CN205752090U - 一种微波功率源 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种微波功率源。所述微波功率源应用于微波炉，包括微波信号发生器、第一功率放大器、相位调整模块以及可调增益放大器，所述微波信号发生器、所述第一功率放大器、所述相位调整模块以及所述可调增益放大器依次电连接。该微波功率源可以直接连接直流电源，可直接采用直流电源供电，通过设置相位调整模块和可增益放大器，可以实现精确的控制微波功率源的工作频率，微波信号的功率大小，还可以精确控制进入微波炉加热炉腔内的微波相位，使得炉腔内微波能量分布均匀，达到均匀高效加热食物的目的。

Description

一种微波功率源

技术领域

本实用新型涉及微波炉领域，具体而言，涉及一种微波功率源。

背景技术

传统微波炉采用磁控管为微波能量源，磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件。实质上是一个置于恒定磁场中的二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。

磁控管由于是真空器件，使用寿命短，而且微波能量输出随工作时间变小，震荡频率不确定和不稳定，因此在微波炉的谐振腔里辐射的微波能量随机不可控，不能均匀的加热食物。而且磁控管需要笨重的变压器提供阳极所需的高达4KV的电压，一般需要交流220V供电，适用场所的局限性很大。

实用新型内容

本实用新型实施例提供的一种微波功率源，应用于微波炉，包括微波信号发生器、第一功率放大器、相位调整模块以及可调增益放大器，所述微波信号发生器、所述第一功率放大器、所述相位调整模块以及所述可调增益放大器依次电连接；

所述微波信号发生器用于产生微波信号，并将所述微波信号传递至所述第一功率放大器，所述第一功率放大器用于将所述微波信号进行功率放大并将功率放大后的微波信号传递至所述相位调整模块，所述相位调整模块用于对所述功率放大后的微波信号进行相位调整并将相位调整后的微波信号传递至所述可调增益放大器，所述可调增益放大器用于调整所述相位调整后的微波信号的输出功率的大小。

优选的，还包括控制器，所述控制器分别与所述微波信号发生器、所述相位调整模块、所述可调增益放大器电连接，所述控制器用于控制所述微波信号发生器发出微波信号、所述相位调整模块对所述微波信号进行相位调整、所述可调增益放大器调整微波信号的功率。

优选的，所述可调增益放大器连接有第二功率放大器，所述第二功率放大器用于将所述可调增益放大器输出的微波信号再次进行功率放大。

优选的，所述第二功率放大器还连接有天线，所述天线用于接收所述第二功率放大器再次放大后的微波信号，并将所述再次放大后的微波信号传递至所述微波炉的炉腔内。

优选的，还包括射频同轴连接器，所述第二功率放大器、所述射频同轴连接器以及所述天线依次电连接，所述第二功率放大器用于将再次放大后的微波信号传递至所述射频同轴连接器，所述射频同轴连接器用于将获得的微波信号传递至所述天线。

优选的，所述天线为同轴天线，所述同轴天线包括法兰与天线头，所述法兰套设于所述天线头外，所述法兰与所述炉腔的外壁可拆卸连接，所述天线头的一端位于所述炉腔内。

优选的，还包括与所述控制器电性连接的正向功率检测模块，所述正向功率检测模块用于检测所述再次放大后的微波信号的功率并将检测到的所述再次放大后的微波信号的功率的信息传递至所述控制器。

优选的，还包括与所述控制器电性连接的反向功率检测模块，所述反向功率检测模块用于检测所述炉腔内的微波信号的功率并将所述炉腔内的微波信号的功率的信息传递至所述控制器。

优选的，所述控制器还用于依据获得的所述再次放大后的微波信号的功率的信息、所述炉腔内的微波信号的功率的信息，控制所述相位调整模块对所述功率放大后的微波信号进行相位调整以及控制所述可调增益放大器调整所述相位调整后的微波信号的功率。

