本實(shí)用新型涉及射頻解凍技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種射頻功率源和射頻解凍裝置。
背景技術(shù):
對(duì)肉進(jìn)行冷凍保存是保持肉品質(zhì)穩(wěn)定的一種較好的方法,但是對(duì)冷凍的肉進(jìn)行解凍時(shí),不同的解凍方法對(duì)解凍后的肉的品質(zhì)有很大影響。傳統(tǒng)的解凍方法包括空氣解凍和水解凍,解凍過(guò)程中熱量依靠熱傳遞方式從肉塊表面向內(nèi)部傳遞,這樣的方式不但解凍時(shí)間長(zhǎng),在解凍過(guò)程中肉的汁液流失率高、易被微生物污染等,使解凍后肉的品質(zhì)變差。
現(xiàn)有技術(shù)中微波可以被用來(lái)解凍冷凍保存的肉,但是使用微波爐進(jìn)行解凍后肉塊表面溫度與中心溫度差別大,對(duì)于厚度大的肉塊尤其明顯。原因是微波頻率高(915MHz或2450MHz),能量穿透深度小,微波對(duì)肉的穿透深度約為4cm,微波從肉塊表面穿透到肉塊內(nèi)部的過(guò)程中衰減速度很快,甚至?xí)?dǎo)致肉塊表面熟化甚至燒焦而內(nèi)部仍處于冰凍狀態(tài)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型的目的在于提供一種射頻功率源,使得射頻功率源的輸出的射頻信號(hào)的頻率和功率可控。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種解凍裝置,包括輸出的射頻信號(hào)的頻率和功率可控的射頻功率源,以改善現(xiàn)有技術(shù)中解凍裝置對(duì)凍肉進(jìn)行解凍后造成凍肉中溫度不均勻的問(wèn)題,以及改善自然解凍需要較長(zhǎng)時(shí)間的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種射頻功率源,包括鎖相頻率源、控制器、第一放大器和相位調(diào)整電路,所述第一放大器連接于所述鎖相頻率源與所述相位調(diào)整電路之間,所述控制器與所述鎖相頻率源和相位調(diào)整電路分別連接。
所述控制器用于控制所述鎖相頻率源的頻率和控制所述鎖相頻率源開(kāi)啟或關(guān)斷;所述鎖相頻率源用于在所述控制器的控制下產(chǎn)生第一信號(hào),并將所述第一信號(hào)傳遞至所述第一放大器;所述第一放大器用于將所述第一信號(hào)進(jìn)行放大后產(chǎn)生第二信號(hào),并將所述第二信號(hào)傳送至所述相位調(diào)整電路;所述相位調(diào)整電路用于對(duì)所述第二信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整后產(chǎn)生第三信號(hào)并輸出所述第三信號(hào)。
可選的,在上述射頻功率源中,所述射頻功率源還包括與所述相位調(diào)整電路和控制器分別連接的功率放大器,所述控制器還用于控制所述功率放大器開(kāi)啟或關(guān)閉,所述功率放大器用于接收并放大所述相位調(diào)整電路輸出的所述第三信號(hào)后產(chǎn)生射頻信號(hào),并輸出所述射頻信號(hào)。
可選的,在上述射頻功率源中,所述射頻功率源還包括連接于所述相位調(diào)整電路與所述功率放大器之間的第二放大器,所述第二放大器與所述控制器連接,所述控制器還用于控制所述第二放大器開(kāi)啟或關(guān)閉,所述第二放大器用于接收并放大所述相位調(diào)整電路輸出的所述第三信號(hào)得到放大后的第三信號(hào),并將所述放大后的第三信號(hào)傳送至所述功率放大器,所述功率放大器用于接收并放大所述第二放大器輸出的所述放大后的第三信號(hào)后產(chǎn)生所述射頻信號(hào),并輸出所述射頻信號(hào)。
可選的,在上述射頻功率源中,所述射頻功率源還包括與所述功率放大器連接并連接有同軸線纜的同軸連接器,所述同軸連接器用于將所述功率放大器輸出的所述射頻信號(hào)傳送至所述同軸線纜。
可選的,在上述射頻功率源中,所述射頻功率源還包括連接于所述功率放大器與所述同軸連接器之間的功率耦合器,所述功率耦合器與所述控制器連接,所述控制器還用于控制所述功率耦合器開(kāi)啟或關(guān)斷,所述功率耦合器用于對(duì)所述功率放大器傳送的所述射頻信號(hào)的功率和所述同軸連接器傳送的反饋信號(hào)的功率進(jìn)行檢測(cè),所述反饋信號(hào)由所述同軸線纜反饋至所述同軸連接器。
可選的,在上述射頻功率源中,所述功率耦合器包括正向功率檢測(cè)電路和反向功率檢測(cè)電路;
所述正向功率檢測(cè)電路連接于所述功率放大器與所述同軸連接器之間,所述正向功率檢測(cè)電路與所述控制器連接,所述正向功率檢測(cè)電路用于檢測(cè)所述射頻信號(hào)的功率并將檢測(cè)到的所述射頻信號(hào)的功率信息傳遞至所述控制器;
