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微波加热控制方法、装置和电子设备与流程

2022-09-01 08:05:54 来源:中国专利 TAG:


1.本技术属于微波技术领域,尤其涉及一种微波加热控制方法、装置和电子设备。


背景技术:

2.微波炉广泛应用在微波加热、干燥等领域。在工业微波加热、干燥应用中的传统微波炉大多采用磁控管作为微波源,其工作频率主要采用915mhz
±
15mhz,微波炉整机功率位于10w~10kw范围内。
3.但是磁控管工作时需要高压器件,采用磁控管的微波炉其输出的功率依赖于高压条件下的阳极电压,输出功率的控制精度较差,且工作频率固定不可调。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本技术提供了一种微波加热控制方法、装置和电子设备,能够实现工作频率、工作相位和发射功率可调,提高对被加热物体的加热效率。
5.为达到上述目的,本技术采用如下技术方案:
6.第一方面,本技术实施例提供了一种微波加热控制方法,应用于具有多个频率源通道的微波发生装置,所述微波加热控制方法包括:
7.在微波发生装置对被加热物体进行加热过程中,获取在第一工作频率和第一工作相位下的各个频率源通道的发射信号的第一功率和反射信号的第二功率;
8.根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定所述被加热物体在所述第一工作频率和所述第一工作相位下的驻波信息;
9.根据所述驻波信息确定目标工作参数,所述目标工作参数包括目标工作频率和目标工作相位;
10.基于所述目标工作参数,对所述被加热物体进行加热。
11.上述微波加热控制方法,在微波发生装置对被加热物体进行加热过程中,获取在第一工作频率和第一工作相位下的各个频率源通道的发射信号的第一功率和反射信号的第二功率。之后,根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定被加热物体在第一工作频率和第一工作相位下的驻波信息。根据上述驻波信息确定微波发生装置对被加热物体进行加热的目标工作参数,该目标工作参数包括目标工作频率和目标工作相位。最后,控制微波发生装置的频率源按照上述目标工作参数,对被加热物体进行加热。
12.上述微波加热控制方法,通过驻波信息确定微波发生装置对被加热物体进行加热的目标工作参数,微波发生装置按照上述目标工作参数,对被加热物体进行加热,从而实现工作相位和发射功率可调,而且能够提高对被加热物体的加热效率,提高对信号发射功率的控制精度。
13.结合第一方面,在一些实施例中,所述根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定所述被加热物体在所述第一工作频率和所述第一工作相位下的驻波信息,包括:保持各个频率源通道的第一功率和第二功率不变,调整各个频率源通道的工作频率和工作相
位,确定各个频率源通道与多组工作频率和工作相位对应的多个待确定驻波信息;从所述多个待确定驻波信息中确定所述被加热物体在所述第一工作频率和所述第一工作相位下的驻波信息。
14.结合第一方面,在一些实施例中,所述根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定所述被加热物体在所述第一工作频率和所述第一工作相位下的驻波信息,包括:基于所述第一功率和所述第二功率的差值,确定每个频率源通道对应的驻波值。
15.结合第一方面,在一些实施例中,所述基于所述第一功率和所述第二功率的差值,确定每个频率源通道对应的驻波值,包括:计算所述第一功率和所述第二功率的差值;将所述差值进行预设转换后得到每个频率源通道对应的驻波值。
16.结合第一方面,在一些实施例中,所述根据所述驻波信息确定目标工作参数,包括:将预设时间段内驻波值的最小值对应的微波信号的频率作为所述目标工作频率,将所述预设时间段内驻波值的最小值对应的微波信号的相位作为所述目标工作相位,将所述预设时间段内驻波值的最小值对应的微波信号的发射功率作为所述目标发射频率。
17.结合第一方面,在一些实施例中,每一频率源通道包括信号产生单元、数控衰减器、电调衰减器和数字移相器;所述基于所述目标工作参数,对所述被加热物体进行加热,包括:基于所述目标工作频率和当前工作频率,生成频率调节指令,所述频率调节指令用于控制所述信号产生单元生成预设频率的信号;基于所述目标工作相位和当前工作相位,生成相位调节指令,所述相位调节指令用于控制所述数字移相器对信号的相位进行调节;基于所述目标发射频率和当前发射频率,生成第一衰减指令和所述第二衰减指令,所述第一衰减指令用于控制所述数控衰减器对信号进行第一衰减处理,所述第二衰减指令用于控制所述电调衰减器对信号进行第二衰减处理;所述第二衰减处理的精度高于所述第一衰减处理的精度。
18.结合第一方面,在一些实施例中,所述基于所述目标发射频率和当前发射频率,生成第一衰减指令和所述第二衰减指令,包括:计算所述目标发射频率和所述当前发射频率的差值;根据所述差值和所述数控衰减器的第一衰减范围生成第一衰减指令,使得通过所述数控衰减器将信号的功率衰减至第一发射功率,所述第一发射功率大于所述目标发射功率,所述第一发射功率与所述目标发射功率的差值小于所述电调衰减器的第二衰减范围;根据所述第一发射功率和所述目标发射功率生成第二衰减指令,使得所述电调衰减器将信号的功率衰减至所述目标发射功率。
19.结合第一方面,在一些实施例中,所述微波发生装置包括至少两路调节电路,毎一路调节电路对应一个所述频率源通道,每一路调节电路均包括耦合器和环形器;所述获取在第一工作频率和第一工作相位下的各个频率源通道的发射信号的第一功率和反射信号的第二功率,包括:通过各路调节电路的耦合器获取各路调节电路的第一功率;通过各路调节电路的环形器获取各路调节电路的第二功率。
20.第二方面,本技术实施例提供了一种微波加热控制装置,应用于具有多个频率源通道的微波发生装置,所述微波加热控制装置包括:获取模块,用于在微波发生装置对被加热物体进行加热过程中,获取在第一工作频率和第一工作相位下的各个频率源通道的发射信号的第一功率和反射信号的第二功率;驻波信息确定模块,用于根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定所述被加热物体在所述第一工作频率和所述第一工作相位下的
驻波信息;参数确定模块,用于根据所述驻波信息确定目标工作参数,所述目标工作参数包括目标工作频率和目标工作相位;加热控制模块,用于基于所述目标工作参数,对所述被加热物体进行加热。
