專利名稱：具有使用場傳感器的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的微波爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波加熱領(lǐng)域，具體地說，涉及微波加熱設(shè)備的調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
微波加熱技術(shù)涉及將微波能量供給到腔內(nèi)。當(dāng)通過微波加熱設(shè)備加熱例如食品形 式的負(fù)載時(shí)，必須考慮許多方面。這些方面中的大多數(shù)方面對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是眾 所周知的，并且包括例如期望在食品中吸收最大量的可用微波功率的同時(shí)獲得食品的均勻 加熱，以實(shí)現(xiàn)令人滿意的效率程度。本領(lǐng)域技術(shù)人員都知道，當(dāng)使用微波能量時(shí)的不均勻加熱可能是由于在模式場中 存在熱區(qū)和冷區(qū)。消除或減小熱區(qū)和冷區(qū)的影響的傳統(tǒng)方案是在加熱過程中使用轉(zhuǎn)盤來 旋轉(zhuǎn)微波爐的腔中的負(fù)載或使用所謂的“模式攪拌器”來持續(xù)地改變腔內(nèi)的模式型式(方 式)。這些技術(shù)的缺點(diǎn)在于它們在加熱均勻性方面不是完全令人滿意，并且它們涉及到旋轉(zhuǎn) 或運(yùn)動部件?？商鎿Q地，如在US5632921中所公開的，可以提供一種微波爐以在腔中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 微波方式，由此產(chǎn)生更加均勻的加熱，所述微波爐具有第一供給孔和第二供給孔之間的二 次布置并在從第一波導(dǎo)供給輸入的微波和從第二波導(dǎo)供給輸入的微波之間具有90度的相 移，其中第一波導(dǎo)供給連接到第一供給孔，第二波導(dǎo)供給連接到第二供給孔。然而，缺點(diǎn)在 于，這種微波爐需要相當(dāng)先進(jìn)的結(jié)構(gòu)來將微波供給到微波爐的腔中并需要腔的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè) 計(jì)。因此，需要提供可克服這些問題的新方法和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為以上技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)提供一種改進(jìn)的替代方案?？傮w來說，本發(fā)明的目的在于提供一種改善加熱均勻性的微波加熱設(shè)備。本發(fā)明的此目的和其它目的通過具有由獨(dú)立權(quán)利要求限定的特征的方法和微波 加熱設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的特征在于從屬權(quán)利要求的特征。因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種如權(quán)利要求1限定的微波加熱設(shè)備。所述 微波加熱設(shè)備包括腔和用于將微波能量分別經(jīng)由至少兩個(gè)供給口供給到所述腔中的至少 兩個(gè)微波源。所述微波加熱設(shè)備還包括用于測量所述腔中的微波能量的場強(qiáng)的至少兩個(gè)場 傳感器和用于根據(jù)所測得的場強(qiáng)來調(diào)節(jié)所述微波源的控制單元。第一場傳感器布置在第一 位置處，用于測量代表從第一供給口供給的模式的場強(qiáng)，第二場傳感器布置在第二位置處， 用于測量代表從第二供給口供給的模式的場強(qiáng)。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種如權(quán)利要求12限定的使用微波來加熱負(fù)載的方法。本發(fā)明利用如下理解微波加熱設(shè)備能夠配備有至少兩個(gè)場傳感器，用于感測所 述微波加熱設(shè)備的腔中特定位置處的微波場。所述第一場傳感器布置在能夠測量代表從所
4述第一供給口供給的模式的場強(qiáng)的第一位置處，而所述第二場傳感器布置在能夠測量代表 從所述第二供給口供給的模式的場強(qiáng)的第二位置處。應(yīng)當(dāng)明白，能夠測量代表從所述第一 供給口供給的模式的場強(qiáng)的第一位置不對應(yīng)于腔中的單個(gè)位置。這同樣適用于第二位置。 換言之，所述場傳感器能夠布置在所述腔中的任何位置(或場所)處，使得從所述第一供給 口供給的模式的場強(qiáng)由所述第一場傳感器測量，并使得從所述第二供給口供給的模式的場 強(qiáng)由所述第二場傳感器測量。然后，根據(jù)利用所述場傳感器所做出的測量結(jié)果來調(diào)節(jié)產(chǎn)生 被傳輸?shù)剿銮坏奈⒉ǖ奈⒉ㄔ?。?dāng)由場傳感器獲得的測量結(jié)果改變或變化時(shí)，微波加熱 設(shè)備的控制單元將調(diào)節(jié)至少一個(gè)微波源的至少一個(gè)參數(shù)。本發(fā)明的方法和微波加熱設(shè)備的 優(yōu)點(diǎn)在于，能夠控制由從供給口供給到所述腔中的模式產(chǎn)生的加熱方式。具體地說，本發(fā)明 的方法和微波加熱設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于能夠在腔中實(shí)現(xiàn)均勻加熱。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于其不需要任何運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)部件，由此提供機(jī)械上可靠的微波 加熱設(shè)備。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一場傳感器可以布置在腔的與從第一供給口供給的模式的最 大場強(qiáng)對應(yīng)的區(qū)域處，第二場傳感器可以布置在腔的與從第二供給口供給的模式的最大場 強(qiáng)對應(yīng)的區(qū)域處，其優(yōu)點(diǎn)在于，由場傳感器測得的信號具有相對大的幅值(至少與在場傳 感器布置在腔的與最小場強(qiáng)對應(yīng)的區(qū)域處時(shí)測得的信號相比)，由此提高測量的精度。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，從所述第一供給口供給的模式可以是熱中心模式，而從所述第 二供給口供給的模式可以是冷中心模式，其優(yōu)點(diǎn)在于，其提供兩種互補(bǔ)的加熱方式，由此有 利于腔中的均勻加熱。