率相當(dāng)?shù)纳漕l器件，從而利用半導(dǎo)體固態(tài)器件取代磁控管構(gòu)造微波發(fā)生裝置。
[0039]由于半導(dǎo)體固態(tài)器件工作在低壓環(huán)境下，因此在微波發(fā)生裝置中不需要構(gòu)造復(fù)雜龐大的高壓電源，這樣不僅簡(jiǎn)化了微波發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)，縮小了微波發(fā)生裝置的體積還大大降低了用電安全隱患。同時(shí)，相較于磁控管，半導(dǎo)體固態(tài)器件的體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)且成本低。因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)的微波發(fā)生裝置，本實(shí)用新型的微波發(fā)生裝置在體積大大縮小，使用壽命大大延長(zhǎng)的基礎(chǔ)上成本也大大降低，具有很高的性價(jià)比。
[0040]如圖1所示的實(shí)施例，本實(shí)用新型的微波發(fā)生裝置包括信號(hào)發(fā)生器110、與信號(hào)發(fā)生器110相連的基于半導(dǎo)體固態(tài)器件構(gòu)造的固態(tài)微波源121以及與固態(tài)微波源120相連的天線131。信號(hào)發(fā)生器110根據(jù)實(shí)際需求生成并輸出特定的信號(hào)到固態(tài)微波源120 ;固態(tài)微波源120根據(jù)接收到的信號(hào)生成并輸出相應(yīng)的微波能量，微波能量最后被天線130輸出。
[0041]在某些應(yīng)用場(chǎng)合，需要獲取在一定范圍內(nèi)相對(duì)較均勻的微波能量密度。為實(shí)現(xiàn)這一目的，本實(shí)用新型的天線采用了平面化結(jié)構(gòu)，構(gòu)造較大面積的微波能量發(fā)射面。微波能量發(fā)射面的面積與需要獲取相對(duì)較均勻的微波能量密度的范圍對(duì)應(yīng)。微波能量發(fā)射面的任意部分均處于同一平面上且擁有統(tǒng)一的朝向。這樣就能向微波發(fā)射面所朝向的區(qū)域發(fā)射相對(duì)均勻的微波能量。
[0042]在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，天線采用了平面螺旋形狀。以特定平面上的一點(diǎn)為中心起點(diǎn)在特定平面上沿螺旋向外發(fā)散的方式構(gòu)造一路螺旋線，基于螺旋線的形狀構(gòu)造天線130。最終天線130的形狀如圖2所示。圖2中黑色的部分就是天線130正對(duì)微波能量發(fā)射面方向的視圖形狀。天線130以圖2中圓形的圓心為中心起點(diǎn)沿圓形螺旋線向外延伸且天線130的微波能量發(fā)射面處于同一平面上且擁有統(tǒng)一的朝向。
[0043]圖2所示的天線采用了圓螺線作為基礎(chǔ)形狀，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，也可以采用其他螺線形狀，例如方形螺線、三角螺線等。當(dāng)然的，本實(shí)用新型的天線形狀并不限于平面螺旋形，任何可以達(dá)成輸出相對(duì)較均勻的微波能量輸出的天線形狀均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。利用采用魚骨狀或是樹狀構(gòu)造天線。
[0044]在實(shí)際使用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)有較高功率的微波需求。但是受限于半導(dǎo)體固態(tài)器件的硬件結(jié)構(gòu)，單個(gè)半導(dǎo)體固態(tài)器件的輸出功率不高。為解決這一問(wèn)題，在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中構(gòu)造了多個(gè)固態(tài)微波源。通過(guò)多個(gè)較小功率的固態(tài)微波源的疊加來(lái)獲取總體上較大的功率輸出。
[0045]這樣不僅解決了單個(gè)固態(tài)微波源輸出功率上限不足的問(wèn)題，而且當(dāng)特定的半導(dǎo)體固態(tài)器件的輸出功率增長(zhǎng)和成本增加不成正比時(shí)，利用多個(gè)低成本小功率的器件組合來(lái)獲取等同于高功率高成本的器件的輸出效果，這相對(duì)的減小了裝置構(gòu)造成本。
[0046]同時(shí)，當(dāng)單個(gè)固態(tài)微波源出現(xiàn)故障時(shí)，造成的影響主要是裝置整體的輸出功率下降，裝置整體上還能維持一定的微波輸出。
[0047]具體到圖1所示的實(shí)施例，裝置構(gòu)造有4個(gè)固態(tài)微波源(121、122、123以及124)。相應(yīng)的，信號(hào)發(fā)生器110被構(gòu)造成可以輸出4路信號(hào)。每個(gè)固態(tài)微波源(121、122、123以及124)分別與信號(hào)發(fā)生器110相連以接收一路信號(hào)。
[0048]針對(duì)多個(gè)固態(tài)微波源，裝置中相應(yīng)的需要構(gòu)造多個(gè)天線，每個(gè)天線與一個(gè)固態(tài)微波源相連。每路天線通過(guò)阻抗變換器與固態(tài)微波源相連接，具體到圖1所示的實(shí)施例，采用同軸50歐姆的阻抗變換器。
[0049]每路天線的位置以及其微波能量發(fā)射面的朝向可以根據(jù)具體的微波能量密度需求來(lái)決定。例如在一具體應(yīng)用中，需要保持某一特定腔體內(nèi)的微波能量密度的均勻性。針對(duì)此要求，在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中將多個(gè)不同的天線安裝在腔體內(nèi)表面的不同位置上并保證所有天線的微波能量發(fā)射面朝向腔體內(nèi)部。