21.第三方面,本技术实施例提供了一种控制频率源能量精确输出的方法,包括:在微波发生装置对被加热物体进行加热过程中,获取在第一工作频率和第一工作相位下的各个频率源通道的发射信号的第一功率和反射信号的第二功率;根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定被加热物体在第一工作频率和第一工作相位下的驻波信息;根据上述驻波信息确定微波发生装置对被加热物体进行加热的目标发射功率;基于上述目标发射功率,向频率源中的数控衰减器发送第一衰减指令,向频率源中的电调衰减器发送第二衰减指令。
22.上述控制频率源能量精确输出的方法,根据目标发射功率向数控衰减器发送第一衰减指令,向电调衰减器发送第二衰减指令,数控衰减器根据第一衰减指令对信号的功率进行第一衰减处理,电调衰减器根据第二衰减指令对信号的功率进行第二衰减处理,而且第二衰减处理的精度大于第一衰减处理的精度,因此通过对数控衰减器和电调衰减器的控制能够提高频率源能量输出的精度,使得频率源输出的实际功率与目标发射功率更为接近或相同。
23.第四方面,本技术实施例提供了一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面中任一项所述微波加热控制方法的步骤。
24.第五方面,本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述微波加热控制方法的步骤。
25.第六方面,本技术实施例提供一种计算机程序产品,当计算机程序产品在终端设备上运行时,使得电子设备执行上述第一方面中任一项所述微波加热控制方法的步骤。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1是本技术实施例提供的基于相控体制的微波发生装置的结构示意图;
28.图2是本技术实施例提供的基于相控体制的微波发生装置的结构示意图;
29.图3是本技术实施例提供的一种第一频率源芯片的结构示意图;
30.图4是本技术实施例提供的又一种第一频率源芯片的结构示意图;
31.图5是本技术实施例提供的基于相控体制的微波发生装置的结构示意图;
32.图6是本技术实施例提供的基于相控体制的微波发生装置的结构示意图;
33.图7是本技术实施例提供的一种第二频率源芯片的结构示意图;
34.图8是本技术实施例提供的又一种第二频率源芯片的结构示意图;
35.图9是本技术实施例提供的微波加热控制方法的流程图;
36.图10是本技术实施例提供的控制频率源能量精确输出的方法的流程图;
37.图11是本技术实施例提供的微波加热控制装置的结构示意图;
38.图12是本技术实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
39.以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本技术实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本技术。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
40.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
41.图1示出了本技术实施例提供的一种基于相控体制的微波发生装置的结构示意图。参见图1,上述微波发生装置可以包括第一频率源芯片110、第一微处理器120、第一调节电路130和第二调节电路140。需要说明的是,图1中以两路调节电路为例,但不以此为限,在其他实施例中还可以包括三路以上的调节电路。
42.其中,第一频率源芯片110可以包括至少两个频率源通道,以下以第一频率源芯片110包括两个频率源通道(第一频率源通道和第二频率源通道)为例,对上述微波发生装置进行说明。其中,第一调节电路130与第一频率源通道连接,第二调节电路140与第二频率源通道连接。
43.第一调节电路130可以包括依次连接的第一放大模块、第一耦合器和第一环形器,第二调节电路140可以包括依次连接的第二放大模块、第二耦合器和第二环形器。第一放大模块的输入端与第一频率源通道连接,第二放大模块的输入端与第二频率源通道连接。第一环形器的输出端与第一调节电路130的输出端连接,第二环形器的输出端与第二调节电路140的输出端连接。
44.第一微处理器120与上述至少两个频率源通道的每个频率源通道连接,能够控制各个频率源通道的频率步进、移相、衰减,从而实现对被加热物体的加热控制。
45.示例性的,第一微处理器120可以分别通过第一耦合器对第一调节电路130进行正向功率检测,通过第一环形器对第一调节电路130进行反向功率检测,通过第二耦合器对第二调节电路140进行正向功率检测,通过第二环形器对第二调节电路140进行反向功率检测。第一微处理器120根据上述检测的结果确定被加热物体的驻波信息,根据该驻波信息对第一频率源芯片110进行频率步进、移相、衰减等控制。
46.其中,正向功率可以为第一调节电路130发射信号的功率信息,或第二调节电路140发射信号的功率信息。反向功率可以为第一调节电路130反射信号的功率信息,或第二调节电路140反射信号的功率信息。
47.参见图2,第一调节电路130可以包括依次连接的第一功率放大电路131、第二功率放大电路132、第三功率放大电路133、第一耦合器134和第一环形器135。第一功率放大电路131、第二功率放大电路132和第三功率放大电路133构成第一调节电路130的功率放大模块。
48.第二调节电路140可以包括依次连接的第四功率放大电路141、第五功率放大电路
142、第六功率放大电路143、第二耦合器144和第二环形器145。第四功率放大电路141、第五功率放大电路142和第六功率放大电路143构成第二调节电路140的功率放大模块。
49.以下对第一频率源芯片110的可能电路结构进行说明。
50.一、第一频率源芯片110的第一种电路结构
51.参见图3,第一频率源芯片110可以包括:第一信号产生单元1111、第一数控衰减器1112、第七功率放大电路1113、第一功分器1114、第一数字移相器1115、第一电调衰减器1116、第二数字移相器1117和第二电调衰减器1118。
52.第一信号产生单元1111、第一数控衰减器1112、第七功率放大电路1113、第一功分器1114、第一数字移相器1115和第一电调衰减器1116构成上述第一频率源通道,如图3所示的通道1。第一信号产生单元1111、第一数控衰减器1112、第七功率放大电路1113、第一功分器1114、第二数字移相器1117和第二电调衰减器1118构成上述第二频率源通道,如图3所示的通道2。
53.第一功分器1114的第一输出端与第一数字移相器1115的输入端连接,第一数字移相器1115的输出端与第一电调衰减器1116的输入端连接。第一电调衰减器1116的输出端与第一频率源芯片110的第一输出端连接。
