[发明专利]微波辐射单元、可重构毯式微波平面加热器及其加热方法

说明书

本申请提供了微波辐射单元、可重构毯式微波平面加热器及其加热方法，属于微波天线技术领域，本申请实施例提供的微波辐射单元，通过在介质板的相对两面分别设置辐射天线和天线反射板，使得微波辐射单元不仅结构小巧，且方向性良好；本申请实施例提供的可重构毯式微波平面加热器，由若干个微波辐射单元通过阵列排布构成，相邻两个微波辐射单元之间通过柔性连接部连接，可根据待加热物体，确定可重构毯式微波平面加热器的形状以及微波辐射单元的数量，以实现对不同形状、大小或者曲率的待加热物体的均匀加热，适用范围广。

技术领域

本申请涉及微波天线技术领域，特别是涉及微波辐射单元、可重构毯式微波平面加热器及其加热方法。

背景技术

在工业微波加热技术应用中，微波加热装置分为谐振型（单模腔或多模腔），传输型（基模或高模），辐射型（封闭式或开放式）等许多结构，以适应不同形状、体积及特殊要求的加热对象。然而目前现有技术还存在以下问题：

谐振型微波加热装置：通常将被加热的物料放置在微波谐振腔中实现加热。这些被加热物料一般体积较小，多为块状、颗粒状、条状、片状或丝状等结构，而且是可搬动的。但是当物体的体积较大时，需要大于物体体积的腔体来实现微波加热，越大体积的微波装置制造成本越高，且加热过程中加热的均匀性和效率难以保证。

传输型加热装置：工业上通过不断向腔体中填料和取料来实现连续化生产，还可以通过将加热装置设计出隧道炉的形式来实现工业化生产，该加热方式依然仅适用于小体积物体的加热，无法满足大体积物体的加热需求。

辐射型微波加热装置：虽然可以实现无法搬动的大体积物体的加热，但是由于其辐射阵列天线单元结构固定，因此对于表面不规则物体的加热均匀性难以保证，如无法对高低起伏的路面或者人体表面实现均匀加热；并且这类装置通常采用的是工业用大功率连续波磁控管，再用功率分配网络给每个单元天线馈能，这种方式使得现有的辐射型微波加热装置结构复杂、成本高昂。

发明内容

本申请提供一种生产成本低、适用性广的微波辐射单元，以及由若干个该微波辐射单元阵列排布构成的可重构毯式微波平面加热器及其加热方法，可根据待加热物体，确定可重构毯式微波平面加热器的形状以及微波辐射单元的数量，以实现对不同形状、大小或者曲率的待加热物体的均匀加热。

为了解决上述问题，本申请采用了以下的技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种微波辐射单元，包括：

辐射天线、介质板、馈电接头和天线反射板；

其中，所述辐射天线和所述天线反射板分别设置于所述介质板的相对两板面，所述馈电接头设置于所述天线反射板上，所述辐射天线的馈电端穿过所述介质板后与所述馈电接头连接。

在本申请一实施例中，所述辐射天线为螺旋贴片天线。

在本申请一实施例中，所述螺旋贴片天线的形状为等距螺旋。

在本申请一实施例中，所述辐射天线设置于所述介质板的中部。

在本申请一实施例中，所述介质板采用非导电材料制成。

在本申请一实施例中，所述馈电接头为同轴连接器接头。

在本申请一实施例中，所述天线反射板采用金属材料制成。

第二方面，本申请实施例提供了一种可重构毯式微波平面加热器，包括若干个本申请第一方面提供的微波辐射单元，若干个所述微波辐射单元排布为阵列结构，在所述阵列结构中，相邻两个所述微波辐射单元之间通过柔性连接部连接。

第三方面，本申请实施例提供了一种可重构毯式微波平面加热器的加热方法，所述方法包括：