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述控制單元可以適于調(diào)節(jié)所述微波源，以便經(jīng)由所述供給口 將微波順序供給到所述腔中。盡管在本發(fā)明的微波加熱設(shè)備和方法中也想到將微波同時(shí)供 給到腔中，但順序供給的優(yōu)點(diǎn)在于消除或至少降低腔內(nèi)部不期望的頻率分量的解耦合的風(fēng) 險(xiǎn)。利用例如兩個(gè)不同頻率的微波分別經(jīng)由兩個(gè)供給口進(jìn)行的同時(shí)供給，這些不期望的頻 率分量因相減過程而產(chǎn)生。此外，與同時(shí)供給相比，順序供給的優(yōu)點(diǎn)在于消除或至少降低腔 中場抵消的風(fēng)險(xiǎn)。許多參數(shù)可以由控制單元調(diào)節(jié)。例如，在順序供給的情況下，針對工作周期，所述 控制單元可以適于調(diào)節(jié)用于將微波順序供給到腔中的供給口的次序。此外，所述控制單元 可以適于調(diào)節(jié)每個(gè)微波源在所述工作周期的一部分期間的工作時(shí)間(從每個(gè)供給口進(jìn)行 供給的工作時(shí)間)。此外，所述控制單元可以適于調(diào)節(jié)由所述微波源中的至少一個(gè)微波源的 輸出功率水平。此外，所述控制單元可以適于調(diào)節(jié)由所述微波源中的至少一個(gè)微波源產(chǎn)生 的微波的頻率。此外，盡管對于順序供給來說不那么相關(guān)，但所述控制單元可以適于調(diào)節(jié)由 所述微波源產(chǎn)生的微波的相位。在同時(shí)供給的情況下，所述控制單元可以適于調(diào)節(jié)包括以下參數(shù)的組中的至少一 個(gè)參數(shù)由所述微波源中的至少一個(gè)微波源產(chǎn)生的微波的頻率、輸出功率水平和相位。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述微波加熱設(shè)備還可以包括布置在所述腔的第三位置處的至 少一個(gè)額外的傳感器，用于測量代表從所述第一供給口或所述第二供給口供給的模式中的 其中一個(gè)模式的場強(qiáng)，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠判斷模式失真。例如，額外的傳感器可以布置在腔 中，用于測量代表從所述第一供給口供給的模式的場強(qiáng)。如果觀測到由所述第一場傳感器 測得的場強(qiáng)(或信號強(qiáng)度)發(fā)生了變化，則由第一場傳感器和額外的場傳感器測得的場強(qiáng)
5之間的差值或比較可以用于判斷從所述第一供給口供給的模式是否失真。然后，所述控制 單元可以適于根據(jù)所述模式是否失真來調(diào)節(jié)所述微波源的至少一個(gè)參數(shù)，例如頻率和輸出 功率水平。通常，模式失真可能由例如負(fù)載的變化引起，例如由負(fù)載的幾何形狀、重量或狀態(tài) 的變化引起。在上面的示例中，這種變化會意味著第一微波源不是在與腔中的反射最小值 或諧振對應(yīng)的頻率下工作。在這種情況下，所述控制單元可以適于調(diào)節(jié)所述第一微波源的 頻率，使得微波源在與反射最小值對應(yīng)的頻率下工作(下面將更詳細(xì)地描述可能的調(diào)節(jié)的 其它示例)。因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于，其提供具有改善的能量效率的微波加熱設(shè)備，因?yàn)?微波源在與反射最小值對應(yīng)的頻率下工作。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述額外的傳感器布置在與從所述第一供給口或所述第二供給 口供給的模式的最小(或相當(dāng)?shù)?場強(qiáng)對應(yīng)的位置處，其優(yōu)點(diǎn)在于檢測模式失真的靈敏性 得以優(yōu)化或至少得到改善。例如，在模式失真的極端情況下，由第一場傳感器和額外的場傳 感器測得的強(qiáng)度會顛倒，其中，第一場傳感器測量最小場強(qiáng)，而額外的場傳感器測量最大場 強(qiáng)。根據(jù)另一實(shí)施例，所述微波加熱設(shè)備還可以包括測量單元，用于測量從所述腔反 射的、作為從與所述第一供給口或所述第二供給口中的其中一個(gè)供給口相關(guān)聯(lián)的微波源的 工作頻率的函數(shù)的信號，其優(yōu)點(diǎn)在于能夠確定出所測得的場強(qiáng)的變化是否源自所述第一供 給口或所述第二供給口的反射特性的變化。例如，在第一場傳感器處測得的場強(qiáng)的減小的 原因可能是從所述腔反射到所述第一供給口的信號的增大。然后，所述控制單元可以適于 相應(yīng)地調(diào)節(jié)與所述第一供給口相關(guān)聯(lián)的微波源。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述控制單元可以適于調(diào)節(jié)所述微波源，使得所測得的場強(qiáng)之 間的差值在預(yù)定值以下。可替換地，所述控制單元可以適于調(diào)節(jié)所述微波源，使得所測得的 場強(qiáng)之間的差值被包含在預(yù)定范圍內(nèi)?？商鎿Q地，所述控制單元可以適于調(diào)節(jié)所述微波源， 使得所測得的場強(qiáng)之間的差值保持恒定。為了調(diào)節(jié)(或調(diào)整)供給到腔中的微波的頻率、輸出功率水平和/或相位，微波源 優(yōu)選是基于固態(tài)的微波發(fā)生器。當(dāng)研究下面詳細(xì)的公開內(nèi)容、附圖和所附權(quán)利要求時(shí)，本發(fā)明的其它目的、特征和 優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識到，可以將本發(fā)明的不同特征相組合，以產(chǎn)生與下面 描述的這些實(shí)施例不同的實(shí)施例。


通過以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的示例性和非限制性詳細(xì)描述，將更好 地理解本發(fā)明的以上以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的微波加熱設(shè)備；圖2示意性地示出用于測量供給口處的反射特性的測量單元的示例；圖3示出在圖1中示出的雙供給腔的反射特性；圖4示出順序供給的工作周期的示例；圖5示出顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微波加熱設(shè)備的一般功能的框圖；圖6是本發(fā)明的方法的概要。
所有圖都是示意性的，沒有必要按比例畫出，并且通常僅示出為了闡述本發(fā)明所 必需的部件，其中，其它部件可以被省略或僅是所建議的。
