[发明专利]一种获取均匀微波场的恒波系统及获取均匀微波场的方法

权利要求书

1.一种获取均匀微波场的恒波系统，其特征在于：包括控制器（001）和通过波导连接的固态微波源（002）、激励器（003）、环形器（004）、第一双向定向耦合器（006）、第二双向定向耦合器（007）、反应器（005）、第一大功率匹配负载（008）、第二大功率匹配负载（009）；

所述环形器（004）包括接激励器（003）的1端、通过第一双向定向耦合器（006）将微波馈入反应器（005）的2端、接第一大功率匹配负载（008）的3端三个端口，且固态微波源（002）、激励器（003）、环形器（004）、第一双向定向耦合器（006）、反应器（005）、第二双向定向耦合器（007）、第二大功率匹配负载（009）依次连接；

所述第一大功率匹配负载（008）、第二大功率匹配负载（009）均为水负载，均包括吸收微波功率用循环装置；所述第二大功率匹配负载（009）还包括对循环装置内的水进行温度调节的水温调节器和对循环装置内的水进行温度检测的水温传感器；

所述控制器（001）的第一控制端与固态微波源（002）连接，控制器（001）的第二控制端与水温调节器连接；所述控制器（001）的第一数据输入端、第二数据输入端分别与第一双向定向耦合器（006）、第二双向定向耦合器（007）连接，同时控制器（001）的第三数据输入端与水温传感器连接。

2.根据权利要求1所述的一种获取均匀微波场的恒波系统，其特征在于：所述第二双向定向耦合器（007）与第一大功率匹配负载（008）之间设置有可调波导销钉（010）。

3.根据权利要求2所述的一种获取均匀微波场的恒波系统，其特征在于：所述可调波导销钉（010）包括用于手动调节微波反射功率的三销钉调配器和与三销钉调配器匹配的矩形波导。

4.根据权利要求3所述的一种获取均匀微波场的恒波系统，其特征在于：所述三销钉调配器中三个销钉分别与控制器（001）的第三控制端连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种获取均匀微波场的恒波系统，其特征在于：所述水温调节器包括对循环装置内的水进行加热的加热装置和进行冷却的降温装置。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种获取均匀微波场的恒波系统，其特征在于：所述反应器（005）为多馈口式，且反应器（005）上微波馈口位置位于其顶面的中部。

7.一种通过权利要求1所述的恒波系统而获取均匀微波场的方法，通过控制器（001）分析反应器（005）其谐振腔内驻波比s并根据驻波比s的情况进行阻抗匹配的调节；其特征在于：进行阻抗匹配调节时通过控制器（001）调节所述恒波系统中第二大功率匹配负载（009）的温度使其达到负载标准温度值并恒定，从而在反应器（005）的谐振腔中获得均匀的微波场；所述负载标准温度值，是指恒波系统中阻抗匹配符合要求时对应第二大功率匹配负载（009）的温度。

8.根据权利要求7所述的一种获取均匀微波场的方法，其特征在于：先通过可调波导销钉（010）中销钉位置的调节进行阻抗匹配的粗调，然后通过第二大功率匹配负载（009）其负载温度的调节进行阻抗匹配的细调，最终使得阻抗匹配符合要求，从而在反应器（005）的谐振腔中获得均匀的微波场。

9.根据权利要求7或8所述的一种获取均匀微波场的方法，其特征在于：所述第一双向定向耦合器（006）采集反应器（005）入口端的微波输入功率Pi1、微波反射功率Pf1，同时第二双向定向耦合器（007）采集反应器（005）出口端的微波输入功率Pi2、微波反射功率Pf2，一共4路信号发送至控制器（001）进行处理，以分析反应器（005）其谐振腔内微波场驻波比s的情况：若驻波比s满足1＜s≤1.2，则微波场均匀；否则，微波场不均匀。

10.根据权利要求7或8所述的一种获取均匀微波场的方法，其特征在于：通过水温调节器对第二大功率匹配负载（009）其循环装置内的水进行温度调节，温度调节时由低温向高温逐渐进行或由高温向低温逐渐进行。