优选的，所述微波功率源还包括开关，所述开关用于控制所述微波功率源的打开或闭合。

与现有技术相比，本实用新型的微波功率源可以直接连接直流电源，可直接采用直流电源供电，通过设置相位调整模块和可增益放大器，可以实现精确的控制微波功率源的工作频率，微波信号的功率大小，还可以精确控制进入微波炉加热炉腔内的微波相位，使得炉腔内微波能量分布均匀，达到均匀高效加热食物的目的。避免了现有技术采用磁控管的方式，通过交流电和变压器来达到磁控管所需的4千伏的电压，使用场所局限性大的缺点。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的微波功率源的电路连接框图；

图2为本实用新型实施例提供的天线、炉腔以及天线保护罩的位置关系示意图。

主要元件符号说明

微波功率源100；微波信号发生器101；第一功率放大器102；相位调整模块103；可调增益放大器104；第二功率放大器105；控制器106；天线107；射频同轴连接器108；正向功率检测模块109；反向功率检测模块110；炉腔111；天线头112；法兰113；天线头保护罩114；隔离腔115。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

传统微波炉采用磁控管为微波能量源，磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件。实质上是一个置于恒定磁场中的二极管。管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。

磁控管由于是真空器件，使用寿命短，而且微波能量输出随工作时间变小，震荡频率不确定和不稳定，因此在微波炉的谐振腔里辐射的微波能量随机不可控，不能均匀的加热食物。而且磁控管需要笨重的变压器提供阳极所需的高达4KV的电压，一般需要交流220V供电，适用场所的局限性很大。

有鉴于此，发明人经过长期观察和研究发现，提供了一种微波功率源。该微波功率源可以直接连接直流电源，可直接采用直流电源供电，通过设置相位调整模块和可增益放大器，可以实现精确的控制微波功率源的工作频率，微波信号的功率大小，还可以精确控制进入微波炉加热炉腔内的微波相位，使得炉腔内微波能量分布均匀，达到均匀高效加热食物的目的。避免了现有技术采用磁控管的方式，通过交流电和变压器来达到磁控管所需的4千伏的电压，使用场所局限性大的缺点。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参考图1，是本实用新型实施例提供的微波功率源100的电路连接框图。该微波功率源100包括微波信号发生器101、第一功率放大器102、相位调整模块103以及可调增益放大器104、控制器106、第二功率放大器105以及天线107，所述微波信号发生器101、所述第一功率放大器102、所述相位调整模块103、所述可调增益放大器104、第二功率放大器105以及天线107依次电连接，所述控制器106分别与所述微波信号发生器101、所述相位调整模块103、所述可调增益放大器104电连接。

所述微波信号发生器101用于产生微波信号，并将所述微波信号发送至所述第一功率放大模块，所述微波信号的能量值较低，需要所述第一功率放大模块的放大。所述微波信号发生器101受控于控制器106，可通过控制器106控制微波信号的产生。

所述第一功率放大器102用于将所述微波信号进行功率放大，并将功率放大后的微波信号传递至所述相位调整模块103。

所述相位调整模块103用于对所述功率放大后的微波信号进行相位调整并将相位调整后的微波信号传递至所述可调增益放大器104。所述相位调整模块103受控于控制器106，可实现精确控制输出的微波信号，使得微波信号在微波炉内的微波能量分布均匀。

所述可调增益放大器104用于调整所述相位调整后的微波信号的输出功率的大小，所述可调增益放大器104受控于所述控制器106，可使使用者任意调节最终输出到微波炉的微波信号的大小。

所述控制器106用于控制所述微波信号发生器101发出微波信号，控制所述相位调整模块103对所述微波信号进行相位调整，以及控制所述可调增益放大器104调整微波信号的功率。

所述第二功率放大器105用于将所述可调增益放大器104输出的微波信号再次进行功率放大。将所述可调增益放大器104输出的微波信号进行功率放大后，使其达到一定的功率值，以满足所述微波功率源100的微波能量输出。