具體實(shí)施例方式參照圖1，示出的是具有根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的特征和功能的微波加熱設(shè)備100，例 如微波爐。微波爐100包括由圍封表面限定的腔150。腔150的其中一個(gè)側(cè)壁可以配備有用 于能夠?qū)⒇?fù)載(例如，食品)引入到腔150中的門155。此外，腔150設(shè)置有至少兩個(gè)供給 口，即第一供給口 120和第二供給口 122，通過第一供給口 120和第二供給口 122將微波供 給到微波爐100的腔150中。腔150通常由金屬制成。雖然參照圖1描述的微波爐100具有矩形圍封表面，但應(yīng)當(dāng)明白，微波爐的腔不 限于這樣的形狀，例如可以具有圓形剖面或具有可以在正交曲線坐標(biāo)中描述的其它幾何形 狀。微波爐100還包括至少兩個(gè)微波源110和112，這兩個(gè)微波源分別通過傳輸線或 波導(dǎo)管130和132分別連接到腔150的第一供給口 120和第二供給口 122。在圖1所示的 示例中，使用規(guī)則的波導(dǎo)管作為傳輸線，并且孔與波導(dǎo)管橫截面具有相同的尺寸。然而，不 必非是這種情況，可以使用多種其它布置，比如布置在傳輸線和腔之間的接合處的E探針、 H回路、螺旋線、微帶天線和諧振高￡主體。傳輸線例如可以是同軸電纜或帶狀線。此外，微波爐100可以包括開關(guān)(未示出)，每個(gè)開關(guān)與布置在傳輸線中的供給口 相關(guān)聯(lián)，用于停止相應(yīng)供給口的供給。通常，本發(fā)明適用于包括設(shè)計(jì)成用于支持至少兩個(gè)模式場(或模式)的腔的微波 爐。通常，腔中的可用模式場的數(shù)量和/或類型取決于腔的設(shè)計(jì)。腔的設(shè)計(jì)包括腔的 物理尺寸和(多個(gè))供給口在腔中的位置。腔的尺寸通常分別由用于高度的標(biāo)號h、用于深 度的標(biāo)號d和用于寬度的標(biāo)號w表示，例如在設(shè)置有坐標(biāo)系(x，y，z)的圖1中所示。將腔 150設(shè)計(jì)成使得其支持從第一供給口 120供給的第一模式和從第二供給口 122供給的第二 模式。另外，這兩種模式可選擇成使得串?dāng)_被限制。為此，微波爐100可選地包括測量單 元166 (在圖5中示出)，測量單元166用于對于供給口 120或122中的其中一個(gè)來說測量 或用于適于測量從腔150反射的、分別作為與該供給口相關(guān)聯(lián)的微波源110或112的工作 頻率的函數(shù)的信號。應(yīng)當(dāng)明白的是，每個(gè)供給口均可以配備有這樣的測量單元。如在下面 將更加詳細(xì)地描述的，傳輸?shù)角坏奈⒉梢杂刹贾迷谇恢械呢?fù)載吸收、由腔的元件例如壁 吸收、在腔的其它孔或口中消散掉，或從腔(或供給口)反射回來。由測量單元測量的反射 信號表示從腔150反射的能量。例如，與供給口相關(guān)聯(lián)的開關(guān)可以包括用于測量從相應(yīng)供 給口反射的微波功率的測量單元。通常，在總體標(biāo)識成(i + 1)的供給口處測得(在例如環(huán)行器反射“分支”中)的反 射信號可以用于確定在總體標(biāo)識成i的供給口的工作期間引起的串?dāng)_。然后，可以相應(yīng)地 調(diào)節(jié)(通常使得在標(biāo)識成(i+1)的供給口處測得的信號最小化)供給口 i的工作參數(shù)，所 述工作參數(shù)通常為微波的頻率?？梢栽诠┙o口 i處進(jìn)行類似的測量，以調(diào)節(jié)供給口(i+1)的參數(shù)。為了理論分析的目的，可以使用所謂的散射矩陣，其中，可以將每個(gè)矩陣元素表示 為 在參照圖1描述的例子中，i = 1或2，j = 1或2。根據(jù)等式1，項(xiàng)Sn對應(yīng)于來自 第一發(fā)生器110(與第一供給口 120相關(guān)聯(lián))并返回到第一供給口 120的信號，而項(xiàng)S22對 應(yīng)于來自第二發(fā)生器112(與第二供給口 122相關(guān)聯(lián))并返回到第二供給口 122的信號。類 似地，項(xiàng)S12對應(yīng)于當(dāng)?shù)诙┙o口處于啟用狀態(tài)(第二發(fā)生器112 “開啟”)且第一供給口處 于閑置狀態(tài)(例如，第一發(fā)生器110 “關(guān)閉”和/或通過第一供給口的供給被阻擋)時(shí)在第 一供給口 120處檢測到的信號。項(xiàng)S21對應(yīng)于當(dāng)?shù)谝还┙o口 120處于啟用狀態(tài)(第一發(fā)生 器110 “開啟”)且第二供給口 122處于閑置狀態(tài)(第二發(fā)生器112 “關(guān)閉”和/或通過第 二供給口 122的供給被阻擋)時(shí)在第二供給口 122處檢測到的信號。對供給口處輸入反射的測量提供了與傳輸線和腔之間的耦合有關(guān)的信息。如上所 述，可以在例如環(huán)行器中的反射“分支”處進(jìn)行測量。然后，可以將這種測量的結(jié)果傳輸?shù)娇刂蒲b置或單元180 (下面更詳細(xì)地進(jìn)行說 明)，控制裝置或單元180可以使用這些測量值來控制由相應(yīng)的微波源產(chǎn)生的微波的頻率 (例如，控制微波源的工作頻率)。因此，一種控制與腔150是否存在令人滿意的耦合的方法 是通過測量從供給口反射的功率(例如，在開關(guān)處)。應(yīng)當(dāng)明白，在供給口處反射的信號的 水平會依賴于所傳輸?shù)奈⒉ǖ念l率。圖2示出在具有一個(gè)供給口例如第一供給口 120的情 況下如何可提供這種測量的優(yōu)選示例，所述一個(gè)供給口包括在地平面(底面)內(nèi)的槽183。 定向耦合器181被布置成與位于槽183上方(即，上游)的傳輸線130相鄰。定向耦合器 181采用線的形式，所述線在與線130中的微波的四分之一波長對應(yīng)的距離上與傳輸線130 平行。被反射的任何微波功率將經(jīng)由定向耦合器181來檢測，并可以以已知的方式順序地 進(jìn)行測量?？梢詫y量單元166集成為控制單元180中的子單元或布置成作為連接到控制單 元180的分立單元。通常，反射信號在工作周期開始時(shí)由測量單元166測量。然而，如在下面將更加詳 細(xì)地描述的，還可以使測量單元166適于動態(tài)地即在工作周期期間監(jiān)視從腔150反射的信 號。在工作期間，在工作周期開始時(shí)識別的諧振頻率可以作為用于判斷是否要調(diào)節(jié)傳輸?shù)?腔150的微波的頻率的基準(zhǔn)值?？梢允箿y量單元166適于在由微波源110發(fā)送脈沖之后測 量從腔150反射的信號。為了使涉及工作周期的測量或工作周期內(nèi)的測量同步，微波爐還 可以包括時(shí)鐘系統(tǒng)。參照圖3，示出的是雙供給腔(例如，參照圖1描述的腔150)的反射特性的示例。 對于用虛線表示的反射特性，識別出反射最小值在大約2410MHz處，而對于用實(shí)線表示的 反射特性，識別出反射最小值在大約2450MHz處。有利的是，將腔設(shè)計(jì)成針對兩種不同模式諧振，從而產(chǎn)生互補(bǔ)的加熱方式，S卩，產(chǎn) 生對布置在腔中的介電負(fù)載的均勻加熱。通常，具有負(fù)載的腔，例如，具有大約350g典型負(fù)載的20-25升的典型腔，支持 (或可以被設(shè)計(jì)成用于支持)兩種主要模式，例如，熱中心模式和冷中心模式。在這種微波