54.第一功分器1114的第二输出端与第二数字移相器1117的输入端连接,第二数字移相器1117的输出端与第二电调衰减器1118的输入端连接。第二电调衰减器1118的输出端与第一频率源芯片110的第二输出端连接。
55.参见图3,第一频率源芯片110还可以包括第一spi(serial peripheral interface,串行外设接口)接口和第一电调衰减(vt)接口。第一spi接口与第一信号产生单元1111连接,第一vt接口与第一电调衰减器1116和第二电调衰减器1118连接。
56.本实施例中,上述第一spi接口和第一vt接口均用于与第一微处理器120连接。其中,第一微处理器120可以通过第一spi接口向第一信号产生单元1111发送miso(主收从发)信号、mosi(主发从收)信号、sclk(内部系统时钟)信号和ssn(使能)信号。第一微处理器120可以通过第一vt接口控制第一电调衰减器1116和/或第二电调衰减器1118。
57.另外,第一频率源芯片110还可以包括第一晶振接口和第一电源接口。第一频率源芯片110可以通过第一晶振接口与外置的晶振连接,该外置的晶振可以为16mhz的工业用贴片晶振。第一频率源芯片110可以通过第一电源接口与外部电源连接,第一频率源芯片110可以内置有ldo(low dropout regulator,低压差线性稳压器)。ldo能够将外部电源转换为3.3v或5v,为第一频率源芯片110中的各个部分供电。
58.其中,第一信号产生单元1111的输入端通过第一晶振接口与外置的晶振连接,第一信号产生单元1111的输出端与第一数控衰减器1112的输入端连接。第一数控衰减器1112的输出端通过第七功率放大电路1113与第一功分器1114的输入端连接。
59.一些实施例中,第一频率源芯片110还可以包括第一通道开关、第八功率放大器、第二通道开关和第九功率放大器。
60.第一信号产生单元1111、第一数控衰减器1112、第七功率放大电路1113、第一功分器1114、第一数字移相器1115、第一电调衰减器1116、第一通道开关和第八功率放大器构成上述第一频率源通道。第一电调衰减器1116的输出端通过第一通道开关与第八功率放大电路的输入端连接,第八功率放大电路的输出端与第一频率源芯片110的第一输出端连接。
61.第一信号产生单元1111、第一数控衰减器1112、第七功率放大电路1113、第一功分器1114、第二数字移相器1117、第二电调衰减器1118、第二通道开关和第九功率放大器构成上述第二频率源通道。第二电调衰减器1118的输出端通过第二通道开关与第九功率放大电路的输入端连接,第九功率放大电路的输出端与第一频率源芯片110的第二输出端连接。
62.可选的,第一频率源芯片110还可以设置有第一通道开关(lvttl)接口,第一lvttl接口与第一通道开关和第二通道开关连接。第一lvttl接口用于与第一微处理器120连接。第一微处理器120可以通过第一lvttl接口向第一通道开关和第二通道开关发送控制指令,控制第一通道开关和/或第二通道开关的开启和闭合。
63.第一频率源芯片110通过第一lvttl接口接收第一微处理器120发送的通道开关指令,第一通道开关和第二通道开关分别执行通道开关指令控制各自频率源通道的通断。
64.参见图2,第一频率源芯片110的第一可编程频率源可以包括图3中的第一信号产生单元1111、第一数控衰减器1112、第七功率放大电路1113、第一功分器1114、第一数字移相器1115、第一通道开关和第八功率放大器。第一alc控制单元可以包括图3中的第一电调衰减器1116。第二可编程频率源可以包括图3中的第一信号产生单元1111、第一数控衰减器1112、第七功率放大电路1113、第一功分器1114、第二数字移相器1117、第二通道开关和第九功率放大器。第二alc控制单元可以包括图3中的第二电调衰减器1118。
65.二、第一频率源芯片110的第二种电路结构
66.参见图4,第一频率源芯片110可以包括依次连接的第二信号产生单元1131、第二数控衰减器1132、第十功率放大器1133、第三数字移相器1134和第三电调衰减器1135。第一频率源芯片110还包括依次连接的第三信号产生单元1141、第三数控衰减器1142、第十二功率放大器1143、第四数字移相器1144和第四电调衰减器1145。
67.参见图4,第一频率源芯片110还可以包括第二spi接口和第二vt接口。第二spi接口与第二信号产生单元1131和第三信号产生单元1141连接,第二vt接口与第三电调衰减器1135和第四电调衰减器1145连接。
68.本实施例中,上述第二spi接口和第二vt接口均用于与第一微处理器120连接。其中,第一微处理器120可以通过第二spi接口向第二信号产生单元1131和第三信号产生单元1141发送miso信号、mosi信号、sclk信号和ssn信号。第一微处理器120可以通过第二vt接口控制第三电调衰减器1135和/或第四电调衰减器1145。
69.另外,第一频率源芯片110还可以包括第二晶振接口和第二电源接口。第一频率源芯片110可以通过第二晶振接口与外置的晶振连接,该外置的晶振可以为16mhz的工业用贴片晶振。第一频率源芯片110可以通过第二电源接口与外部电源连接,第一频率源芯片110可以内置有ldo。ldo能够将外部电源转换为3.3v或5v,为第一频率源芯片110中的各个部分供电。
70.其中,第二信号产生单元1131和第三信号产生单元1141均可以通过第二晶振接口与外置的晶振连接。示例性的,第二信号产生单元1131和第三信号产生单元1141可以与同一个晶振连接,也可以与不同的晶振连接,对此不予限定。
71.一些实施例中,第一频率源芯片110还可以包括第三通道开关、第十一功率放大器、第四通道开关和第十三功率放大器。
72.其中,第一频率源通道包括依次连接的第二信号产生单元1131、第二数控衰减器
1132、第十功率放大器1133、第三数字移相器1134、第三电调衰减器1135、第三通道开关和第十一功率放大器。第三电调衰减器1135的输出端通过第三通道开关与第十一功率放大器的输入端连接,第十一功率放大器的输出端与第一频率源芯片110的第一输出端连接。
73.第二频率源通道包括依次连接的第三信号产生单元1141、第四数控衰减器1142、第十二功率放大器1143、第四数字移相器1144、第四电调衰减器1145、第四通道开关和第十三功率放大器。第四电调衰减器1145的输出端通过第四通道开关与第十三功率放大器的输入端连接,第十三功率放大器的输出端与频率源芯片110的第二输出端连接。
