成调节信号步骤中，包括：
根据所述反馈信号计算电压驻波比，并根据所述电压驻波比生成所述调节信号；或
根据所述反馈信号计算回波损耗，并根据所述回波损耗生成所述调节信号；或
根据所述正向微波功率与所述反向微波功率的差值生成所述调节信号；或
根据所述反向微波功率生成所述调节信号。
9.根据权利要求1所述的微波生成方法，其特征在于，
在所述由微波控制模块根据所述调节信号调节控制信号步骤前，还包括：由所述微波控制模块获取所述预设控制信号；
在所述由微波控制模块根据所述调节信号调节控制信号步骤中，包括：根据所述调节信号与所述预设控制信号的差值调节所述控制信号。
10.根据权利要求2或9所述的微波生成方法，其特征在于，所述预设控制信号为预先设置的预设电压信号，所述预设电压信号为所述电压驻波比达到要求值时转换出的电压。
11.一种微波生成装置，其特征在于，包括微波生成模块、检测模块和微波控制模块；
所述微波生成模块用于生成第N次微波信号，其中，N为大于或等于1的整数；获取所述微波控制模块发送的控制信号；
所述检测模块与所述微波生成模块连接，用于检测所述第N次微波信号对应的反馈信号，并根据所述反馈信号生成调节信号；
所述微波控制模块分别连接所述微波生成模块和所述检测模块，用于获取所述调节信号，根据所述调节信号调节所述控制信号，并将所述调节后的所述控制信号发送至所述微波生成模块。
12.根据权利要求11所述的微波生成装置，其特征在于，所述微波生成模块包括信号源模块和功率放大器；
所述信号源模块的第一端与所述微波控制模块连接，所述信号源模块的第二端与所述功率放大器的第一端连接，所述功率放大器的第二端与所述检测模块连接；
所述信号源模块用于当N等于1时，获取预设控制信号，并根据所述预设控制信号生成对应频率的所述第N次微波信号；当N大于1时，获取所述控制信号，并根据所述控制信号调节第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号；
所述功率放大器用于调整所述微波信号至设定功率。
13.根据权利要求12所述的微波生成装置，其特征在于，所述信号源模块还用于将所述控制信号与预设参数条件比对，以调节所述第N-1次微波信号的频率，从而生成所述第N次微波信号。
14.根据权利要求10所述的微波生成装置，其特征在于，所述反馈信号包括正向微波功率和反向微波功率，所述检测模块包括反馈信号检测模块和反馈信号转换模块；
所述反馈信号检测模块的第一端与所述微波生成模块连接，所述反馈信号检测模块的第二端与所述反馈信号转换模块的第一端连接，所述反馈信号转换模块的第二端与所述微波控制模块连接；
所述反馈信号检测模块用于检测所述正向微波功率和所述反向微波功率；
所述反馈信号转换模块用于根据所述反馈信号生成调节信号。
15.根据权利要求14所述的微波生成装置，其特征在于，
所述反馈信号检测模块包括第一耦合器、第二耦合器和环形器；
所述第一耦合器的第一端与所述微波生成模块连接，第二端与所述环形器的输入端连接，第三端与所述反馈信号转换模块连接；所述第一耦合器用于检测所述正向微波功率，并将所述正向微波功率输送到所述反馈信号转换模块；
所述第二耦合器的第一端与所述环形器的隔离端连接，所述第二耦合器的第二端与所述反馈信号转换模块连接；所述环形器用于隔离出所述反向微波功率，所述第二耦合器用于检测所述反向微波功率，并将所述反向微波功率输送到所述反馈信号转换模块；或
所述反馈信号检测模块包括第三耦合器；
所述第三耦合器的第一端与所述微波生成模块连接，所述第三耦合器的第二端和第三端与所述反馈信号转换模块连接；用于检测所述正向微波功率和所述反向微波功率，并将所述正向微波功率通过第二端输送到所述反馈信号转换模块，将所述反向微波功率通过第三端输送到所述反馈信号转换模块。
16.根据权利要求11所述的微波生成装置，其特征在于，所述微波控制模块包括差分放大器，所述差分放大器用于根据所述调节信号与所述预设控制信号的差值调节所述控制信号。
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