所述反向功率檢測(cè)電路連接于所述功率放大器與所述同軸連接器之間,所述反向功率檢測(cè)電路與所述控制器連接,所述反向功率檢測(cè)電路用于檢測(cè)所述反饋信號(hào)的功率并將所述反饋信號(hào)的功率信息傳遞至所述控制器。
可選的,在上述射頻功率源中,所述射頻功率源還包括連接于相位調(diào)整電路與第二放大器之間的電調(diào)衰減器,所述電調(diào)衰減器與所述控制器連接,所述控制器還用于獲取所述射頻信號(hào)的功率信息和所述反饋信號(hào)的功率信息,所述電調(diào)衰減器用于在所述控制器的控制下,根據(jù)所述射頻信號(hào)的功率信息和所述反饋信號(hào)的功率信息調(diào)節(jié)所述第三信號(hào)的功率,并將調(diào)節(jié)功率后的第三信號(hào)輸出,所述功率放大器接收并放大所述調(diào)節(jié)功率后的第三信號(hào)后生成所述射頻信號(hào)并輸出。
可選的,在上述射頻功率源中,所述射頻功率源還包括與所述控制器連接的人機(jī)交互裝置,所述人機(jī)交互裝置用于顯示所述控制器發(fā)送至所述人機(jī)交互裝置的信息。
可選的,在上述射頻功率源中,所述人機(jī)交互裝置為液晶觸摸屏。
在上述基礎(chǔ)上,本實(shí)用新型還提供一種射頻解凍裝置,所述射頻解凍裝置包括射頻匹配器、平行板電容器解凍腔體和所述的射頻功率源,所述平行板電容器解凍腔體包括平行板電容器,所述射頻匹配器連接于所述射頻功率源與所述平行板電容器之間。
本實(shí)用新型提供一種射頻功率源和射頻解凍裝置,通過(guò)設(shè)置控制器用于控制鎖相頻率源的頻率和控制鎖相頻率源開(kāi)啟或關(guān)斷。鎖相頻率源在控制器的控制下產(chǎn)生第一信號(hào),并將第一信號(hào)傳遞至第一放大器。第一放大器將第一信號(hào)進(jìn)行放大后產(chǎn)生第二信號(hào),并將第二信號(hào)傳送至相位調(diào)整電路。相位調(diào)整電路對(duì)第二信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整后產(chǎn)生第三信號(hào)并輸出第三信號(hào)。如此設(shè)置使得射頻功率源輸出的第三信號(hào)的頻率和功率可控,以改善解凍裝置進(jìn)行解凍時(shí)造成凍肉中溫度不均勻的問(wèn)題。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種射頻解凍裝置的連接框圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種射頻功率源的連接框圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種射頻功率源的另一連接框圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種射頻功率源的另一連接框圖。
圖標(biāo):10-射頻功率源;20-射頻匹配器;30-平行板電容器解凍腔體;40-同軸線纜;110-鎖相頻率源;130-控制器;150-第一放大器;170-相位調(diào)整電路;190-電調(diào)衰減器;210-第二放大器;230-功率放大器;250-功率耦合器;252-正向功率檢測(cè)電路;254-反向功率檢測(cè)電路;270-同軸連接器;290-人機(jī)交互裝置。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“上”、“內(nèi)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本實(shí)用新型的描述中,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
如圖1所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種射頻解凍裝置,所述射頻解凍裝置包括射頻功率源10、射頻匹配器20和平行板電容器解凍腔體30,所述平行板電容器解凍腔體30包括平行板電容器,所述射頻匹配器20連接于所述射頻功率源10與所述平行板電容器之間。所述射頻功率源10與所述射頻匹配器20通過(guò)同軸線纜40連接。
所述射頻功率源10用于向所述平行板電容器提供射頻功率,以使所述平行板電容器的兩極之前形成很強(qiáng)的電場(chǎng),將凍肉放到平行板電容器之間后,凍肉中的水分子在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下劇烈運(yùn)動(dòng),從而達(dá)到快速解凍的目的。