8加熱設(shè)備中，如果負(fù)載在腔內(nèi)居中，則采用熱中心模式加熱負(fù)載的中心，而負(fù)載的中心在冷 中心模式時(shí)不被加熱或至少被較少地加熱。相反，冷中心模式用來加熱負(fù)載中心周圍的區(qū) 域。原則上，供給口 120和122可以布置在腔150的任何壁上。然而，對于預(yù)定的模式， 供給口通常有最佳位置。例如，供給口可以位于腔150的側(cè)壁處或腔150的頂壁處。在圖 1所示的示例中，第一供給口 120布置在腔的內(nèi)側(cè)壁的上部，即當(dāng)打開微波爐的門155時(shí)的 右手側(cè)壁。第二供給口 122布置在腔150的后壁的上部，(即腔的面對設(shè)置有門155的前 壁的壁的上部。此外，可以想到使用兩個(gè)以上的供給口來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，微波源110和112是包括例如碳化硅(SiC)或氮化鎵(GaN)部 件的基于固態(tài)的微波發(fā)生器。其它半導(dǎo)體部件也可適于構(gòu)成微波源。除了可以控制所產(chǎn) 生的微波的頻率以外，基于固態(tài)的微波發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)還包括可以控制發(fā)生器的輸出功率水 平和固有窄帶特性。從基于固態(tài)的發(fā)生器發(fā)出的微波的頻率通常構(gòu)成窄頻率范圍，例如 2.4-2. 5GHz。然而，本發(fā)明不限于該頻率范圍，基于固態(tài)的微波源110和112可適于發(fā)出以 915MHz為中心的頻率范圍，例如875-955MHZ，或發(fā)出任何其它合適的頻率范圍(或帶寬)。 例如,本發(fā)明適用于頻帶中心頻率為915MHz、2450MHz、5800MHz和22. 125GHz的標(biāo)準(zhǔn)源。可 替換地，微波源110和112可以是頻率可控的磁控管，例如在文件GB2425415中公開的磁控 管。此外，微波加熱設(shè)備100包括至少兩個(gè)場傳感器160和162。第一場傳感器160布 置在第一位置處，用于測量代表從第一供給口 120供給的模式的場強(qiáng)，第二場傳感器162布 置在第二位置處，用于測量代表從第二供給口 122供給的模式的場強(qiáng)。用于測量微波場強(qiáng)的不同類型的場傳感器對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的。本 發(fā)明不限于一種類型的微波場傳感器，而是通?？梢允褂萌魏晤愋偷奈⒉▓鰝鞲衅鳌Ｒ粋€(gè) 示例可以是在適當(dāng)?shù)奈恢貌迦氲角恢械碾娞结?。有利的是，將電探針布置成使得與該探針 平行的電場分量最大。腔模式電場和傳感器之間的耦合通過在腔中的電探針插入來控制。有利的是，第一場傳感器160布置在腔的與從第一供給口 120供給的模式的最大 場強(qiáng)對應(yīng)的區(qū)域中，第二場傳感器162布置在腔的與從第二供給口 122供給的模式的最大 場強(qiáng)對應(yīng)的區(qū)域中。在圖1所示的示例中，第一場傳感器160和第二場傳感器162均布置 在頂壁上。第一場傳感器160在頂壁上布置在靠近與布置有第一供給口 120的側(cè)壁相對的 側(cè)壁的區(qū)域中。第二場傳感器162在頂壁上布置在與布置有第二供給口 122的后壁靠近的 區(qū)域中。采用這種布置，微波加熱設(shè)備100對由場傳感器160和162中的任一個(gè)所測量到 的信號的任何變化敏感。應(yīng)當(dāng)明白的是，對于特定模式，將場傳感器布置在與最大場強(qiáng)對應(yīng) 的區(qū)域中就足夠了，而沒有必要布置在與最大場強(qiáng)對應(yīng)的確切位置處。例如，模式通常由沿 著腔壁的特定加熱方式來表征，并且可以在該壁(例如，在參照圖1描述的示例中的頂壁) 上識別出與最大場強(qiáng)對應(yīng)的特定位置。場傳感器可以布置在該特定位置處或布置在圍繞該 特定位置的區(qū)域中，只要針對該特定模式由場傳感器測量到的信號例如保持在該區(qū)域的特 定閾值之上或表示預(yù)定百分?jǐn)?shù)的最大場強(qiáng)。此外，微波加熱設(shè)備100包括控制單元180，控制單元180用于控制微波源110和 112，由此控制傳輸?shù)角?50的微波的特性(例如頻率、相位和功率)?？刂茊卧?80連接到 微波源110和112以及場傳感器160和162，從而根據(jù)由場傳感器160和162測量到的場強(qiáng)
9來調(diào)節(jié)微波源110和112。通過使用分別與兩個(gè)微波源相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)供給口，存在將微波供給到腔中的兩種 不同方式，即，順序供給和同時(shí)供給。下面，將更詳細(xì)地描述向腔內(nèi)順序地供給微波。參照圖4，為了描述順序供給的目的，考慮將與工作周期對應(yīng)的加熱時(shí)間劃分成稱 作中周期(meso-cycle)的多個(gè)時(shí)間部分，。一個(gè)時(shí)間部分(或中周期)對應(yīng)于包括第一供 給口 120的子周期和第二供給口 122的子周期的子周期對，其中，在第一供給口 120的子周 期期間首先從第一供給口 120供給微波(第二供給口不能供給，例如，第二微波發(fā)生器關(guān)閉 或阻擋第二供給口的供給)，在第二供給口 122的子周期期間從第二供給口 122供給微波 (第一供給口不能供給，例如，第一微波發(fā)生器關(guān)閉或阻擋第一供給口的供給)。工作周期 通常包括n個(gè)時(shí)間部分或者中周期。下面，在總體標(biāo)識成k的子周期期間用于腔的來自總體標(biāo)識成i的供給口的可用 功率表示為 P.°m (k) = pm (k) — Sft (k)(等式 2)其中，k= (1、2、3、……)，i = (1、2)，p產(chǎn)(k)是在子周期k期間在緊隨第i個(gè) 微波發(fā)生器之后的傳輸線中可獲得的功率，S 2(k)是在子周期k期間供給口 i的輸入反射 信號的平方(如在等式1中所定義的)。將在第一子周期期間經(jīng)由第一供給口 120從第一微波發(fā)生器120供給到腔150 中的輸入功率表示為P產(chǎn)(1)，然后根據(jù)等式(2)，可以將腔150的可用功率表示為P產(chǎn) (l)_Sn2(l)。