[发明专利]半导体微波炉及其半导体微波源

说明书

技术领域

本发明涉及微波炉技术领域，特别涉及一种半导体微波炉以及一种半导体微波炉的半导体微波源。

背景技术

微波炉是用来加热或烹饪食物的常用器具，其原理是利用微波源产生微波，微波使食物的水分子产生高频振荡，从而摩擦生热来加热或烹饪食物的。

传统微波炉包括电源、微波源、腔体、炉门等部件。其中，微波源是产生微波的核心部件，其受高压电源的激励而产生微波，然后微波通过波导传输并耦合至放置食物的腔体内。传统微波炉的微波源采用磁控管产生微波，磁控管的工作电压为4000伏特左右，因此，存在用电安全隐患，并且损耗也大，磁控管的体积太大使得微波炉的形状也受到很大限制。

目前，半导体微波技术得到了迅速发展。半导体产生微波的效率越来越高、成本越来越低、重量越来越轻、单位体积功率密度越来越大，这都将使得半导体微波技术在微波炉上应用成为可能。然而，半导体微波源受半导体器件的限制，其输出功率等级比较低，因此，很难满足微波炉需要的大功率输出。

发明内容

本申请是基于发明人对以下问题和事实的认识发现作出的：

如图1所示，相关技术中的半导体微波炉采用多套独立的半导体微波源分别产生微波，然后再通过功率合成器合成为微波炉所需的大功率微波，最后将合成得到的大功率微波馈入到腔体中，以使微波炉达到更好的加热效果。

但是，各自独立的半导体微波源如果工作在不同的频率会引起频率合成，从而降低转换效率，即使将每套半导体微波源的频率设定为同一频点，但由于每套半导体微波源的半导体器件本身存在差异性，因此很难保证各套半导体微波源的实际工作频率一致，从而在多源馈入时能效大大降低。

本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术缺陷。

为此，本发明的一个目的在于提出一种能够共用一个信号源的半导体微波炉。

本发明的另一个目的在于提出一种半导体微波炉的半导体微波源。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种半导体微波炉，包括：本体，所述本体具有腔室；波导盒，所述波导盒设置在所述本体上；半导体微波源，所述半导体微波源包括：信号源，所述信号源用于产生第一微波信号；功率分配器，所述功率分配器具有第一输入端和N个输出端，所述功率分配器的第一输入端与所述信号源相连，所述功率分配器按照预设比例对所述第一微波信号的功率进行分配以生成N个频率相同的第二微波信号，所述N个频率相同的第二微波信号对应所述N个输出端进行输出，其中，N为大于等于2的整数；N个驱动放大器，所述N个驱动放大器与所述N个输出端对应相连，每个所述驱动放大器用于将对应的第二微波信号进行驱动放大；功率合成器，所述功率合成器具有N个输入端和第一输出端，所述N个输入端与所述N个驱动放大器对应相连，所述功率合成器用于将N个驱动放大后的第二微波信号合成为第三微波信号，并通过所述第一输出端进行输出；微波转换装置，所述微波转换装置与所述第一输出端和所述波导盒分别相连，所述微波转换装置用于将所述第三微波信号馈入到所述波导盒中，以使所述第三微波信号传递到所述腔室中；控制装置，所述控制装置用于控制所述信号源产生所述第一微波信号。

根据本发明实施例的半导体微波炉，功率分配器的N个输出端输出的频率相同的第二微波信号共用一个信号源，保证工作在同一个频率，从而实现高效率的功率输出，保证加热效果。并且，结构更加简单紧凑，节约成本。

根据本发明的一个实施例，所述功率分配器与所述功率合成器均可为T型结功率分配器、威尔金森功率分配器、波导魔T或定向耦合器中的任意一种。

根据本发明的一个实施例，所述驱动放大器进一步包括：驱动模块，所述驱动模块用于对所述第二微波信号进行驱动放大以生成第四微波信号；放大模块，所述放大模块与所述驱动模块相连，所述放大模块用于对所述第四微波信号进行二次放大以生成第五微波信号。

其中，所述第一微波信号的功率大于所述第二微波信号的功率，所述第四微波信号的功率大于所述第二微波信号的功率，所述第五微波信号的功率大于所述第四微波信号的功率，所述第三微波信号的功率大于所述第五微波信号的功率，且所述第三微波信号的功率大于所述第一微波信号的功率。

根据本发明的一个实施例，所述半导体微波源还包括：N个移相器，所述N个移相器对应连接在所述N个输出端和所述N个驱动放大器之间，其中，每个所述移相器在所述控制装置的控制下对所述N个输出端中相应的输出端输出的第二微波信号进行相位调节。