74.可选的,第一频率源芯片110还可以设置有第二通道开关(lvttl)接口,第二lvttl接口与第三通道开关和第四通道开关连接。第二lvttl接口用于与第一微处理器120连接。第一微处理器120可以通过第二lvttl接口向第三通道开关和第四通道开关发送控制指令,控制第三通道开关和/或第四通道开关的开启和闭合。
75.第一频率源芯片110通过第二lvttl接口接收第一微处理器120发送的通道开关指令,第三通道开关和第四通道开关分别执行通道开关指令控制各自频率源通道的通断。
76.参见图2,第一频率源芯片110的第一可编程频率源可以包括第二信号产生单元1131、第二数控衰减器1132、第十功率放大器1133、第三数字移相器1134、第三通道开关和第十一功率放大器。第一alc控制单元可以包括第三电调衰减器1135。第二可编程频率源可以包括第三信号产生单元1141、第三数控衰减器1142、第十二功率放大器1143、第四数字移相器1144、第四通道开关和第十三功率放大器。第二alc控制单元可以包括第四电调衰减器1145。
77.在一些实施例中,第一频率源芯片110可以具有三个及以上的频率源通道。
78.在一些实施例中,对于每个频率源通道,数字移相器、电调衰减器和通道开关的位置关系可以变动。
79.以第一频率源通道为例进行说明。例如,第十功率放大器1133依次与第三电调衰减器1135、第三数字移相器1134和第三通道开关连接。又例如,第十功率放大器1133依次与第三通道开关、第三电调衰减器1135、第三数字移相器1134连接。第十一功率放大器位于第三电调衰减器1135之后,能够对衰减后的信号进行放大即可。
80.第一微处理器120具有多个输入端和输出端。其中,第一微处理器120的第一输入端与第一耦合器134连接,第二输入端与第一环形器135连接,第三输入端与第二耦合器144连接,第四输入端与第二环形器145连接。第一微处理器120的第一输出端与第一频率源芯片110的spi接口连接,第二输出端与第一频率源芯片110的lvttl接口连接,第三输出端与第一频率源芯片110的vt接口连接。
81.上述相控体制的多通道微波发生装置,通过发射信号的第一功率和反射信号的第二功率生成控制频率源的控制信号,对被加热物体进行加热,从而实现微波信号的参数可调,进而能够提高对被加热物体的加热效率。
82.而且,通过驻波信息确定微波发生装置对被加热物体进行加热的目标工作参数,微波发生装置按照上述目标工作参数,对被加热物体进行加热,从而实现工作频率、工作相位和发射功率可调,而且能够提高对被加热物体的加热效率,提高对信号发射功率的控制精度。
83.以下以图1至图4为例,对上述相控体制的多通道微波发生装置的工作过程进行说
明:
84.首先,第一微处理器120通过第一频率源芯片110的spi接口向第一频率源芯片110中的信号产生单元、数控衰减器、电调衰减器和数字移相器发送初始模式控制指令,微波发生装置开启工作。初始模式控制指令用于为微波发生装置指示的初始工作参数,例如初始工作参数可以为初始输出功率100w、初始工作频率2450mhz,初始相位0。
85.之后,第一微处理器120通过第一耦合器134获取第一调节电路130的发射信号的第一功率信息,通过第一环形器135获取第一调节电路130的反射信号的第二功率信息,通过第二耦合器144获取第二调节电路140的发射信号的第三功率信息,通过第二环形器145获取第二调节电路140的反射信号的第四功率信息。第一微处理器120根据第一功率信息至第四功率信息确定被加热物体在当前工作频率和当前相位下的驻波值。
86.其中,发射信号为第一调节电路130投射到加热物体上的信号,反射信号为第一调节电路130投射到加热物体后反射回的信号。每一路调节电路对应一个驻波值,不同的调节电路对应的驻波值可以相同或不同。
87.示例性的,对于第一调节电路130,第一微处理器120可以根据第一功率信息和第二功率信息确定第一调节电路130对应的驻波值。其中,第一微处理器120可以基于第一功率信息和第二功率信息的差值,确定第一调节电路130对应的驻波值。例如,第一微处理器120计算第一功率信息和第二功率信息的差值,再将该差值进行预设转换后得到第一调节电路130对应的驻波值。
88.示例性的,对于第二调节电路140,第一微处理器120可以根据第三功率信息和第四功率信息确定第二调节电路140对应的驻波值。其中,第一微处理器120可以基于第三功率信息和第四功率信息的差值,确定第二调节电路140对应的驻波值。例如,第一微处理器120计算第三功率信息和第四功率信息的差值,再将该差值进行预设转换后得到第二调节电路140对应的驻波值。
89.接着,基于上述确定各路调节电路驻波信息的方法,第一微处理器120对信号产生单元进行不间断快速扫频,对数字移相器进行不间断快速扫相,可以确定驻波值随微波的频率和相位的实时变化情况。
90.之后,第一微处理器120根据驻波值随微波的频率和相位的实时变化情况,确定微波发生装置的最佳工作模式。
91.其中,微波发生装置的最佳工作模式包括最佳工作频率、最佳工作相位和最佳发射功率。第一微处理器120可以将某一时间段内驻波值的最小值对应的工作频率、工作相位和发射功率分别作为最佳工作频率、最佳工作相位和最佳发射功率。由此可以得到微波发生装置在该时间段内的最佳工作模式。
92.接着,通道开关关闭,等待第一微处理器120发送新的工作指令。
93.例如,对于微波发生装置的每个工作周期,第一微处理器120先确定当前工作周期内驻波值的最小值,对应的工作频率、工作相位和发射功率分别作为最佳工作频率、最佳工作相位和最佳发射功率。将最佳工作频率、最佳工作相位和最佳发射功率作为下一工作周期的工作参数。
94.之后,第一微处理器120根据确定最佳工作模式下的工作指令,信号产生单元、数控衰减器、电调衰减器和数字移相器接收工作指令,调整工作参数。
95.例如,工作指令可以包括频率码指令、衰减值指令和电压值指令。信号产生单元根据第一微处理器120所发的频率码指令实现频率的精确调节。数控衰减器根据第一微处理器120所发的衰减值指令实现输出功率的大范围调节,电调衰减器根据第一微处理器120所发的电压值指令进行输出功率的精密调节。
96.最后,第一微处理器120向通道开关发送通道开关闭合指令,通道开关响应该通道开关闭合指令闭合,微波发生装置按照最佳工作模式开始工作,完成一个工作周期。
97.其中,通道开关闭合指令可以通过脉冲指令的形式实现,进行通道开关的调节。
98.图5示出了本技术实施例提供的又一种基于相控体制的微波发生装置的结构示意图。参见图5,上述微波发生装置可以包括第二频率源芯片210、第三调节电路220和第四调节电路230。第二频率源芯片210包括功率源211和第二微处理器212,功率源211和第二微处理器212集成设置在一个芯片中。需要说明的是,图5中以两路调节电路为例,但不以此为限,在其他实施例中还可以包括三路以上的调节电路。