需要說(shuō)明的是,所述射頻匹配器20是連接所述平行板電容器與所述射頻功率源10的重要器件。通常情況下,所述射頻功率源10輸出射頻功率是在標(biāo)準(zhǔn)50Ω阻抗的負(fù)載下輸出的,所述平行板電容器的阻抗與50Ω相差很多,當(dāng)所述射頻功率源10與所述平行板電容器直接連接時(shí),所述平行板電容器會(huì)反射很大一部分功率至所述射頻功率源10,導(dǎo)致所述平行板電容器上的實(shí)際功率與所述射頻功率源10輸出的射頻信號(hào)的功率不匹配,而且當(dāng)反射功率太大時(shí)還會(huì)導(dǎo)致所述射頻功率源10的工作狀態(tài)發(fā)生變化,甚至損毀所述射頻功率源10,因此在所述射頻功率源10與所述平行板電容器之間加入了射頻匹配器20,可以使所述平行板電容器的阻抗匹配到標(biāo)準(zhǔn)50Ω,從而使所述平行板電容器解凍腔體30工作在最佳狀態(tài)。
如圖2所示,本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種射頻功率源10,其包括鎖相頻率源110、控制器130、第一放大器150和相位調(diào)整電路170,所述第一放大器150連接于所述鎖相頻率源110與所述相位調(diào)整電路170之間,所述控制器130與所述鎖相頻率源110和相位調(diào)整電路170分別連接。
所述控制器130用于控制所述鎖相頻率源110產(chǎn)生的信號(hào)頻率和控制所述鎖相頻率源110開(kāi)啟或關(guān)斷。所述控制器130可以是微型控制器,所述控制器130內(nèi)預(yù)存有控制所述鎖相頻率源110產(chǎn)生的頻率大小的指令和控制所述鎖相頻率源110開(kāi)啟或關(guān)斷的指令。具體的,所述鎖相頻率源110用于在所述控制器130的控制下產(chǎn)生第一信號(hào),并將所述第一信號(hào)傳遞至所述第一放大器150。
需要說(shuō)明的是,所述鎖相頻率源110是固態(tài)微波源的一種,采用半導(dǎo)體晶體管和固態(tài)橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體器件。所述鎖相頻率源110包括鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振動(dòng)器,所述鎖相頻率源110具有頻率穩(wěn)定度高、相位噪聲低、無(wú)寄生輸出、頻率建立快且易于集成等特點(diǎn)。所述鎖相頻率源110產(chǎn)生的信號(hào)頻率可以是13.56MHz、433MHz等,在此不做限制。
由于所述鎖相頻率源110產(chǎn)生的第一信號(hào)的能量值較低,不能直接進(jìn)行傳輸,因此所述第一放大器150用于將所述第一信號(hào)進(jìn)行放大后產(chǎn)生第二信號(hào),并將所述第二信號(hào)傳送至所述相位調(diào)整電路170。所述第一放大器150的放大倍數(shù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取即可,在此不做具體限制。
所述相位調(diào)整電路170在所述控制器130的控制下對(duì)所述第二信號(hào)的相位進(jìn)行調(diào)整后產(chǎn)生第三信號(hào)并輸出所述第三信號(hào)。所述控制器130還用于控制所述相位調(diào)整電路170開(kāi)啟或關(guān)閉。
如圖3所示,可選的,所述射頻功率源10還包括與所述相位調(diào)整電路170和控制器130分別連接的功率放大器230,所述控制器130還用于控制所述功率放大器230開(kāi)啟或關(guān)閉,所述功率放大器230用于接收并放大所述相位調(diào)整電路170輸出的所述第三信號(hào)后產(chǎn)生射頻信號(hào),并輸出所述射頻信號(hào)。
可選的,所述射頻功率源10還包括連接于所述相位調(diào)整電路170與所述功率放大器230之間的第二放大器210,所述第二放大器210與所述控制器130連接,所述控制器130還用于控制所述第二放大器210開(kāi)啟或關(guān)閉,所述第二放大器210用于接收并放大所述相位調(diào)整電路170輸出的所述第三信號(hào)得到放大后的第三信號(hào),并將所述放大后的第三信號(hào)傳送至所述功率放大器230。所述功率放大器230用于接收并放大所述第二放大器210輸出的所述放大后的第三信號(hào)后產(chǎn)生所述射頻信號(hào),并輸出所述射頻信號(hào)。
需要說(shuō)明的是,所述第二放大器210輸出的放大后的第三信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)所述功率放大器230,以使所述功率放大器230輸出額定功率的射頻信號(hào)。用戶可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取所述第二放大器210和/或功率放大器230的放大倍數(shù),在此不做具體限定。
