CN108598658A - 受限空间内的三天线补偿加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种受限空间内的三天线补偿加热装置，至少包括双节环形器及辐射装置，所述双节环形器及所述辐射装置依次连接；屏蔽腔体，所述辐射装置与所述屏蔽腔体连接。与现有技术相比，本发明受限空间内的三天线补偿加热装置具有以下优点：拓宽***受热负载(比如食物、衣物等)的范围，提升负载的加热效率及均匀性。

Description

受限空间内的三天线补偿加热装置
技术领域
本发明涉及一种受限空间内的三天线补偿加热装置。
背景技术
目前利用射频或者微波设备来加热在家庭或者工业上已成为了一种十分常见和便利的方式，但是这些加热设备仍存在着很多可以改善的空间。当受热负载不在设备加热的适合范围内时，容易出现受热负载的阻抗特性与射频或者微波匹配不好的情况，这样会导致受热负载的加热范围受限或者加热时间较长等问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种解决上述技术问题的受限空间内的三天线补偿加热装置。
为解决上述技术问题，本发明提供一种受限空间内的三天线补偿加热装置，至少包括双节环形器和辐射装置，所述双节环形器和所述辐射装置连接；屏蔽腔体，所述辐射装置与所述屏蔽腔体连接。
优选地，所述辐射装置包括第一辐射组件、第二辐射组件和第三辐射组件。
优选地，所述第一辐射组件包括依次连接第一馈电单元及第一辐射单元；所述第一辐射单元设置在所述屏蔽腔体内。
优选地，所述第二辐射组件包括依次连接的第二馈电单元及第二辐射单元；所述第二辐射单元设置在所述屏蔽腔体内。
优选地，所述第三辐射组件包括依次连接的第三馈电单元及第三辐射单元；所述第三辐射单元设置在所述屏蔽腔体内。
优选地，所述第一辐射组件、所述第二辐射组件及所述第三辐射组件的输入阻抗不同。
优选地，所述屏蔽腔体为金属腔体。
优选地，所述屏蔽腔体接地。
优选地，所述双节环形器分别与所述第一馈电单元、所述第二馈电单元及所述第三馈电单元连接。
优选地，所述双节环形器是由两个环形器串联而成的一种四端口器件。
与现有技术相比，本发明受限空间内的三天线补偿加热装置具有以下优点：拓宽***受热负载(比如食物、衣物等)的范围，提升负载的加热效率及均匀性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明受限空间内的三天线补偿加热装置的装置示意图；
图2为本发明受限空间内的三天线补偿加热装置的的一种架构框图；
图3为本发明受限空间内的三天线补偿加热装置的另一种架构框图。
图中：
1-功率输入端 2-双节环形器 3-第一馈电单元
4-屏蔽腔体 5-第一辐射单元 6-第三馈电单元
7-第三辐射单元 8-受热负载 9-第二辐射单元
10-第二馈电单元
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和修改。
图1为本发明提供的一种受限空间内的三天线补偿加热装置的加热装置，主要包含由金属材料制成的屏蔽腔体4及安装在里面的三个辐射组件，分别为第一馈电单元3、第一辐射单元5、第二馈电单元10、第二辐射单元9、第三馈电单元6及第三辐射单元7。
第一馈电单元3、第二馈电单元10和第三馈电单元6通常由同轴电缆及连接器构成，第一馈电单元3、第二馈电单元10和第三馈电单元6分别通过屏蔽腔体上面的小孔与屏蔽腔体内的第一辐射单元5、第二辐射单元9及第三辐射单元7分别连接。
第一辐射单元5、第二辐射单元9及第三辐射单元7分别固定在所述屏蔽腔体里面，第一辐射单元5、第二辐射单元9及第三辐射单元7的安装位置或者角度不受限制，第一辐射单元5、第二辐射单元9及第三辐射单元7的种类及连接方式不受限制，辐射单元均是由导电性良好的金属材料制成，通常第一辐射单元5、第二辐射单元9及第三辐射单元7的尺寸不同或者位置不同或者方向不同。
辐射组件的作用在于将高功率的射频或者微波能量辐射到屏蔽腔体4中加热负载。Zin1、Zin3及Zin2分别对应第一辐射单元5、第二辐射单元9及第三辐射单元7的输入阻抗，Zin1、Zin3及Zin2为不同的输入阻抗，这样对于功率产生源的输出端的匹配方面比单个辐射单元有了更多的选择。第一辐射单元5、第二辐射单元9及第三辐射单元7的输入阻抗不同还可提高或者改善它们之间的隔离度，一般的可以通过调整辐射组件的位置，方向或者尺寸等来优化它们之间的隔离度。