99.其中,功率源211可以包括至少两个频率源通道,以下以频率源211包括两个频率源通道(第三频率源通道和第四频率源通道)为例,对上述微波发生装置进行说明。其中,第三调节电路130与第三频率源通道连接,第四调节电路140与第四频率源通道连接。第三调节电路220与第四调节电路230的结构,请参考第一调节电路130和第二调节电路140,在此不再赘述。
100.第二微处理器212与上述至少两个频率源通道的每个频率源通道连接,能够控制各个频率源通道频率的步进、移相、衰减,从而实现对被加热物体的加热控制。
101.示例性的,第二微处理器212可以分别通过第三耦合器对第三调节电路220进行正向功率检测,通过第三环形器对第三调节电路220进行反向功率检测,通过第四耦合器对第四调节电路230进行正向功率检测,通过第四环形器对第四调节电路230进行反向功率检测。第二微处理器212根据上述检测的结果确定被加热物体的驻波信息,根据该驻波信息对频率源211进行频率步进、移相、衰减等控制。
102.其中,正向功率可以为第三调节电路220发射信号的功率信息,或第四调节电路230发射信号的功率信息。反向功率可以为第二调节电路220反射信号的功率信息,或第三调节电路230反射信号的功率信息。
103.参见图6,第三调节电路220可以包括依次连接的第十四功率放大电路221、第十五功率放大电路222、第十六功率放大电路223、第三耦合器224和第三环形器225。其中,第十四功率放大电路221、第十五功率放大电路222和第十六功率放大电路223构成第三调节电路220的功率放大模块。
104.第四调节电路230可以包括依次连接的第十七功率放大电路231、第十八功率放大电路232、第十九功率放大电路233、第四耦合器234和第四环形器235。其中,第十七功率放大电路231、第十八功率放大电路232和第十九功率放大电路233构成第四调节电路230的功率放大模块。
105.以下对第二频率源芯片210的可能电路结构进行说明。
106.一、第二频率源芯片210的第一种电路结构
107.参见图7,功率源211可以包括:第四信号产生单元2111、第四数控衰减器2112、第二十功率放大电路2113、第二功分器2114、第五数字移相器2115、第五电调衰减器2116、第
六数字移相器2117和第六电调衰减器2118。
108.其中,第四信号产生单元2111、第四数控衰减器2112、第二十功率放大电路2113、第二功分器2114、第五数字移相器2115和第五电调衰减器2116构成上述第三频率源通道。第四信号产生单元2111、第四数控衰减器2112、第二十功率放大电路2113、第二功分器2114、第六数字移相器2117和第六电调衰减器2118构成上述第四频率源通道。
109.第二功分器2114的第一输出端与第五数字移相器2115的输入端连接,第五数字移相器2115的输出端与第五电调衰减器2116的输入端连接。第五电调衰减器2116的输出端与第二频率源芯片210的第一输出端连接。
110.第二功分器2114的第二输出端与第六数字移相器2119的输入端连接,第六数字移相器2119的输出端与第六电调衰减器2120的输入端连接。第六电调衰减器2120的输出端与第二频率源芯片210的第二输出端连接。
111.参见图7,第二频率源芯片210还可以包括第三晶振接口和第三电源接口。第二频率源芯片210可以通过第三晶振接口与外置的晶振连接,该外置的晶振可以为16mhz的工业用贴片晶振。第二频率源芯片210可以通过第三电源接口与外部电源连接,第二频率源芯片210可以内置有ldo。ldo能够将外部电源转换为3.3v或5v,为第二频率源芯片210中的各个部分供电。
112.其中,第四信号产生单元2111的输入端通过第三晶振接口与外置的晶振连接,第四信号产生单元2111的输出端与第四数控衰减器2112的输入端连接。第四数控衰减器2112的输出端通过第二十功率放大电路2113与第二功分器2114的输入端连接。
113.其中,本实施例中的频率源芯片具有第三频率源通道和第四频率源通道,通过第三频率源通道和第四频率源通道能够输出两路信号。
114.具体的,第四信号产生单元2111、第四数控衰减器2112、第二十功率放大器2113、第二功分器2114、第五数字移相器2115和第五电调衰减器2116构成第三频率源通道(图7中所示的通道1)。
115.第四信号产生单元2111、第四数控衰减器2112、第二十功率放大器2113、第二功分器2114、第六数字移相器2117和第六电调衰减器2118构成第四频率源通道(图7中所示的通道2)。
116.第二功分器2114的第一输出端与第五数字移相器2115的输入端连接,第五数字移相器2115的输出端与第五电调衰减器2116的输入端连接。第五电调衰减器2116的输出端与第二频率源芯片210的第一输出端连接。
117.第二功分器1114的第二输出端与第六数字移相器2117的输入端连接,第六数字移相器2117的输出端与第六电调衰减器2118的输入端连接。第六电调衰减器2118的输出端与第二频率源芯片110的第二输出端连接。
118.如图7所示,第二微处理器212与第四信号产生单元2111、第四数控衰减器2112、第五数字移相器2115、第五电调衰减器2116、第六数字移相器2117和第八电调衰减器2118连接。微处理器112用于控制信号产生单元1111、数控衰减器1112和各个处理电路的数字移相器、电调衰减器和通道开关,以控制第二频率源芯片110输出信号的频率、相位和功率。
119.第二微处理器212用于向第四信号产生单元2111发送调频指令,向第四数控衰减器2112发送第一衰减指令,向第五数字移相器2115和第六数字移相器2117分别发送移相指
令,向第五电调衰减器2116和第六电调衰减器2118分别发送第二衰减指令。
120.第四信号产生单元2111执行调频指令对第一功率信号的频率进行调整。第四数控衰减器2112根据第一衰减指令对第一功率信号执行衰减处理。第五数字移相器2115根据移相指令对第二功分器2114传输来的功率信号进行移相处理,第六数字移相器2117根据移相指令对第二功分器2114传输来的功率信号进行移相处理。第五电调衰减器2116根据第二衰减指令对第二功分器2114传输来的功率信号进行衰减处理,第二电调衰减器1118根据第二衰减指令对第二功分器2114传输来的功率信号进行衰减处理。
121.参见图7,第二频率源芯片210还可以设置有晶振接口和电源接口。第四信号产生单元2111可以通过晶振接口与外置的晶振连接,该外置的晶振可以为16mhz的工业用贴片晶振。频率源芯片110可以通过电源接口与外部电源连接,第二频率源芯片210可以内置有ldo(low dropout regulator,低压差线性稳压器)。ldo能够将外部电源转换为3.3v或5v,为第二频率源芯片210中的各个部分供电。
