一种利用单固态源调频实现均匀加热的方法及设备与流程

技术特征：

1.一种利用单固态源调频实现均匀加热的设备，包括单固态源和加热腔，其特征在于：还包括天线辐射装置、功分器、温度反馈装置和微控制器；

所述天线辐射装置设置于加热腔内；

所述单固态源通过功分器连接天线辐射装置；

温度反馈装置设置于加热腔内；所述微控制器连接单固态源和温度反馈装置；

所述功分器为将能量进行均分并产生相位差异的微波器件，包括功分器第①级和功分器第②级；所述功分器包括将电磁能量均分为至少三组电磁能量相位差均为或0的微带电路。

2.根据权利要求1所述的一种利用单固态源调频实现均匀加热的设备，其特征在于：所述功分器为1分6路功分器；所述功分器包括将电磁能量均分为2组×3路且2组电磁能量相位差均为或0的微带电路；所述功分器第①级的2路微带电路长度差l1-l2＝δl设置为中心频率f0在介质中的传播波长λf0，或波长λf0的整数倍；所述天线辐射装置为6个微带贴片天线单元组成的2×3阵列天线，所述单个贴片天线单元在2.41ghz～2.49ghz频率范围内s11＜-10db。

3.根据权利要求1所述的一种利用单固态源调频实现均匀加热的设备，其特征在于：所述功分器为1分9路功分器；所述功分器包括将电磁能量均分为3组×3路且3组电磁能量相位差均为或0的微带电路；所述功分器第①级的3路微带电路长度差l1-l2＝l2-l3＝δl设置为中心频率f0在介质中的传播波长λf0，或波长λf0的整数倍；所述天线辐射装置为9个微带贴片天线单元组成的3×3阵列天线，所述单个贴片天线单元在2.41ghz～2.49ghz频率范围内s11＜-10db。

4.根据权利要求1所述的一种利用单固态源调频实现均匀加热的设备，其特征在于：所述功分器为1分16路功分器；所述功分器包括将电磁能量均分为4组×4路且4组电磁能量相位差均为或0的微带电路；所述功分器第①级的4路微带电路长度差l1-l2＝l2-l3＝l3-l4＝δl设置为中心频率f0在介质中的传播波长λf0，或波长λf0的整数倍；所述天线辐射装置为16个微带贴片天线单元组成的4×4阵列天线，所述单个贴片天线单元在2.41ghz～2.49ghz频率范围内s11＜-10db。

5.根据权利要求2—4中任意一项所述的一种利用单固态源调频实现均匀加热的设备，其特征在于：所述温度反馈装置为无线无源探头；所述无线无源探头包括无线传输模块、天线模块和传感器；所述传感器连接微控制器；

所述天线模块包括收集射频微波信号的接收天线；所述接收天线的频率不同于加热腔频率，且不为加热腔频率的谐波；

所述无线传输模块包括电源单元和用于接收打包的数据、探头编号及坐标信号的贴片天线单元；所述电源单元连接接收天线；

所述天线模块包括连接无线传输模块的发射天线，所述发射天线通过截止孔设置于加热腔体上。

6.根据权利要求5所述的一种利用单固态源调频实现均匀加热的设备，其特征在于：所述微控制器包括处理温度信息的信息处理单元，用于存储指向性与单固态源频率对应关系的存储单元，用于控制单固态源频率及输出功率、工作时间的输出单元；所述单固态源为单路同轴输出、2400～2500mhz频率可控的压控固态源；所述微控制器为dps、fpga、单片机。

7.一种利用单固态源调频实现均匀加热的方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、在加热腔体内设置由微带贴片天线单元组成的阵列天线；单固态源通过功分器连接阵列天线；

b、控制单固态源工作频率、输出功率和工作时间，通过功分器和阵列天线，将能量在给定的一个短时间和功率内对3个区域分别进行加热。

8.根据权利要求7所述的一种利用单固态源调频实现均匀加热的方法，其特征在于：还包括步骤c，设置于步骤a和b之间；c、通过微控制器，仿真改变单固态源频率，电磁能量通过作为馈源的单元阵列天线对加热腔进行馈电，将加热腔分成3个区域，建立指向性和单固态源频率的对应关系，并将结果存储于微控制器的存储单元。

9.根据权利要求8所述的一种利用单固态源调频实现均匀加热的方法，其特征在于：还包括步骤d将温度反馈装置设置于加热腔内，温度反馈装置连接微控装置；所述温度反馈装置可以为均匀设置的无线无源探头。

10.根据权利要求9所述的一种利用单固态源调频实现均匀加热的方法，其特征在于：还包括步骤e通过对实时采集的温度反馈数据与预设温度数据进行对比分析，微控装置分别对单固态源工作频率、输出功率和工作时间进行实时控制，产生分区加热效果；根据实时采集的温度数据，通过微型控制器的控制，使各区域达到预设温度；所述步骤e设置于步骤b之前。