[0050]為了簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施用新型的一實(shí)施例中，將所有天線布置在同一特定表面上，使得所有天線的微波能量發(fā)射面處于同一平面且朝向相同。為了保證每個(gè)天線的正常輸出并維持微波能量輸出的均勻性，多個(gè)天線的微波能量發(fā)射面需要布置均勻且不同天線的微波能量發(fā)射面不交疊。
[0051]以采用螺旋線形狀的天線為例。在特定平面上以同一中心起點(diǎn)構(gòu)造多路等間距的螺旋線，基于多路螺旋線的形狀以及相互位置關(guān)系構(gòu)造多路天線，多路天線長(zhǎng)度相同且兩端分別位于同一平面的兩個(gè)圓上，所述多路天線的微波能量發(fā)射面處于同一平面上且擁有統(tǒng)一的朝向。
[0052]以圖1所示的實(shí)施例中的四個(gè)天線(131、132、133以及134)為例，假設(shè)其均采用圖2所示的圓螺旋線形狀，那么最終構(gòu)造的天線形狀如圖3所示。圖3中331、332、333以及334分別為4條圓螺旋線形狀的天線正對(duì)微波能量發(fā)射面方向的視圖形狀。。
[0053]為了進(jìn)一步獲取均勻的微波能量輸出，在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中采用了多個(gè)固態(tài)微波源生成多個(gè)不同相位的微波的方式，通過(guò)多個(gè)不同相位的微波源的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)微波能量的均勻分布。即在信號(hào)發(fā)生器中構(gòu)造初始信號(hào)發(fā)生器以及相位分配器。初始信號(hào)發(fā)生器生成并輸出特定幅度和相位的初始信號(hào)；相位分配器基于初始信號(hào)生成并輸出多個(gè)不同的具有特定相位的信號(hào)。
[0054]由于每個(gè)信號(hào)被一個(gè)固態(tài)微波源接收，即每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)一路天線。因此為了保證微波能量輸出的均勻，信號(hào)的相位與天線的具體位置有關(guān)。針對(duì)處于同一平面采用平面螺旋形的多個(gè)天線(類似圖3所示的天線形狀分布)，任意位置相鄰的兩路天線所連接的固態(tài)微波源所接收到的兩個(gè)信號(hào)的相位正交且所有的位置相鄰的兩路天線所連接的固態(tài)微波源所接收到的兩個(gè)信號(hào)的相位差相等。由于在類似圖3所示的天線形狀分布中相鄰兩個(gè)天線等間距旋轉(zhuǎn)排布，則上述的相位差就是360度與天線數(shù)目的比值。
[0055]這樣每個(gè)固態(tài)微波源輸出的微波在按照天線排列順序合方向形成合模式，并以合模式在腔體內(nèi)激勵(lì)起諧振模式。
[0056]具體到圖1所示的實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器110包含:
[0057]初始信號(hào)發(fā)生器111，其用于生成并輸出特定幅度和相位的初始信號(hào)；
[0058]相位分配器112，其與初始信號(hào)發(fā)生器111相連，用于基于初始信號(hào)生成并輸出4個(gè)不同的具有特定相位的信號(hào)。4個(gè)信號(hào)最終分別對(duì)應(yīng)天線131、132、133、以及134。天線131、132、133、以及134采用圖3所示的天線形狀分布。因此4個(gè)信號(hào)的兩兩相位正交且相位差為90度。
[0059]為了進(jìn)一步保證特定區(qū)域內(nèi)的微波能量的均勻分布，在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中還采用了周期性改變固態(tài)微波源輸出相位的方法。即在信號(hào)發(fā)生器中構(gòu)造移相器，移相器連接在初始信號(hào)發(fā)生器與相位分配器之間。移相器在0-360度范圍內(nèi)改變初始信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)的初始相位。使固態(tài)微波源最終輸出合成后的能量分布強(qiáng)弱變化的極化方向移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，并已改變信號(hào)源地頻率完成能量分布的方向掃描。如圖1所示的實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器110包含移相器113。移相器113連接在初始信號(hào)發(fā)生器111與相位分配器112之間。
[0060]為了精確的控制裝置最終輸出的微波能量的輸出功率，在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中，信號(hào)發(fā)生器內(nèi)構(gòu)造有脈沖調(diào)制器，脈沖調(diào)制器可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)信號(hào)的脈寬和占空比以精確控制固態(tài)微波源輸出的微波能量的功率，從而實(shí)現(xiàn)負(fù)載控制的智能化。
[0061]如圖1所示的實(shí)施例，信號(hào)發(fā)生器110包含脈沖調(diào)制器114，其連接在初始信號(hào)發(fā)生器111與移相器113之間。脈沖調(diào)制器114