122.其中,第四信号产生单元2111的输入端通过晶振接口与外置的晶振连接,信号产生单元1111的输出端与数控衰减器1112的输入端连接。第四数控衰减器2112的输出端通过第二十功率放大器2113与第二功分器2114的输入端连接。
123.一些实施例中,第二频率源芯片210还可以设置有通信接口(图未示出)。第二微处理器212通过该通信接口能够与外部终端通信连接。用户可以通过外部终端控制第二频率源芯片210的工作状态,以及了解第二频率源芯片210的实时参数等。
124.示例性的,第二频率源芯片210的工作频率可以为915mhz
±
15mhz,也可以为2450mhz
±
50mhz,也可以为433mhz,也可以为其他频率,对此不予限定。应用本技术实施例中的第二频率源芯片210的微波炉的整机功率可以为10w~1kw。
125.一些实施例中,频率源芯片110还可以包括第五通道开关、第二十一功率放大器、第六通道开关和第二十二功率放大器。
126.其中,第四信号产生单元2111、第四数控衰减器2112、第二十功率放大电路2113、第二功分器2114、第五数字移相器2115、第五电调衰减器2116、第五通道开关、第二十一功率放大器、第六数字移相器2117、第六电调衰减器2118、第六通道开关和第二十二功率放大器构成第二频率源芯片210的频率源211。
127.第四信号产生单元2111、第四数控衰减器2112、第二十功率放大电路2113、第二功分器2114、第五数字移相器2115、第五电调衰减器2116、第五通道开关和第二十一功率放大器构成第三频率源通道。其中,第五电调衰减器2116的输出端通过第五通道开关与第二十一功率放大器的输入端连接,第二十一功率放大器的输出端与第二频率源芯片210的第一输出端连接。
128.第四信号产生单元2111、第四数控衰减器2112、第二十功率放大电路2113、第二功分器2114、第六数字移相器2117、第六电调衰减器2118、第六通道开关和第二十二功率放大器构成第四频率源通道。其中,第六电调衰减器2118的输出端通过第六通道开关与第二十二功率放大器的输入端连接,第二十二功率放大器的输出端与第二频率源芯片210的第二输出端连接。
129.另外,第二微处理器212还分别与第五通道开关和第六通道开关连接。第二微处理器212用于向第五通道开关和第六通道开关分别发送通道开关指令。第五通道开关和第六
通道开关分别执行通道开关指令以控制各自频率源通道的通断。
130.需要说明的是,图7中所示的电路结构仅为第二频率源芯片210的一种示例,本技术实施例并不限于此。
131.在一些实施例中,第二频率源芯片210可以具有三个及以上的频率源通道。
132.在一些实施例中,第五数字移相器2115、第五电调衰减器2116和第五通道的位置关系可以变动。例如,第二功分器2114依次与第五电调衰减器2116、第五数字移相器2115和第五通道开关连接。又例如,第二功分器2114依次与第五通道开关、第五电调衰减器2116和第五数字移相器2115连接。第二十一功率放大器位于第五电调衰减器2116之后,能够对衰减后的信号进行放大即可。
133.二、第二频率源芯片210的第二种电路结构
134.参见图8,第二频率源芯片210可以包括第二微处理器212和频率源(图未示出)。频率源包括第三频率源通道(图8所示的通道1)和第四频率源通道(图8所示的通道2)。通过第三频率源通道和第四频率源通道,第二频率源芯片210能够输出两路信号。
135.具体的,第二频率源芯片210可以包括依次连接的第五信号产生单元2131、第五数控衰减器2132、第二十三功率放大电路2133、第七数字移相器2134和第七电调衰减器2135。第二频率源芯片210还包括依次连接的第六信号产生单元2141、第六数控衰减器2142、第二十五功率放大电路2143、第八数字移相器2144和第八电调衰减器2145。
136.第三频率源通道包括依次连接的第五信号产生单元2131、第五数控衰减器2132、第二十三功率放大器2133、第七数字移相器2134和第七电调衰减器2135。
137.第四频率源通道包括依次连接的第六信号产生单元2141、第六数控衰减器2142、第二十五功率放大器2143、第八数字移相器2144和第八电调衰减器2145。
138.具体的,第五信号产生单元2131的输出端与第五数控衰减器2132的输入端连接,第五数控衰减器2132的输出端通过第二十三功率放大器2133与第七数字移相器2134的输入端连接,第七数字移相器2134的输出端与第七电调衰减器2135的输入端连接,第七电调衰减器2135的输出端与第二频率源芯片210的第一输出端连接。
139.第六信号产生单元2141的输出端与第六数控衰减器2142的输入端连接,第六数控衰减器2142的输出端通过第二十五功率放大器2143与第八数字移相器2144的输入端连接,第八数字移相器2144的输出端与第八电调衰减器2145的输入端连接,第八电调衰减器2145的输出端与第二频率源芯片210的第二输出端连接。
140.第二微处理器212与各个频率源通道的信号产生单元、数控衰减器、数字移相器和电调衰减器连接。第二微处理器112用于控制信号产生单元、数控衰减器、数字移相器和电调衰减器,以控制第二频率源芯片210输出信号的频率、相位和功率。
141.如图8所示,第二微处理器212与第五信号产生单元2131、第五数控衰减器2132、第七数字移相器2134、第七电调衰减器2135、第六信号产生单元2141、第六数控衰减器2142、第八数字移相器2144和第八电调衰减器2145连接。
142.第二微处理器212用于向第五信号产生单元2131和第六信号产生单元2141分别发送调频指令,向第五数控衰减器2132和第六数控衰减器2142分别发送第三衰减指令,向第七数字移相器2134和第八数字移相器2144分别发送移相指令,向第七电调衰减器2135和第八电调衰减器2145分别发送第四衰减指令。
143.第五信号产生单元2131和第六信号产生单元2141分别执行调频指令对各自的第一功率信号的频率进行调整。第五数控衰减器2132和第六数控衰减器2142分别根据第三衰减指令对各自的第一功率信号执行衰减处理。第七数字移相器2134根据移相指令对接收到的功率信号进行移相处理,第八数字移相器2144根据移相指令对接收到的功率信号进行移相处理。第七电调衰减器2135根据第四衰减指令对接收到的功率信号进行衰减处理,第八电调衰减器2145根据第四衰减指令对接收到的功率信号进行衰减处理。
144.参见图8,第二频率源芯片210还可以包括第四晶振接口和第四电源接口。第二频率源芯片210可以通过第四晶振接口与外置的晶振连接,该外置的晶振可以为16mhz的工业用贴片晶振。第二频率源芯片210可以通过第四电源接口与外部电源连接,第二频率源芯片210可以内置有ldo。ldo能够将外部电源转换为3.3v或5v,为第二频率源芯片210中的各个部分供电。