所述天线107用于接收所述第二功率放大器105再次放大后的微波信号，并将所述再次放大后的微波信号传递至所述微波炉的炉腔111(请参考图2)内。

所述微波功率源100的工作原理为：

微波信号发生器101产生微波信号并将微波信号传递至第一功率放大器102，第一功率放大器102将所述微波信号进行功率放大并将进行功率放大后的微波信号传递至相位调整模块103，相位调整模块103对放大后的微波信号进行相位调整并将相位调整后的微波信号传递至可调增益放大器104，可调增益放大器104调整获得的微波信号的功率并将调整后的微波信号传递至第二功率放大器105，第二功率放大器105对获得的微波信号再次进行功率放大，并将再次放大后的微波信号传递至天线107，天线107将获得的微波信号传递至所述微波炉的炉腔111内。

需要说明的是，微波功率源100输出的微波信号既可以是点频信号，也可以是扫频信号，频率扫描范围为2.4GHz-2.5GHz，当然也可以是其他频率，比如915MHz、433MHz等，在此并不做限制。

所述微波功率源100还包括正向功率检测模块109和反向功率检测模块110，所述正向功率检测模块109和反向功率检测模块110均与所述控制器106电性连接。所述正向功率检测模块109用于检测所述第二功率放大器105再次放大后的微波信号的功率并将检测到的所述再次放大后的微波信号的功率的信息传递至所述控制器106。所述反向功率检测模块110用于检测所述炉腔111内的微波信号的功率并将所述炉腔111内的微波信号的功率的信息传递至所述控制器106。

所述控制器106可以依据所述正向功率检测模块109和反向功率检测模块110检测到的微波信号功率信息，即控制器106获得的所述第二功率放大模块再次放大后的微波信号的功率的信息、所述炉腔111内的微波信号的功率的信息，控制所述相位调整模块103对所述功率放大后的微波信号进行相位调整以及控制所述可调增益放大器104调整所述相位调整后的微波信号的功率。从而使得天线107发出的微波信号的能量在微波炉内分布均匀，从而达到均匀高效加热食物的目的。

所述微波功率源100还可以包括射频同轴连接器108，所述第二功率放大器105、射频同轴连接器108以及天线107依次电连接。所述射频同轴连接器108用于将从所述第二功率放大器105获得的微波信号传递至天线107，具有信号传输的功能。

如图2所示，是本实用新型实施例提供的天线107、炉腔111以及天线保护罩的位置关系示意图。本实施例中，天线107采用同轴天线，具体的，同轴天线包括法兰113与天线头112，天线头112与同轴连接器的中心导体连接从而可实现电连接。法兰113套设于天线头112外，炉腔111为中空的密封腔体，法兰113与炉腔111的外壁可拆卸连接，天线头112的一端位于炉腔111内。在现有技术中，通常将一磁控管输出的微波信号通过同轴波导转换器传递入炉腔111内对食物进行加热。同轴波导转换器的体积较大并且成本较高。本实施例中，采用射频同轴连接器108将第二功率放大器105传递的微波信号传递至天线头112，由于天线头112位于炉腔111内，因此天线107可直接将微波信号传递至炉腔111内，射频同轴连接器108和天线体积小，价格低廉，从而减小了车载微波炉的体积与制造成本。

本实施例中，可以在微波炉内设置天线头保护罩114，天线头保护罩114与炉腔111的内壁形成隔离腔115，且天线头保护罩114与炉腔111的内壁可拆卸连接。天线头保护罩114既可以采用收容框，也可以采用隔离板，在此并不做限制，只要能与炉腔111形成隔离腔115即可，且天线头112的一端位于所述隔离腔115内。天线头保护罩114可保护天线头112在车载微波炉在被搬离的过程中不被损坏或者在加热食物的过程中被加热后的食物的蒸汽腐蚀。需要说明是，天线头保护罩114尽量设置为绝缘天线头保护罩114。例如，天线头保护罩114可采用云母天线头保护罩114或者塑料天线头保护罩114或者陶瓷天线头保护罩114。