由第一發(fā)生器120供應(yīng)的功率可以在腔150之前的傳輸線130中測得，或者 通過發(fā)生器的功率源傳遞函數(shù)和發(fā)生器的效率來計(jì)算出。通常，在第一子周期(1)期間經(jīng)由第一供給口 120傳輸并可用于腔150的功率在 第一供給口 120(輸入反射功率3112(1))、第二供給口 122 (表示為S212(l)的功率)、對應(yīng)于 第一場傳感器160的口 3 (表示為S312 (1))、對應(yīng)于第二場傳感器162的口 4 (表示為S412 (1) 的功率)、壁損失(表示為失《的功率)和介電食品損失(表示為P^^/^的功率)之間 分配，由此產(chǎn)生以下表達(dá)式/f (1) — 5,2, (1) = Si, (1) + 砧(1) + 劣丨(1) + d (1) + ^ (1)(等式 3)類似地，在第一子周期(1)(即，中周期1的第二部分)期間經(jīng)由第二供給口 122 傳輸并可用于腔150的功率可表示為If (1)—矻(1)=砧(1) + ^ ⑴ + 矻⑴ +《失⑴ + ^ (1)(等式 4)其中，P/(l)是在第一子周期期間經(jīng)由第二供給口 122從第二微波發(fā)生器122供 給到腔150中的輸入功率，S222 (l)是與第二供給口 122的輸入反射對應(yīng)的功率(輸入反射 信號的平方)，S122(l)是傳輸?shù)降谝还┙o口 120的功率，S322 (l)是傳輸?shù)脚c第一場傳感器 160對應(yīng)的口 3的功率，S422 (l)是傳輸?shù)脚c第二場傳感器162對應(yīng)的口 4的功率，對 應(yīng)于壁損失，己，^^/^對應(yīng)于介電食品損失。在第一子周期期間由第一場傳感器120和第二場傳感器122檢測到的功率分別對 應(yīng)于項(xiàng) s312(l)和 S422 (l)。下面，僅考慮啟用了第一供給口的第一子周期(1)，即第一中周期的第一部分。應(yīng)當(dāng)明白，對啟用了第二供給口的子周期例如第一中周期(1)的第二部分的描述是類似的。 另外，應(yīng)當(dāng)明白，分析第一中周期是足夠的，因?yàn)閷τ糜诙x完整加熱周期的剩余數(shù)量的中 周期的分析是類似的。如上所述，與本示例中的口 3對應(yīng)的第一場傳感器160布置在腔的用于測量從第 一供給口 120供給的模式的場強(qiáng)的位置處。根據(jù)等式3，第一場傳感器120處的信號功率可 表示為砣(1)= /f (1)—對(1)—砣(1)-幻丨(1)-失(1)—(1)(等式 5)根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，將第二供給口 122和布置在用于測量從第二供給口 122供給的 模式的場強(qiáng)的位置處的第二場傳感器162布置為與第一供給口 120及其場傳感器122正 交，例如在圖1中所示。這種正交布置提供低交叉耦合和減小的串?dāng)_。因此，假設(shè)等式(5) 中的項(xiàng)S212(l)和S412(l)是可忽略的。通常，微波加熱設(shè)備的腔由低損耗材料制成，并假設(shè)壁損失是恒定的(即，非耗散 的)。因此，還假設(shè)項(xiàng)？^^⑴是可忽略的。例如，腔的內(nèi)部可以由諸如涂覆了 Zn的鋼或 涂覆了 A1的鋼之類的低損耗材料制成，由此減小壁中的功率損失。此外，還可以假設(shè)供給口及其相應(yīng)的場傳感器(例如，第一供給口 120和第一場 傳感器160)是適當(dāng)?shù)亟怦詈系模缤ㄟ^使用專用變換器，使得輸入功率不會強(qiáng)烈地耗散 在相應(yīng)的場傳感器中。因此，在第一場傳感器處檢測到的功率可表示為矻⑴=/f⑴-對⑴—⑴=壙⑴—⑴+對(1)](等式6)假設(shè)等式(6)描述了在時(shí)刻、時(shí)的條件，例如，第一供給口 120的第一子周期的 開始條件，取決于在時(shí)刻、(>、)時(shí)測得的信號，可以有三種主要場景。在時(shí)刻、和、之 間，功率S312(l)可以保持不變、增加或減小。下面，描述S312減小的情形。假設(shè)P產(chǎn)(1)在時(shí)刻、和、之間保持不變，S312的減 小可以指示i.介電負(fù)載中的損失已增加；ii.第一供給口處的反射(Sn2(l))已增加；或者iii.從第一供給口供給的第一模式失真了。應(yīng)當(dāng)明白，介電負(fù)載中的損失和在第一供給口處測得的反射均增加的情形在正常 情況下是不可能的。介電負(fù)載中的損失的增加通常是所期望的。然而，反射的增加和模式的失真通常 不是所期望的。下面描述用于確定S312減小的起因的方法。反射的增加可以使用用于在第一供給口處測量從腔反射的信號的測量單元例如 參照圖1描述的測量單元166來檢測。控制單元180可以連接到與第一供給口 120對應(yīng)的 微波源110和測量單元166，使得微波源110在允許的帶寬上掃描(掃頻)其頻率，且測量 單元166測量從腔150反射的信號?？刂茊卧?80適于根據(jù)由測量單元166測得的信號來 識別腔150中的諧振頻率。在這方面，所識別的諧振頻率是與所測得信號中的反射最小值 對應(yīng)的頻率?？蛇x擇地，控制單元180可以適于識別反射最小值在預(yù)定幅值(或閾值)以 下的諧振頻率。
根據(jù)反射特性，可以采取不同的動作來減小反射。例如，如果在時(shí)刻t2時(shí)測得的與 反射特性中的反射最小值對應(yīng)的頻率對應(yīng)于工作頻率(即，時(shí)刻、時(shí)的頻率)，則控制單元 180可以增大第一微波發(fā)生器120的輸出功率水平和/或增加第一微波發(fā)生器120的工作 時(shí)間，并使工作頻率保持不變。根據(jù)另一實(shí)施例，如果在時(shí)刻t2時(shí)測得的最佳匹配頻率(即，與反射特性中的反 射最小值對應(yīng)的頻率)不對應(yīng)于在時(shí)刻、時(shí)所選擇的工作頻率(在頻率上稍微偏移)，并 且與時(shí)刻、時(shí)的最佳匹配頻率對應(yīng)的反射最小值與在先前測量期間(例如，在時(shí)刻、，工 作周期開始時(shí))所測得的值相同，則控制單元180可以調(diào)節(jié)第一微波源120使得其工作頻 率對應(yīng)于最佳匹配頻率并使得其輸出功率水平保持不變。根據(jù)又一實(shí)施例，如果時(shí)刻t2時(shí)的最佳匹配頻率與工作頻率相比較大幅偏移，則 控制單元180可以適于調(diào)節(jié)第一微波發(fā)生器180，使得工作頻率保持不變，并使得輸出功率 水平提高，因?yàn)轭l率的大幅偏移會導(dǎo)致模式改變。根據(jù)再一實(shí)施例，如果時(shí)刻t2時(shí)的最佳匹配頻率與時(shí)刻、時(shí)的工作頻率相比稍微 偏移，并且與最佳匹配頻率對應(yīng)的反射最小值與在時(shí)刻、時(shí)所測得的工作頻率的反射最小 值不同，則控制單元180可以根據(jù)與最佳匹配頻率對應(yīng)的反射最小值來調(diào)節(jié)第一微波發(fā)生 器110，使得工作頻率稍微偏移到最佳匹配功率，并使得輸出功率水平提高或降低(可替換 地，控制單元180可以增加或減少第一微波發(fā)生器110的工作時(shí)間)。