145.其中,第五信号产生单元2131和第六信号产生单元2141均可以通过第四晶振接口与外置的晶振连接。示例性的,第五信号产生单元2131和第六信号产生单元2141可以与同一个晶振连接,也可以与不同的晶振连接,对此不予限定。
146.第二微处理器212具有多个输入端和输出端。其中,第二微处理器212的第一输入端与第三耦合器224连接,第二输入端与第三环形器225连接,第三输入端与第四耦合器234连接,第四输入端与第四环形器245连接。第二微处理器212的输出端与频率源211连接。具体的,第二微处理器212的输出端分别与第二频率源芯片210中的信号产生单元、数控衰减器、数字移相器、电调衰减器连接。
147.示例性的,第二频率源芯片210的工作频率可以为915mhz
±
15mhz,也可以为2450mhz
±
50mhz,也可以为433mhz,也可以为其他频率,对此不予限定。应用本技术实施例中的第二频率源芯片210的微波炉的整机功率可以为10w~1kw。
148.一些实施例中,第二频率源芯片210还可以包括第七通道开关、第二十四功率放大器、第八通道开关和第二十五功率放大器。
149.其中,第三频率源通道包括依次连接的第五信号产生单元2131、第五数控衰减器2132、第二十三功率放大电路2133、第七数字移相器2134、第七电调衰减器2135、第七通道开关和第二十四功率放大器。第七电调衰减器2135的输出端通过第七通道开关与第二十四功率放大器的输入端连接,第二十四功率放大器的输出端与第二频率源芯片210的第一输出端连接。
150.第四频率源通道包括依次连接的第六信号产生单元2141、第六数控衰减器2142、第二十五功率放大电路2143、第八数字移相器2144、第八电调衰减器2145、第八通道开关和第二十六功率放大器。第八电调衰减器2145的输出端通过第八通道开关与第二十六功率放大器的输入端连接,第二十六功率放大器的输出端与第二频率源芯片110的第二输出端连接。
151.另外,第二微处理器212还分别与第七通道开关和第八通道开关连接。第二微处理器212用于向第七通道开关和第八通道开关分别发送通道开关指令。第七通道开关和第八通道开关分别执行通道开关指令以控制各自频率源通道的通断。
152.对于图5~图8所示的微波发生装置的工作过程,请参考图1至图4所示的微波发生装置的工作过程,在此不再赘述。
153.示例性的,上述各个数控衰减器的参数如下:衰减范围为0~30db,步进1db,衰减精度为
±
0.5db。上述各个电调衰减器的参数如下:衰减范围为0~30db,连续可调,工作电压为0~3.3v。上述各个数字移相器的参数如下:0~360
°
,步进1.4
°
,移相精度≤2
°
。上述各个通道开关的参数如下:关断度60db,响应时间150ms以内。
154.基于上述微波发生装置,本技术实施例还提供了一种微波加热控制方法。参见图9,上述微波加热控制方法包括步骤301至步骤304。
155.步骤301,在微波发生装置对被加热物体进行加热过程中,获取在第一工作频率和第一工作相位下的各个频率源通道的发射信号的第一功率和反射信号的第二功率。
156.其中,微波发生装置可以具有两个及以上的频率源通道,每个频率源通道能够生成具有设定频率、设定相位和设定功率的发射信号。各个频率源通道生成的信号通过相应的调节电路发射到被加热物体上,被加热物体能够将信号发射,各个调节电路能够获取被加热物体发射回的信号。因此,发射信号为调节电路投射到加热物体上的信号,反射信号为调节电路投射到加热物体后反射回的信号。
157.示例性的,可以通过各个调节电路的耦合器获取各个调节电路的发射信号的第一功率,通过各个调节电路的环形器获取各个调节电路的反射信号的第二功率。
158.需要说明的是,各个频率源通道的第一功率可以相同也可以不同,各个频率源通道的第二功率可以相同也可以不同。
159.示例性的,第一工作频率可以为第一时刻的工作频率,第一工作相位为第一时刻的工作相位,第一时刻可以为任一时刻。例如,第一时刻可以为微波发生装置开始工作的初始时刻。此时,第一工作频率和第一工作相位可以为用户设置的初始工作参数对应的初始工作频率和初始相位。例如,初始工作频率可以为2450mhz,初始相位可以为0。又例如,第一时刻可以为微波发生装置工作过程中的任一时刻。
160.步骤302,根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定被加热物体在第一工作频率和第一工作相位下的驻波信息。
161.微波信号从一种介质(例如微波发生装置的天线)传输到另一种介质(例如被加热物体)时,由于两种介质不同,微波信号的能量会有一部分被反射,这被反射的微波即为驻波。
162.一些实施例中,步骤302可以包括:对于每个频率源通道,根据第一功率和第二功率确定该频率源通道对应的驻波信息。其中,可以基于第一功率和第二功率的差值,确定每个频率源通道对应的驻波值。例如,计算第一功率和第二功率的差值,再将该差值进行预设转换后得到每个频率源通道对应的驻波值。
163.本实施例中,每个频率源通道对应一个驻波信息,且各个频率源通道的驻波信息可以相同也可以不同。根据各个频率源通道的驻波信息分别控制相应频率源通道的工作状态。
164.又一些实施例中,步骤303可以包括:保持各个频率源通道的第一功率和第二功率不变,调整各个频率源通道的工作频率和工作相位,确定各个频率源通道与多组工作频率和工作相位对应的多个待确定驻波信息;从上述多个待确定驻波信息中确定被加热物体在第一工作频率和第一工作相位下的驻波信息。
165.步骤303,根据上述驻波信息确定微波发生装置对被加热物体进行加热的目标工
作参数,该目标工作参数包括目标工作频率和目标工作相位。
166.其中,目标工作参数可以为微波发生装置的最佳工作模式对应的工作参数,例如可以包括最佳工作频率和最佳工作相位。在最佳工作模式下,各个频率源通道工作在各自的最佳工作频率和最佳工作相位下,此时微波发生装置对被加热物体的加热效率最高。
167.一些实施例中,可以将某一时间段内驻波值的最小值对应的微波信号的频率作为目标工作频率,将驻波值的最小值对应的微波信号的相位作为目标工作相位,将驻波值的最小值对应的微波信号的发射功率作为目标发射频率。由此可以得到微波发生装置在该时间段内的最佳工作模式。
168.步骤304,控制微波发生装置按照上述目标工作参数,对被加热物体进行加热。
169.示例性的,微波发生装置的微处理器可以根据目标工作参数生成控制指令,微波发生装置的频率源芯片中的信号产生单元、数控衰减器、电调衰减器和数字移相器接收工作指令,调整微波发生装置的工作参数至上述目标工作参数或向上述目标工作参数靠近。微波发生装置按照步骤103中确定的目标工作频率、目标工作相位和目标发射频率,对被加热物体进行加热。
