[发明专利]一种用于提升微波输出稳定性的微波源系统及方法

权利要求书

1.一种用于提升微波输出稳定性的微波源系统，其特征在于，包括微波电源和微波发生器；

所述微波电源包括灯丝电源、磁场电源、高压电源和控制系统；

所述微波发生器，包含磁控管、磁场线圈、激励腔和波导接口；所述微波发生器用于将所述微波电源提供的电能转换为微波，并将所述微波传输至波导接口；

所述控制系统，包括采样器、A/D转换器、处理器和控制器；所述采样器、所述A/D转换器、所述处理器和所述控制器依次连接；

所述采样器，用于对所述高压电源的输出电流和/或所述微波发生器的输出微波进行多点取样，并传输至所述A/D转换器；

所述A/D转换器，用于将获取的所述输出电流和/或所述输出微波的多个样本值转化为数字信号后，传输至所述处理器；

所述处理器，用于对所述输出电流和/或所述输出微波的多个数字信号进行运算，计算出所述输出电流和/或所述输出微波的多个数字信号的有效值或平均值，并将所述有效值或平均值传输至所述控制器；

所述控制器，用于将所述有效值或平均值作为反馈信号，与所述高压电源给定的高压电流信号或所述微波发生器给定的微波功率信号进行闭环控制，使得所述高压电源的输出电流输出稳定，微波源的功率的输出稳定。

2.根据权利要求1所述的一种用于提升微波输出稳定性的微波源系统，其特征在于，所述控制器的调节方式为PID调节方式或者PI调节方式。

3.根据权利要求1所述的一种用于提升微波输出稳定性的微波源系统，其特征在于，所述微波源系统的调节周期与灯丝电源频率周期相同或成整数倍数关系。

4.根据权利要求3所述的一种用于提升微波输出稳定性的微波源系统，其特征在于，所述采样器的采样频率为所述灯丝电源频率周期的N倍，N为整数，且N大于1。

5.根据权利要求1所述的一种用于提升微波输出稳定性的微波源系统，其特征在于，还包括环形器，所述环形器设置于所述激励腔的输出端。

6.根据权利要求5所述的一种用于提升微波输出稳定性的微波源系统，其特征在于，还包括水负载，所述水负载连接于所述环形器的反射输出端，用于消耗负载侧反射回的微波。

7.根据权利要求1所述的一种用于提升微波输出稳定性的微波源系统，其特征在于，还包括打火检测传感器，若所述微波发生器一侧发生打火现象，所述打火检测传感器将打火信号反馈至所述控制器；所述控制器控制所述灯丝电源、所述磁场电源和所述高压电源切断打火能量。

8.一种提升微波输出稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：对高压电源的输出电流和/或微波发生器的输出微波进行多点取样；

S2：将所述输出电流和/或所述输出微波的多个样本值的模拟信号转化为数字信号；

S3：计算出所述输出电流和/或所述输出微波的多个数字信号的有效值或平均值；

S4：将所述有效值或平均值作为反馈信号，与所述高压电源给定的高压电流信号或所述微波发生器给定的微波功率信号进行闭环控制。

9.根据权利要求8所述的一种用于提升微波输出稳定性的微波源系统，其特征在于，所述有效值为单位时间内多次采样的均方根值，计算公式为

其中I_rms为有效电流值，I_1rms、I_2rms为单位时间内多次采样的电流值。