S312的減小還可能源自模式失真。模式失真可能未必是與電和加熱效率有關(guān)的缺 陷。然而，模式平衡的失控會導(dǎo)致不期望的加熱方式。在最差情形的場景下，與經(jīng)由第一供 給口供給的失真模式對應(yīng)的加熱方式會抵消從第二供給口供給的加熱方式。從第一供給口供給的第一模式的失真可以通過使用至少一個(gè)額外的場傳感器164 來識別，所述至少一個(gè)額外的場傳感器164布置在腔150的第三位置處，用于測量代表從第 一供給口供給的第一模式的場強(qiáng)?？梢允褂枚鄠€(gè)傳感器在不同位置處測量同一模式的場 強(qiáng)。有利的是，額外的場傳感器164布置在腔的與從第一供給口供給的模式的最小場強(qiáng)對 應(yīng)的區(qū)域中。額外的場傳感器164可以布置在接近于最小場強(qiáng)的位置處或布置在與最小場 強(qiáng)對應(yīng)的位置處?？刂茊卧?80可以被構(gòu)造成用于分析來自這些傳感器的信號之間的差 異，由此提供與任何模式失真有關(guān)的信息。有利的是，與第一供給口 120相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)傳感 器均是與第一供給口 120足夠地解耦合的，并優(yōu)選地相對于第二供給口 122以正交方式布 置。應(yīng)當(dāng)明白，與在第一場傳感器160處檢測到的功率S312的增大對應(yīng)的場景與上面 描述的S312的減小的場景類似。此外，如果S312在時(shí)刻、和t2之間保持不變，則控制單元180可以被構(gòu)造成用于 判斷是否已經(jīng)存在模式失真。模式失真的判斷可以以與上面針對S312的減小的情形所描述 的方式類似的方式來執(zhí)行，即，使用布置在用于測量從第一供給口 120供給的模式的場強(qiáng) 的位置處的額外的場傳感器164。應(yīng)當(dāng)明白，類似的推理可以適用于在第一子周期的第二部分期間從第二供給口 122供給的微波(S卩，由第二微波源112產(chǎn)生的微波)的調(diào)節(jié)，即，適用于第一供給口 120處 于閑置狀態(tài)且第二供給口 122處于啟用狀態(tài)的情形時(shí)的調(diào)節(jié)。為了調(diào)節(jié)從第二供給口 122 供給的微波，可以使用在第二場傳感器162處所檢測到的功率的以下表達(dá)式 為了在第一子周期的第二部分期間調(diào)節(jié)第二微波發(fā)生器122，有利的是，將在第一 子周期的第一部分期間由第一場傳感器測得的信號和在第一供給口處測得的輸入反射記 錄并存儲在存儲器中。例如，如果在第二供給口處測得的反射信號非常接近于在第一子周 期的第一部分期間在第一供給口處測得的反射信號，并且由第二發(fā)生器提供的功率與由第 一發(fā)生器提供的功率相同，則由介電負(fù)載吸收的功率和在第二場傳感器(如果其類似地與 供給口解耦合)處測得的信號將非常接近于在啟用了第一供給口時(shí)的第一子周期的第一 部分期間由介電負(fù)載吸收的功率和在第一場傳感器處測得的信號。通常，Sn2和S222可以在0和1之間變化。在對,=矻二0的極端情況下，可用于腔 的全部功率原則上由介電負(fù)載吸收(只有去往場傳感器的解耦合的相對小的一部分功率 被排除)。此外，在對=砧=1的極端情況下，在介電負(fù)載和場傳感器中的耗散為零。下面，更詳細(xì)地描述向腔內(nèi)同時(shí)供給微波。使用同時(shí)供給時(shí)，可以通過控制單元180來調(diào)節(jié)在第一場傳感器和第二場傳感器 處所測得的場強(qiáng)的差值。該差值可表示為 有利的是，跟順序供給一樣，傳感器與其相應(yīng)的供給口是解耦合的。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，控制單元適于調(diào)節(jié)微波源，使得在第一場傳感器和第二場傳感 器處所測得的場強(qiáng)的差值低于預(yù)定值?？商鎿Q地，所述差值可以被包含在預(yù)定范圍內(nèi)。可 替換地，所述差值可以保持不變。根據(jù)等式9，如果在供給口處測得的反射信號和微波發(fā)生 器的功率保持不變，那么在監(jiān)視傳感器信號之間的差值使得其保持不變時(shí)，對于第一模式 和第二模式來說，在介電負(fù)載中獲得相同的能量耗散。在這種調(diào)節(jié)下，對于兩種模式來說獲 得幾乎相等的加熱(相同的能量耗散)。例如，第一和第二場傳感器可以適于測量分別代表在腔內(nèi)的兩個(gè)特定位置處檢測 到的場強(qiáng)的電流?？刂茊卧?80可以適于將由場傳感器測量的兩個(gè)值(例如，電流)相減 以進(jìn)行比較，然后調(diào)節(jié)微波源使得差值為零或至少低于預(yù)定值。同時(shí)供給的缺點(diǎn)在于腔內(nèi)部不期望的頻率分量的解耦合以及場抵消。場抵消的風(fēng) 險(xiǎn)可以通過使用對腔的正交供給來減小。在同時(shí)供給的情況下，控制單元可以適于調(diào)節(jié)由至少一個(gè)微波源產(chǎn)生的微波的頻 率、功率和/或相位。為了調(diào)節(jié)微波發(fā)生器，微波加熱設(shè)備可以配備有與上面針對順序供給 描述的微波加熱設(shè)備相同的裝置和特征。例如，微波加熱設(shè)備可以配備有一個(gè)或多個(gè)測量 單元，用于針對特定供給口測量從腔反射的信號。應(yīng)當(dāng)明白，對經(jīng)由供給口傳輸?shù)角恢械奈⒉ǖ南辔坏恼{(diào)節(jié)對于同時(shí)供給來說是尤 其有利的。具體地說，控制單元可以適于調(diào)節(jié)從第一供給口傳輸?shù)奈⒉ê蛷牡诙┙o口傳 輸?shù)奈⒉ㄖg的相移。對相移的調(diào)節(jié)使得能夠調(diào)節(jié)合成的加熱方式。舉例說明，如果兩個(gè) 供給口適于以相反的相位供給相同的模式，則原則上兩個(gè)微波發(fā)生器將抵消其相應(yīng)的加熱 方式，且合成的加熱方式將為零或至少不是有效的。相反，如果兩個(gè)供給口適于以相同的相 位供給相同的模式，則兩個(gè)微波場將相加，由此產(chǎn)生有效的加熱方式。雖然本發(fā)明的微波加 熱設(shè)備的兩個(gè)供給口適于供給不同的模式，但以上示例說明了控制單元可以優(yōu)選地適于調(diào)節(jié)兩個(gè)模式之間的相移，以使由兩個(gè)模式相加而產(chǎn)生的加熱方式最優(yōu)化。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制單元180可以適于根據(jù)預(yù)定的烹飪功能和/或預(yù) 定的負(fù)載來調(diào)節(jié)微波源的參數(shù)。本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，各種烹飪功能和/或負(fù)載類型可能 需要不同類型的加熱方式?？