[发明专利]一种采用相位扫描的微波加热装置

权利要求书

1.一种采用相位扫描的微波加热装置，包括微波发生器、波导功率分配器、波导移相器、微波应用腔体，不少于2副的微波天线以及相位扫描控制系统；其特征在于，所述微波发生器的输出与波导功率分配器的输入连接；所述波导功率分配器有N(N≥2)路输出，其中至少有一路输出与所述波导移相器连接；所述波导移相器的输入端口到输出端口之间的相位差是连续可调的；所述微波天线被分为N组，至少有一组天线的输入与所述波导移相器的输出连接，其它组天线的输入分别与其它所述波导功率分配器的输出连接；所述微波天线的辐射口朝向所述微波应用腔体的内部，将微波能量馈入微波应用腔体内的物料中；所述相位扫描控制系统以给定的速度连续调整所述波导移相器的移相角度。

2.如权利要求1所述的一种采用相位扫描的微波加热装置，其特征在于：所述波导功率分配器具有2路分配输出，其中一路输出与所述波导移相器的输入连接；所述微波天线分为两组，一组微波天线的输入与所述波导移相器的输出连接，另一组微波天线的输入与所述波导功率分配器的输出直接连接；所述微波应用腔体与两组微波天线连接，且两组微波天线分布在微波应用腔体内的物料的两侧，即所述微波应用腔体内的物料位于两组微波天线之间的连线上，两组微波天线的辐射方向相对，照射物料的两个侧面。

3.如权利要求1所述的一种采用相位扫描的微波加热装置，其特征在于：所述波导功率分配器具有2路分配输出，其中一路输出与所述波导移相器的输入连接；所述微波天线分为两组，一组微波天线的输入与所述波导移相器的输出连接，另一组微波天线的输入与所述波导功率分配器的输出直接连接；所述微波应用腔体与所述两组微波天线连接，且两组微波天线以一定的间距分布在微波应用腔体内的物料的同一侧；所述两组天线的辐射方向相同或接近。

4.如权利要求1或2或3所述的一种采用相位扫描的微波加热装置，其特征在于：所述波导移相器包括一个匹配双T(也称魔T)、两个短路活塞和一个长度为四分之一波导波长的波导；所述魔T的一个横臂端口与短路活塞连接，另一个横臂端口与四分之一波导波长的波导连接，再与短路活塞连接；所述魔T的H面分支节作为波导移相器输入，则E面分支为波导移相器输出，或者E面分支作为波导移相器输入，则H面分支作为波导移相器输出；所述两个短路活塞具有相同的短路位置，在相位调整过程中保持同步移动。

5.如权利要求4所述的一种采用相位扫描的微波加热装置，其特征在于：所述短路活塞包括波导、活塞以及拉杆；所述波导的一端为输入端，另一端为短路面；所述活塞位于波导腔内，由金属板围成一端开放的长方形盒体，该长方形盒体的横截面形状与波导横截面相似，但尺寸略小，确保活塞与波导内壁无直接接触；该长方形盒体的四个面分别平行于波导的两个宽边和两个窄边，第五个面垂直于波导轴向，并且靠近波导输入端，而另一个靠近波导短路面、且垂直于波导轴向的面是开放的；所述长方形盒体状活塞沿轴线方向的长度约为四分之一波导波长；所述拉杆为圆柱体，该圆柱体的轴线与波导轴线重合，一端在所述波导外部，另一端穿过所述波导的短路面上的圆孔，伸入波导内，并从所述长方形盒体状活塞开放的一端进入活塞内部，与长方形盒体状活塞的第五个面连接固定；在所述波导外部使用电机或其它动力装置推/拉所述拉杆，带动所述活塞在波导内部沿波导轴线方向运动，实现短路面位置的调节。

6.如权利要求1或2或3所述的一种采用相位扫描的微波加热装置，其特征在于：所述相位扫描控制系统包括步进电机，步进电机控制器以及控制单片机；该步进电机与所述波导移相器的短路活塞拉杆连接，带动拉杆沿波导轴向运动；所述步进电机控制器接收所述控制单片机的控制信号，操作步进电机运转，实现相位扫描。

7.如权利要求4所述的一种采用相位扫描的微波加热装置，其特征在于：所述相位扫描控制系统包括步进电机，步进电机控制器以及控制单片机；该步进电机与所述波导移相器的短路活塞拉杆连接，带动拉杆沿波导轴向运动；所述步进电机控制器接收所述控制单片机的控制信号，操作步进电机运转，实现相位扫描。

8.如权利要求5所述的一种采用相位扫描的微波加热装置，其特征在于：所述相位扫描控制系统包括步进电机，步进电机控制器以及控制单片机；该步进电机与所述波导移相器的短路活塞拉杆连接，带动拉杆沿波导轴向运动；所述步进电机控制器接收所述控制单片机的控制信号，操作步进电机运转，实现相位扫描。