[发明专利]具有介电谐振器天线阵列的固态微波加热设备及其操作和制造方法

权利要求书

1.一种微波加热设备，其特征在于，包括：

固态微波能量来源；

第一介电谐振器天线，其包括第一激励器介电谐振器和靠近所述第一激励器介电谐振器的第一馈送结构，其中所述第一激励器介电谐振器具有顶部表面和相对的底部表面，其中所述第一馈送结构电耦合到所述微波能量来源以从所述微波能量来源中接收第一激励信号，并且其中所述第一激励器介电谐振器被配置成响应于提供到所述第一馈送结构的所述激励信号产生第一电场；以及

邻近侧壁的一个或多个第二介电谐振器，其放置在所述第一激励器介电谐振器的距离内以形成介电谐振器天线阵列，其中选择所述距离使得当提供所述激励信号时所述第二介电谐振器中的每一个与所述第一激励器介电谐振器紧密地电容式耦合，其中所述距离小于所述第一激励器介电谐振器的五分之一波长。

2.根据权利要求1所述的微波加热设备，其特征在于，当提供所述激励信号时，由所述第一激励器介电谐振器产生的所述第一电场直接地冲击所述第二介电谐振器中的每一个，使得所述第二介电谐振器中的每一个响应于所述第一电场的冲击产生第二电场。

3.根据权利要求1所述的微波加热设备，其特征在于，当提供所述激励信号时，所述第一电场包括周向电场，并且其中所述第一激励器介电谐振器和所述第二介电谐振器布置在共平面配置中，使得所述周向电场的一部分直接地冲击所述第二介电谐振器。

4.根据权利要求1所述的微波加热设备，其特征在于，所述介电谐振器天线阵列进一步包括一个或多个额外的介电谐振器天线，其中所述一个或多个额外的介电谐振器天线中的每一个包括额外的激励器介电谐振器和靠近所述额外的激励器介电谐振器的额外的馈送结构。

5. 根据权利要求1所述的微波加热设备，其特征在于，进一步包括：

接地平面，其放置在所述介电谐振器天线阵列的第一侧处；以及

腔室，其放置在所述介电谐振器天线阵列与所述接地平面的相对侧处，其中所述腔室被配置成包含负载。

6.根据权利要求1所述的微波加热设备，其特征在于，进一步包括基板，所述基板具有第一侧和第二侧，其中所述第一激励器介电谐振器和所述一个或多个第二介电谐振器物理地耦合到所述基板的所述第一侧以维持所述第一激励器介电谐振器与所述一个或多个第二介电谐振器之间的固定空间关系。

7.一种微波加热设备，其特征在于，包括：

腔室，其被配置成包含负载，其中所述腔室部分由具有内部腔室壁表面和外部腔室壁表面的第一腔室壁限定；

固态微波能量来源；

第一介电谐振器天线，其包括第一激励器介电谐振器和靠近所述第一激励器介电谐振器的第一馈送结构，其中所述第一激励器介电谐振器具有顶部表面和相对的底部表面，其中所述第一馈送结构电耦合到所述微波能量来源以从所述微波能量来源中接收第一激励信号，并且其中所述第一激励器介电谐振器被配置成响应于提供到所述第一馈送结构的所述激励信号产生第一电场；以及

邻近侧壁的一个或多个第二介电谐振器，其放置在所述第一激励器介电谐振器的距离内以形成介电谐振器天线阵列，其中选择所述距离使得当提供所述激励信号时所述第二介电谐振器中的每一个与所述第一激励器介电谐振器紧密地电容式耦合，其中所述距离小于所述第一激励器介电谐振器的五分之一波长。

8.一种操作包括微波产生模块的微波系统的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过所述微波产生模块产生传送到第一射频（RF）馈送结构的第一激励信号，其中所述第一射频馈送结构靠近第一介电谐振器放置；

通过所述第一介电谐振器响应于通过所述第一射频馈送结构传送的所述第一激励信号产生直接地冲击其放置在所述第一激励器介电谐振器的距离内并且附接到侧壁的第二介电谐振器的第一电场，所述第二介电谐振器与所述第一介电谐振器紧密地电容式耦合；以及

通过所述第二介电谐振器响应于所述第一电场的冲击产生第二电场，其中所述第二电场被引导朝向包含近场负载的腔室，其中所述距离小于所述第一激励器介电谐振器的五分之一波长。