梢韵氲?，對于特定的烹飪功能來說，一些調(diào)節(jié)條件比其它調(diào)節(jié) 條件更適合。例如，作為對“將針對第一模式測得的場強(qiáng)和針對第二模式測得的場強(qiáng)之間 的差值保持為零或至少低于預(yù)定值”的替代，即，作為對“針對所述兩種模式讓介電負(fù)載中 具有相同的能量耗散”的替代，優(yōu)選的是，可以將所述兩種模式的場強(qiáng)保持在另一恒定值。 此外，特定的烹飪功能可以優(yōu)選地使用冷中心模式而不是熱中心模式來實(shí)現(xiàn)(或者反之亦 然)。烹飪功能或負(fù)載類型可以是用戶定義的參數(shù)。為此，微波爐100可以設(shè)置有用于設(shè)定 工作參數(shù)例如烹飪功能和負(fù)載類型的普通按鈕和旋鈕(如圖1中的190表示的)以及顯示 器195。例如，在同時(shí)供給的情況下，由用戶選擇的烹飪功能可以自動地確定在由兩個(gè)場傳 感器測得的信號之間要保持的差值?？商鎿Q地，在順序供給的情況下，預(yù)定的烹飪功能可以 確定每個(gè)供給口的參數(shù)，例如工作時(shí)間。在圖5中以框圖形式進(jìn)一步示出本發(fā)明的微波爐100的一般功能。發(fā)生器110和 112將微波供給到腔150內(nèi)。此外，兩個(gè)場傳感器160和162布置在腔150中，用于測量從與 第一發(fā)生器110相關(guān)聯(lián)的第一供給口供給到腔內(nèi)的第一模式的場強(qiáng)和從與第二發(fā)生器112 相關(guān)聯(lián)的第二供給口供給到腔內(nèi)的第二模式的場強(qiáng)?？蛇x擇地，額外的場傳感器可以布置 在腔中，用于在其它位置處測量供給到腔內(nèi)的模式的場強(qiáng)，所述其它位置與分別對應(yīng)于第 一場傳感器和第二場傳感器的第一位置和第二位置不同。將來自場傳感器的信號傳輸?shù)娇?制單元180?？蛇x擇地，對于特定的供給口而言，從腔150反射的信號可以由測量單元166 來測量，并且測得的信號可以傳輸?shù)娇刂茊卧?80。應(yīng)當(dāng)明白，雖然以上示例僅示出與第一 供給口相關(guān)聯(lián)的一個(gè)測量單元，但每個(gè)供給口均可以配備有測量單元?？刂茊卧?80可以 包括處理器185，用于分析由場傳感器測得的場強(qiáng)和/或由(多個(gè))測量單元測得的(多 個(gè))信號?？刂茊卧?80還包括存儲介質(zhì)186，用于存儲在工作周期的不同時(shí)刻測得的(多 個(gè))場強(qiáng)和(多個(gè))信號，以便比較和識別工作周期的兩個(gè)時(shí)刻(或時(shí)間周期)之間的任 何變化。如上所述，控制單元180還可以包括時(shí)鐘系統(tǒng)187。在圖6中概述了根據(jù)本發(fā)明的方法600的一般步驟。在適于接收負(fù)載的腔150中 執(zhí)行方法600。微波分別通過至少兩個(gè)供給口從至少兩個(gè)微波源供給到腔內(nèi)。所述方法包 括在第一位置處和在第二位置處測量610腔中的微波能量的場強(qiáng)，其中在第一位置處測量 腔中的微波能量的場強(qiáng)用以測量代表從第一供給口 120供給的模式的場強(qiáng)，而在第二位置 處測量腔中的微波能量的場強(qiáng)用以測量代表從第二供給口 122供給的模式的場強(qiáng)。所述方 法還包括根據(jù)測得的場強(qiáng)調(diào)節(jié)620微波源。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，對包括以下參數(shù)的組中的至少一個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)從至少一個(gè) 微波源輸出的微波的頻率、輸出功率水平、在工作周期的一部分期間的工作時(shí)間、以及相 位。微波源可以同時(shí)或順序地工作。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括如下步驟判斷在第一位置和/或第二位置處 工作周期的兩個(gè)相繼部分之間的場強(qiáng)是否存在變化。此外，如果識別出變化，則所述方法還包括對于從與識別出變化的位置對應(yīng)的供
14給口供給的微波測量630從腔反射的信號。采用這種測量，判斷測得信號的變化是否源自 反射信號的變化?？商鎿Q地或額外地，所述方法還包括判斷640從與已經(jīng)識別出變化的位置對應(yīng)的 供給口供給的模式是否發(fā)生了失真。如前面所述，盡管沒有識別出用場傳感器做出的測量 有變化，但仍可以執(zhí)行模式失真的判斷。然后，反射信號是否存在變化和/或模式是否失真的判斷結(jié)果可用來調(diào)節(jié)微波源 的參數(shù)。如上所述，最佳參數(shù)(次序、工作時(shí)間和輸出功率水平)還會取決于由用戶輸入的 預(yù)定烹飪功能和/或預(yù)定負(fù)載類型。有利的是，將控制單元180的存儲介質(zhì)186實(shí)現(xiàn)為查 詢表，在該查詢表中，在微波源的優(yōu)選參數(shù)與預(yù)定烹飪功能和/或預(yù)定負(fù)載之間建立對應(yīng) 關(guān)系。雖然以上示例基于具有由笛卡爾坐標(biāo)限定的矩形圍封表面的腔，但應(yīng)當(dāng)明白，本 發(fā)明還可以利用具有由任意的正交曲線坐標(biāo)組限定的圍封表面的腔來實(shí)現(xiàn)。雖然本實(shí)施例的腔包括兩個(gè)單獨(dú)的供給口，但應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明不限于這樣的實(shí) 施例，并且應(yīng)當(dāng)明白包括兩個(gè)以上的供給口的腔也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。通常，參照以上示例，在腔的設(shè)計(jì)過程中所選擇的優(yōu)選模式場是產(chǎn)生互補(bǔ)加熱方 式的模式場，由此改善均勻的加熱。本發(fā)明可應(yīng)用于使用微波進(jìn)行加熱的家用電器，例如微波爐。上面描述的本發(fā)明的方法還可以用計(jì)算機(jī)程序來執(zhí)行，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行 時(shí)，所述計(jì)算機(jī)程序在微波爐中執(zhí)行本發(fā)明的方法。雖然已經(jīng)描述了特定的實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在如所附權(quán)利要求 書中限定的范圍內(nèi)，可以想到各種修改和替換。
權(quán)利要求