受热负载8放置于金属屏蔽腔体4中加热，受热负载可以是食物、衣物、木材等等，通常受热负载放置在损耗较小的绝缘支撑板上。绝缘支撑板固定在金属腔内，绝缘支撑板可以是玻璃或者塑料等材质。
金属屏蔽腔体4与大地相连，金属屏蔽腔体4还能起到防止信号功率泄露到腔体外面的作用，屏蔽腔体的大小及形状不受限制。
大功率的射频或者微波能量通过功率输入端1进入双节环形器2后才能到达图1中的装置。双节环形器2是由两个环形器串联而成的一种四端口器件，它只允许信号有一个方向的流向，可以是顺时针也可以是逆时针。
图2为受限空间内的三天线补偿加热装置的一种架构框图。所述装置中的双节环形器2采用的是顺时针流向，功率输入端1外的其它端口分别依次连接第一馈电单元3、第二馈电单元10及第三馈电单元6。
图3为受限空间内的三天线补偿加热装置的另一种架构框图。所述装置中的双节环形器2采用的仍是顺时针流向，但功率输入端1外的其它端口分别依次连接第三馈电单元6、第一馈电单元3及第二馈电单元10。
功率输入端1输入的大功率射频或者微波能量通过双节环形器2只能先传递给第一馈电单元3然后到达第一辐射单元5，第一辐射单元5反射回来的信号只能传递给第二馈电单元10然后到达第二辐射单元9，第二辐射单元9反射回来的信号只能传递给第三馈电单元6然后到达第三辐射单元7，第三辐射单元7反射回来的信号只能传递给功率馈入源端。双节环形器2作为单向传输器件将功率产生源输出的功率信号优先传递给第一辐射单元5，若第一辐射单元5的输入阻抗与功率产生源端的输出阻抗不匹配，第一辐射单元5反射回来的信号将会传递给第二辐射单元9，第二辐射单元9将第一辐射单元5上未进入金属屏蔽腔体4的辐射功率信号再次尝试辐射到屏蔽腔体里面，第二辐射单元9反射回来的信号将会传递给第三辐射单元10，第三辐射单元10将第二辐射单元9上反射回来的辐射功率信号再次尝试辐射到屏蔽腔体里面。三个辐射单元通过相互补偿的方式提升受热负载的加热效率，同时还拓宽***加热负载的范围。三个辐射单元激励的电磁场分布不一样还能改善受热负载加热的均匀性。
所述装置中的双节环形器2不局限于采用顺时针流向，采用逆时针流向的双节环形器对本装置仍然适用，只是射频或者微波的能量流向不同。
功率输入端1是整个架构的能量的输入部分，这部分能量为射频或者微波功率通常可以由固态功率放大器或者由磁控管提供。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种受限空间内的三天线补偿加热装置，其特征在于，至少包括：
双节环形器及辐射装置，所述双节环形器和所述辐射装置连接；
屏蔽腔体，所述辐射装置与所述屏蔽腔体连接。
2.根据权利要求1所述的受限空间内的三天线补偿加热装置，其特征在于，所述辐射装置包括第一辐射组件、第二辐射组件和第三辐射组件。
3.根据权利要求2所述的受限空间内的三天线补偿加热装置，其特征在于，所述第一辐射组件包括依次连接第一馈电单元及第一辐射单元；
所述第一辐射单元设置在所述屏蔽腔体内。
4.根据权利要求2所述的受限空间内的三天线补偿加热装置，其特征在于，所述第二辐射组件包括依次连接的第二馈电单元及第二辐射单元；
所述第二辐射单元设置在所述屏蔽腔体内。
5.根据权利要求2所述的受限空间内的三天线补偿加热装置，其特征在于，所述第三辐射组件包括依次连接的第三馈电单元及第三辐射单元；
所述第三辐射单元设置在所述屏蔽腔体内。
6.根据权利要求2所述的受限空间内的三天线补偿加热装置，其特征在于，所述第一辐射组件、所述第二辐射组件及所述第三辐射组件的输入阻抗不同。
7.根据权利要求1所述的受限空间内的三天线补偿加热装置，其特征在于，所述屏蔽腔体为金属腔体。
8.根据权利要求1或7所述的受限空间内的三天线补偿加热装置，其特征在于，所述屏蔽腔体接地。
9.根据权利要求1所述的受限空间内的三天线补偿加热装置，其特征在于，所述双节环形器分别与所述第一馈电单元、所述第二馈电单元及所述第三馈电单元连接。
10.根据权利要求1或9所述的受限空间内的三天线补偿加热装置，其特征在于，所述双节环形器是由两个环形器串联而成的一种四端口器件。
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