用于微波加热设备的天线和微波炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及家用电器领域，具体地，涉及一种用于微波加热设备的天线。在此基础上，本发明还涉及具有所述天线的微波炉。
【背景技术】
[0002]微波炉是现代社会中常见的烹调灶具之一，其基本原理是利用天线将微波源(又称“微波发生器”)产生的微波传输至加热室(即烹调腔)内，并在该加热室内建立微波场，以使得食物中的极性分子(如水、脂肪、蛋白质等)的取向随微波场快速变动，这种变动使得相邻分子间相互作用，产生类似摩擦的效果，从而加热食物。通过这种加热原理，微波炉能够均匀、快速地烹调食物，因而得到广泛应用。
[0003]根据微波源的不同，微波炉又可以分为磁控管微波炉和半导体微波炉。其中，磁控管微波炉以其能够容易地获得大功率微波而在传统技术中得到长足发展。而半导体微波炉利用半导体微波发生器产生微波，功率较低。据相关文献记载，半导体器件在获得微波大功率方面与磁控管相比至少相差三个数量级。因而尽管半导体微波炉具有结构简单、安全性高、成本低等优点，但微波在加热领域使用仍被预测为将主要是磁控管微波炉。另外，由于微波源工作机理和产生微波功率方面的巨大差异，使得在半导体微波炉的技术发展中难以直接转用磁控管微波炉中的部件和技术，而需进行针对性、适应性的精细化设计。这是因为，磁控管作为自振荡真空器件，外围匹配结构和环境需要与磁控管构成为整体设计，结构和尺寸上的微小变化即会影响磁控管的功率输出；而半导体微波源为用于将小信号微波放大的器件，与磁控管在结构、原理、性能和效果等各方面均完全不同，二者的设计准则不同，导致二者之间的技术转用几乎不具有可行性。
[0004]在中国发明专利CN102767854B中公开的微波炉中，为了克服微波功率低的技术问题，设置了两个或两个以上半导体微波发生器，并通过各自对应的天线传输微波。尽管其通过改进波导盒结构适当简化了上述技术改进所带来了结构复杂、体积较大的问题，但该微波炉的结构仍较为复杂(包含两个电源、两个半导体微波发生器等)，且不可避免地存在微波相互影响的问题。另外，这种设置实质上是将产能效率较高的磁控式微波源变为多个产能效率较低的半导体式微波源，相比传统磁控式微波炉仅能提高安全性，对于节约能源、降低成本并不起到显著效果，甚至可能导致成本不降反升的后果。
[0005]有鉴于此，有必要对上述现有技术进行改进，以解决其中存在的问题。
【发明内容】
[0006]本发明实际要解决的技术问题是如何降低微波加热设备(如微波炉)的能耗并使其结构简化。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明的一个方面提供一种用于微波加热设备的天线，该天线包括天线杆，该天线杆具有用于连接所述微波加热设备的微波源的馈入端和用于向所述微波加热设备的加热室发射微波的发射端，且该天线杆沿从所述馈入端向所述发射端的方向外扩延伸，以使所述发射端的端面面积大于所述馈入端的端面面积。
[0008]优选地，所述天线杆具有位于靠近所述馈入端一侧的馈入段、靠近所述发射端一侧的发射段以及位于所述馈入段与该发射段之间过渡段，其中，所述馈入段和所述发射段的横截面积大小各自不变。
[0009]优选地，所述馈入段和所述发射段分别具有圆柱形结构，所述过渡段具有圆锥台形结构。
[0010]优选地，所述天线杆满足以下至少一者:所述馈入段的直径为2mm?4mm，长度为8mm?14mm;所述发射段的直径为4mm?7mm，长度为5mm?9mm;所述过渡段的锥度为1:7?1:3。
[0011]优选地，所述天线还包括与所述天线杆彼此绝缘设置的接地板，该接地板形成有用于微波传输路径穿过的内孔并与所述加热室共地。
[0012]本发明的另一个方面还提供一种微波炉，该微波炉具有本发明提供的上述天线、用作所述微波源的半导体微波发生器以及用作所述加热室的烹调腔室，所述天线杆的所述馈入端连接于所述半导体微波发生器的功率输出端，以能够从所述发射端向所述烹调腔室内传输微波。
[0013]优选地，所述天线还包括与所述天线杆彼此绝缘设置的接地板，该接地板形成有用于微波传输路径穿过的内孔并与所述烹调腔室共地。
[0014]优选地，所述接地板连接于所述半导体微波发生器的外壳或基座。
[0015]优选地，所述接地板通过成对设置的射频连接器的外导体连接于所述半导体微波发生器的外壳或基座，所述天线杆的所述馈入端通过所述射频连接器的内导体连接于所述半导体微波发生器的功率输出端。
[0016]优选地，所述天线通过成对设置的射频连接器连接于所述半导体微波发生器，其中，成对设置的所述射频连接器之间连接有射频电缆。
[0017]优选地，所述微波炉还包括波导盒，该波导盒连接至所述烹调腔室的外壁面上，所述接地板贴合在该波导盒的远离所述烹调腔室的一侧，并使所述天线杆的所述发射端伸入至该波导盒内。
[0018]优选地，所述接地板具有用于接合所述烹调腔室的外壁面的弯折部。
[0019]优选地，所述天线杆的所述发射端伸入至所述烹调腔室内，且该烹调腔室的内壁面上设置有用于保护所述天线杆的遮挡件。
[0020]通过上述技术方案，微波从天线杆馈入端馈入至天线后，经扩散延伸的结构向发射端传输，使得输出的微波能够均匀、高效地发射至加热室内。本发明提供的天线指向性好，传输效率高，便于用于如半导体微波炉中以减小能量消耗，并便于简化结构、提高安全性。
[0021]本发明的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0022]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0023]图1是根据本发明一种优选实施方式的天线的结构示意图；
[0024]图2a和图2b分别是图1中天线的天线杆的立体图和主视图；
[0025]图3a和图3b分别是图1中的天线与半导体微波发生器的连接示意图；
[0026]图4是根据本发明第一种实施方式的微波炉的连接结构示意图；
[0027]图5是根据本发明第二种实施方式的微波炉的连接结构示意图；
[0028]图6是根据本发明第三种实施方式的微波炉的连接结构示意图；
[0029]图7是根据本发明第四种实施方式的微波炉的连接结构示意图；
[0030]图8是根据本发明一种优选实施方式的微波炉的天线的驻波特性图。
[0031]附图标记说明
[0032]1 天线杆11馈入端
[0033]12发射端13馈入段
[0034]14发射段15过渡段
[0035]2 接地板21弯折部
[0036]3 半导体微波发生器4 烹调腔室
[0037]5 射频连接器6 射频电缆
[0038]7 波导盒8 遮挡件
【具体实施方式】
[0039]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0040]参照图1至图2b所示，本发明的一个方面提供一种