[发明专利]用于将能量施加至空腔的装置

说明书

本申请要求2012年2月14日提交的美国临时专利申请号61/598,489的优先权的权益，该申请以其全部内容结合在此。

技术领域

本专利申请涉及一种用于施加电磁能量的装置，并更具体地(但不排他地)涉及通过用于处理物体的波导馈送结构将射频(RF)能量施加至能量施加区。

背景

电磁波已经被用于在各种应用中向物体提供能量。在例如RF辐射的情况下，可以使用磁控管提供RF能量，该磁控管通常被调谐至单频以用于仅在此频率提供RF能量。常用的用于提供电磁能量的装置一个示例是微波炉。典型的微波炉在或约2.45GHz的单频提供电磁能量。

对本披露的一些示例性方面的概述

本披露的某些示例性方面包括用于将电磁能量施加至能量施加区中的物体的装置。更具体地，某些示例性装置可以被配置成用于通过波导馈送结构施加RF能量，该波导馈送结构包括一个或多个元件，该一个或多个元件被配置成用于将该波导馈送结构的孔径电性地划分成两个或更多个部分。所划分成的部分可以各自构成一个单独的波导馈送结构。所划分成的部分中的每一个可以被配置成用于支持至少一种传播波模式，即，每个部分的尺寸可以基本上与所发射的并在每个部分中传播的波的波长成比例。-例如，这个部分的长度可以是所发射的波的半波长的倍数。贯穿不同部分的比例性可以是相同的。在此使用术语“基本上”(如在“基本上成比例”、“基本上相等”等中)来指示不超过约10％的偏差。

本发明的某些示例性方面可以涉及用于施加RF能量的装置，该装置包括一个波导馈送结构，该波导馈送结构包括一个孔径。该装置可以进一步包括至少一个被配置成用于在该波导馈送结构中发射RF能量的辐射元件。该装置还可以包括一个或多个导电元件，该一个或多个导电元件位于该波导馈送结构内并被配置成用于电性地将该孔径划分成两个或更多个部分。

在某些实施例中，该装置可以包括一个矩形空腔，具有一个用于门的开口；一个面向该开口的后壁；一个顶壁；一个底壁；以及相对的第一和第二侧壁。用于门的开口和后壁之间的距离可以被称为宽度。在某些实施例中，该宽度大于对应于所施加的用于处理的最低频率的电磁辐射的波长。该装置可以进一步包括一个第一导电元件，该第一导电元件将该空腔的与该相对的第一侧壁邻接的顶壁和底壁电性地连接。与本披露一致，与一个壁邻接或在其附近可以指离该壁比离能量施加区的中心更近。一个壁附近的导电元件可以离该壁比离该中心近例如2、5、10的因子，或任何中间的或更大的因子。该装置可以进一步包括一个第二导电元件，该第二导电元件将该空腔的与该相对的第二侧壁邻接的上表面和底表面电性地连接。在某些实施例中，该装置可以包括一个第一辐射元件，该第一辐射元件具有两个端口，这两个端口处于离该第一导电元件的中心基本上相等的距离；以及一个第二辐射元件，该第二辐射元件具有两个端口，这两个端口处于离该第二导电元件的中心基本上相等的距离。

此概述仅提到了所披露的实施例的某些示例性方面。对于本发明的附加的示例性方面的更详细说明，应当参考附图、详细说明以及权利要求书。

附图简要说明

图1A和图1B包括根据本发明的某些示例性实施例的具有一对波导馈送结构的用于将电磁能量施加至物体的装置的顶视图和侧视图的图形表示；

图1C包括根据图1A和图1B的某些示例性实施例的辐射元件的图形表示；

图1D和图1E包括根据本发明的某些示例性实施例的具有两对波导馈送结构的用于将电磁能量施加至物体的装置的顶视图和侧视图的图形表示；

图1F包括根据本发明的某些实施例的装置的顶视图的图形表示；

图2A和图2B包括根据本发明的某些示例性实施例的用于将电磁能量施加至物体的另一装置的顶视图和侧视图的图形表示；

图3A和图3B包括根据本发明的某些示例性实施例的用于将电磁能量施加至物体的又一装置的顶视图和侧视图的图形表示；

图4A和图4B展示了根据本发明的某些示例性实施例的用于将电磁能量施加至物体的又一装置的顶视图和侧视图；

图4C包括根据图4A和图4B的某些示例性实施例的辐射元件的图形表示；

图5A包括根据本发明的某些实施例的用于将RF能量施加至位于能量施加区的物体的装置的图形表示；