可選的,所述射頻功率源10還包括與所述功率放大器230連接并連接有同軸線纜40的同軸連接器270,所述同軸連接器270用于將所述功率放大器230輸出的所述射頻信號(hào)傳送至所述同軸線纜40,并具有信號(hào)傳輸?shù)墓δ堋?/p>
如圖4所示,可選的,所述射頻功率源10還包括連接于所述功率放大器230與所述同軸連接器270之間的功率耦合器250,所述功率耦合器250與所述控制器130連接。所述控制器130還用于控制所述功率耦合器250開(kāi)啟或關(guān)斷。
所述功率耦合器250用于對(duì)所述功率放大器230傳送的所述射頻信號(hào)的功率和所述同軸連接器270傳送的反饋信號(hào)的功率進(jìn)行檢測(cè),所述反饋信號(hào)是由所述同軸線纜40反饋至所述同軸連接器270的信號(hào)。具體的,當(dāng)所述同軸線纜40連接有平行板電容器時(shí),所述反饋信號(hào)由所述平行板電容器通過(guò)同軸線纜40發(fā)送至所述同軸連接器270。
可選的,所述功率耦合器250包括正向功率檢測(cè)電路252和反向功率檢測(cè)電路254。
所述正向功率檢測(cè)電路252連接于所述功率放大器230與所述同軸連接器270之間,所述正向功率檢測(cè)電路252與所述控制器130連接,所述正向功率檢測(cè)電路252用于檢測(cè)所述射頻信號(hào)的功率并將檢測(cè)到的所述射頻信號(hào)的功率信息傳遞至所述控制器130。
所述反向功率檢測(cè)電路254連接于所述功率放大器230與所述同軸連接器270之間,所述反向功率檢測(cè)電路254與所述控制器130連接,所述反向功率檢測(cè)電路254用于檢測(cè)所述反饋信號(hào)的功率并將所述反饋信號(hào)的功率信息傳遞至所述控制器130。
可選的,所述射頻功率源10還包括連接于相位調(diào)整電路170與第二放大器210之間的電調(diào)衰減器190,所述電調(diào)衰減器190與所述控制器130連接,所述控制器130還用于接收所述射頻信號(hào)的功率信息和所述反饋信號(hào)的功率信息,并向所述電調(diào)衰減器190發(fā)送控制所述電調(diào)衰減器190開(kāi)啟或關(guān)斷的控制指令。所述電調(diào)衰減器190用于在所述控制器130的控制下,根據(jù)所述射頻信號(hào)的功率信息和所述反饋信號(hào)的功率信息調(diào)節(jié)所述第三信號(hào)的功率,并將調(diào)節(jié)功率后的第三信號(hào)輸出,所述功率放大器230接收并放大所述調(diào)節(jié)功率后的第三信號(hào)后生成所述射頻信號(hào)并輸出,以使所述射頻功率源10輸出的所述射頻信號(hào)的功率可控。
為方便用戶實(shí)時(shí)了解射頻功率源10發(fā)射的射頻信號(hào)的頻率信息、功率信息和工作溫度等,在本實(shí)施例中,所述射頻功率源10還包括人機(jī)交互裝置290,所述人機(jī)交互裝置290與所述控制器130連接,所述人機(jī)交互裝置290用于顯示所述控制器130發(fā)送至所述人機(jī)交互裝置290的信息,所述控制器130發(fā)送至所述人機(jī)交互的信息可以是射頻信號(hào)的頻率信息、射頻信號(hào)的功率信息、溫度信息、工作電流值信息中的一種或多種。用戶也可以通過(guò)所述人機(jī)交互裝置290向所述控制器130輸入控制指令,例如用戶可通過(guò)所述人機(jī)交互裝置290選擇所述射頻功率源10的頻率、改變所述射頻功率源10的功率大小。所述人機(jī)交互裝置290可以是:按鈕、顯示器、觸摸屏等,在本實(shí)施例中,可選的,所述人機(jī)交互裝置290為液晶觸摸屏。
綜上,本實(shí)用新型提供了一種射頻功率源10及射頻解凍裝置,所述射頻解凍裝置包括所述射頻功率源10、射頻匹配器20和平行板電容器解凍腔體30。所述射頻功率源10包括鎖相頻率源110、控制器130、第一放大器150、相位調(diào)整電路170、電調(diào)衰減器190、第二放大器210、功率放大器230、功率耦合器250和同軸連接器270,通過(guò)巧妙地設(shè)計(jì)連接,使得射頻功率源10發(fā)出的所述射頻信號(hào)功率和頻率可控,從而改善解凍裝置進(jìn)行解凍時(shí)造成凍肉中溫度不均勻的問(wèn)題。
在本實(shí)用新型的描述中,還需要說(shuō)明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過(guò)中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
因此,以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。