天线头保护罩114为一收容框，其固定在天线头保护罩114的内壁上，并与炉腔111的内壁形成隔离腔115。当然可以的是，天线头保护罩114可以为一平直的隔离板，其设置在炉腔111内并与炉腔111的内壁形成隔离腔115。

本实施例中，天线头112可以采用线状天线头112或椭圆天线头112或者水滴状天线头112或球形天线头112，在此并不对天线头112的形状做限制，天线头112为任意的形状均可。

需要提到的是，本实用新型的微波功率源100尤其适用于车载微波炉。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种微波功率源，应用于微波炉，其特征在于，包括微波信号发生器、第一功率放大器、相位调整模块以及可调增益放大器，所述微波信号发生器、所述第一功率放大器、所述相位调整模块以及所述可调增益放大器依次电连接；

所述微波信号发生器用于产生微波信号，并将所述微波信号传递至所述第一功率放大器，所述第一功率放大器用于将所述微波信号进行功率放大并将功率放大后的微波信号传递至所述相位调整模块，所述相位调整模块用于对所述功率放大后的微波信号进行相位调整并将相位调整后的微波信号传递至所述可调增益放大器，所述可调增益放大器用于调整所述相位调整后的微波信号的输出功率的大小。

2.根据权利要求1所述的微波功率源，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述微波信号发生器、所述相位调整模块、所述可调增益放大器电连接，所述控制器用于控制所述微波信号发生器发出微波信号、所述相位调整模块对所述微波信号进行相位调整、所述可调增益放大器调整微波信号的功率。

3.根据权利要求2所述的微波功率源，其特征在于，所述可调增益放大器连接有第二功率放大器，所述第二功率放大器用于将所述可调增益放大器输出的微波信号再次进行功率放大。

4.根据权利要求3所述的微波功率源，其特征在于，所述第二功率放大器还连接有天线，所述天线用于接收所述第二功率放大器再次放大后的微波信号，并将所述再次放大后的微波信号传递至所述微波炉的炉腔内。

5.根据权利要求4所述的微波功率源，其特征在于，还包括射频同轴连接器，所述第二功率放大器、所述射频同轴连接器以及所述天线依次电连接，所述第二功率放大器用于将再次放大后的微波信号传递至所述射频同轴连接器，所述射频同轴连接器用于将获得的微波信号传递至所述天线。

6.根据权利要求4所述的微波功率源，其特征在于，所述天线为同轴天线，所述同轴天线包括法兰与天线头，所述法兰套设于所述天线头外，所述法兰与所述炉腔的外壁可拆卸连接，所述天线头的一端位于所述炉腔内。

7.根据权利要求4所述的微波功率源，其特征在于，还包括与所述控制器电性连接的正向功率检测模块，所述正向功率检测模块用于检测所述再次放大后的微波信号的功率并将检测到的所述再次放大后的微波信号的功率的信息传递至所述控制器。

8.根据权利要求7所述的微波功率源，其特征在于，还包括与所述控制器电性连接的反向功率检测模块，所述反向功率检测模块用于检测所述炉腔内的微波信号的功率并将所述炉腔内的微波信号的功率的信息传递至所述控制器。

9.根据权利要求8所述的微波功率源，其特征在于，所述控制器还用于依据获得的所述再次放大后的微波信号的功率的信息、所述炉腔内的微波信号的功率的信息，控制所述相位调整模块对所述功率放大后的微波信号进行相位调整以及控制所述可调增益放大器调整所述相位调整后的微波信号的功率。

10.根据权利要求1所述的微波功率源，其特征在于，所述微波功率源还包括开关，所述开关用于控制所述微波功率源的打开或闭合。