一種微波加熱設(shè)備(100)，包括適于接收待加熱負(fù)載的腔(150)；連接到所述腔的至少兩個(gè)微波源(110、112)，用于分別經(jīng)由至少兩個(gè)供給口(120、122)將微波能量供給到所述腔中；適于測量所述腔中的微波能量的場強(qiáng)的至少兩個(gè)場傳感器(160、162)，其中，第一場傳感器(160)布置在第一位置處，用于測量代表從第一供給口(120)供給的模式的場強(qiáng)，第二場傳感器(162)布置在第二位置處，用于測量代表從第二供給口(122)供給的模式的場強(qiáng)；以及控制單元(180)，所述控制單元連接到所述微波源并適于根據(jù)所測量到的場強(qiáng)來調(diào)節(jié)所述微波源。
2.如權(quán)利要求1所述的微波加熱設(shè)備，其特征在于，所述第一場傳感器布置在所述腔 的與從所述第一供給口供給的模式的最大場強(qiáng)對應(yīng)的區(qū)域中，所述第二場傳感器布置在所 述腔的與從所述第二供給口供給的模式的最大場強(qiáng)對應(yīng)的區(qū)域中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微波加熱設(shè)備，其特征在于，從所述第一供給口供給的模式 是熱中心模式，而從所述第二供給口供給的模式是冷中心模式。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波加熱設(shè)備，其特征在于，所述控制單元適于 調(diào)節(jié)所述微波源，以便經(jīng)由所述供給口將微波順序供給到所述腔中。
5.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波加熱設(shè)備，其特征在于，針對工作周期，所述 控制單元適于調(diào)節(jié)以下各項(xiàng)中的至少一個(gè)經(jīng)由所述供給口將微波順序供給到所述腔中的 次序；所述微波源在所述工作周期的一部分期間的工作時(shí)間；由所述微波源中的至少一個(gè) 微波源產(chǎn)生的微波的頻率；和所述微波源中的至少一個(gè)微波源的輸出功率水平。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波加熱設(shè)備，其特征在于，還包括布置在所述 腔的第三位置處的至少一個(gè)額外的傳感器(164)，用于測量代表從所述第一供給口或所述 第二供給口供給的模式中的一個(gè)的場強(qiáng)。
7.如權(quán)利要求6所述的微波加熱設(shè)備，其特征在于，所述額外的傳感器布置在所述腔 的與從所述第一供給口或所述第二供給口供給的模式的最小場強(qiáng)對應(yīng)的區(qū)域中。
8.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波加熱設(shè)備，其特征在于，還包括測量單元 (166)，用于測量從所述腔反射的、作為與所述第一供給口或所述第二供給口中的其中一個(gè) 相關(guān)聯(lián)的微波源的工作頻率的函數(shù)的信號。
9.如權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的微波加熱設(shè)備，其特征在于，所述控制單元適于 調(diào)節(jié)所述微波源，以便將微波同時(shí)供給到所述腔中。
10.如權(quán)利要求9所述的微波加熱設(shè)備，其特征在于，所述控制單元適于調(diào)節(jié)包括以下 參數(shù)的組中的至少一個(gè)參數(shù)由所述微波源中的至少一個(gè)微波源產(chǎn)生的微波的頻率、功率 和相位。
11.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的微波加熱設(shè)備，其特征在于，所述控制單元適于 調(diào)節(jié)所述微波源，使得所測得的場強(qiáng)之間的差值低于預(yù)定值、包括在預(yù)定范圍內(nèi)或保持不變。
12.一種使用分別通過至少兩個(gè)供給口(120、122)從至少兩個(gè)微波源(110、112)供給 到腔(150)中的微波來加熱布置在所述腔中的負(fù)載的方法，所述方法包括在第一位置處和在第二位置處測量(610)腔中的微波能量的場強(qiáng)，其中在第一位置處 測量腔中的微波能量的場強(qiáng)用以測量代表從第一供給口(120)供給的模式的場強(qiáng)，而在第 二位置處測量腔中的微波能量的場強(qiáng)用以測量代表從第二供給口(122)供給的模式的場 強(qiáng)；以及根據(jù)所測得的場強(qiáng)調(diào)節(jié)(620)所述微波源。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，對包括以下參數(shù)的組中的至少一個(gè)參數(shù) 進(jìn)行調(diào)節(jié)由所述微波源中的至少一個(gè)微波源產(chǎn)生的微波的頻率、輸出功率水平、在工作周 期的一部分期間的工作時(shí)間、和相位。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述微波源同時(shí)或順序地工作。
15.如權(quán)利要求12-14中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括對于從與工作周期的兩個(gè)相繼部分之間的場強(qiáng)變化被識別出的位置之一對應(yīng)的供給 口供給的微波，測量(630)從所述腔反射的信號；和/或判斷(640)從所述供給口之一供給的模式是否發(fā)生了失真。
全文摘要
本發(fā)明提供一種微波加熱設(shè)備和一種使用微波來加熱負(fù)載的方法。微波加熱設(shè)備(100)包括適于接收待加熱負(fù)載的腔(150)和用于分別經(jīng)由至少兩個(gè)供給口(120、122)將微波能量供給到所述腔中的至少兩個(gè)微波源(110、112)。所述微波加熱設(shè)備還包括適于測量所述腔中的微波能量的場強(qiáng)的至少兩個(gè)場傳感器(160、162)。第一場傳感器(160)布置在第一位置處，用于測量代表從第一供給口(120)供給的模式的場強(qiáng)，而第二場傳感器(162)布置在第二位置處，用于測量代表從第二供給口(122)供給的模式的場強(qiáng)。所述微波加熱設(shè)備還包括連接到所述微波源和所述場傳感器的控制單元(180)，用于根據(jù)所測得的場強(qiáng)來調(diào)節(jié)所述微波源。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于其能夠均勻地加熱腔中的負(fù)載。
文檔編號H05B6/68GK101860996SQ201010157439
公開日2010年10月13日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者C·哈坎, H·弗雷德里克, N·奧爾, N·尤爾夫 申請人:惠而浦有限公司