170.例如,控制指令可以包括频率码指令、衰减值指令和电压值指令。信号产生单元根据频率码指令实现对信号的工作频率的精确调节。数控衰减器根据衰减值指令信号的功率进行大范围调节,电调衰减器根据电压值指令对信号的功率进行精密调节。
171.一些实施例中,可以根据目标工作频率和当前工作频率,生成频率码指令。可以根据目标工作相位和当前工作相位,生成相位值指令。可以根据目标发射功率和当前发射功率,生成衰减值指令和电压值指令。
172.为便于描述,以下将数控衰减器对信号的调节称为第一衰减处理,将电调衰减器对信号的调节称为第二衰减处理。第一衰减处理可以为对信号进行退饱和衰减;第二衰减处理可以为对信号进行退保和衰减之后,进行较为精确的衰减。
173.具体的,第一衰减处理可以为数控衰减器对信号进行较大幅度的衰减(也可以成为粗衰减),第二衰减处理可以电调衰减器为对信号进行较小幅度的衰减(也可以成为精确衰减)。通过数控衰减器先将信号衰减到增益不饱和,之后,再通过第二衰减处理将信号衰减到设定值。
174.可以理解的,信号增益在一定程度上是线性上升的,但当信号增益上升到一定程度后,会趋于饱和甚至下降。因此,可以采用数控衰减器先将信号衰减到饱和之前(即上述的退饱和衰减),再进行精度较高的第二衰减处理,衰减到设定值,从而能够提高衰减的精确度以及效率。
175.可选地,控制指令还可以包括通道开关指令。各个频率源通道的通道开关根据通道开关指令,实现对相应频率源通道的开启和/或断开的控制。例如,通道开关闭合指令可以通过脉冲指令的形式实现。
176.上述微波加热控制方法,在微波发生装置对被加热物体进行加热过程中,获取在第一工作频率和第一工作相位下的各个频率源通道的发射信号的第一功率和反射信号的第二功率。之后,根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定被加热物体在第一工作频率和第一工作相位下的驻波信息。根据上述驻波信息确定微波发生装置对被加热物体进行加热的目标工作参数,该目标工作参数包括目标工作频率和目标工作相位。最后,控制微
波发生装置的频率源按照上述目标工作参数,对被加热物体进行加热。
177.上述微波加热控制方法,通过驻波信息确定微波发生装置对被加热物体进行加热的目标工作参数,微波发生装置按照上述目标工作参数,对被加热物体进行加热,从而实现工作频率、工作相位和发射功率可调,而且能够提高对被加热物体的加热效率,提高对信号发射功率的控制精度。
178.基于上述微波发生装置,本技术实施例还提供了一种控制频率源能量精确输出的方法。参见图10,上述控制频率源能量精确输出的方法可以包括步骤401至步骤404。
179.步骤401,在微波发生装置对被加热物体进行加热过程中,获取在第一工作频率和第一工作相位下的各个频率源通道的发射信号的第一功率和反射信号的第二功率。
180.其中,微波发生装置可以具有两个及以上的频率源通道,每个频率源通道能够生成具有设定频率、设定相位和设定功率的发射信号。各个频率源通道生成的信号通过相应的调节电路发射到被加热物体上,被加热物体能够将信号发射,各个调节电路能够获取被加热物体发射回的信号。因此,发射信号为调节电路投射到加热物体上的信号,反射信号为调节电路投射到加热物体后反射回的信号。
181.示例性的,可以通过各个调节电路的耦合器获取各个调节电路的发射信号的第一功率,通过各个调节电路的环形器获取各个调节电路的反射信号的第二功率。
182.需要说明的是,各个频率源通道的第一功率可以相同也可以不同,各个频率源通道的第二功率可以相同也可以不同。
183.示例性的,第一工作频率可以为第一时刻的工作频率,第一工作相位为第一时刻的工作相位,第一时刻可以为任一时刻。例如,第一时刻可以为微波发生装置开始工作的初始时刻。此时,第一工作频率和第一工作相位可以为用户设置的初始工作参数对应的初始工作频率和初始相位。例如,初始工作频率可以为2450mhz,初始相位可以为0。又例如,第一时刻可以为微波发生装置工作过程中的任一时刻。
184.步骤402,根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定被加热物体在第一工作频率和第一工作相位下的驻波信息。
185.微波信号从一种介质(例如微波发生装置的天线)传输到另一种介质(例如被加热物体)时,由于两种介质不同,微波信号的能量会有一部分被反射,这被反射的微波即为驻波。
186.一些实施例中,步骤402可以包括:对于每个频率源通道,根据第一功率和第二功率确定该频率源通道对应的驻波信息。其中,可以基于第一功率和第二功率的差值,确定每个频率源通道对应的驻波值。例如,计算第一功率和第二功率的差值,再将该差值进行预设转换后得到每个频率源通道对应的驻波值。
187.本实施例中,每个频率源通道对应一个驻波信息,且各个频率源通道的驻波信息可以相同也可以不同。根据各个频率源通道的驻波信息分别控制相应频率源通道的工作状态。
188.步骤403,根据上述驻波信息确定微波发生装置对被加热物体进行加热的目标发射功率。
189.其中,目标发射功率可以为微波发生装置的最佳工作模式对应的发射功率,例如可以为最佳发射功率。在最佳工作模式下,各个频率源通道工作在各自的最佳工作频率、最
佳工作相位和最佳发射功率下,此时微波发生装置对被加热物体的加热效率最高。
190.一些实施例中,可以将某一时间段内驻波值的最小值对应的微波的工作频率作为目标工作频率,将驻波值的最小值对应的微波的工作相位作为目标工作相位,将驻波值的最小值对应的微波的发射功率作为目标发射频率。由此可以得到微波发生装置在该时间段内的最佳工作模式。
191.步骤404,基于上述目标发射功率,向频率源中的数控衰减器发送第一衰减指令,向频率源中的电调衰减器发送第二衰减指令。
192.其中,频率源中的数控衰减器根据第一衰减指令对信号的功率进行第一衰减处理,频率源中的电调衰减器根据第二衰减指令对信号的功率进行第二衰减处理,且第二衰减处理的精度大于第一衰减处理的精度。例如,数控衰减器可以根据第一衰减指令对信号的功率进行大范围调节,电调衰减器可以根据第二衰减指令对信号的功率进行精密调节。
193.示例性的,第一衰减处理可以为对信号进行退饱和衰减;第二衰减处理可以为对信号进行退保和衰减之后,进行较为精确的衰减。
194.具体的,第一衰减处理可以为数控衰减器对信号进行较大幅度的衰减(也可以成为粗衰减),第二衰减处理可以电调衰减器为对信号进行较小幅度的衰减(也可以成为精确衰减)。通过数控衰减器先将信号衰减到增益不饱和,之后,再通过第二衰减处理将信号衰减到设定值。
195.可以理解的,信号增益在一定程度上是线性上升的,但当信号增益上升到一定程度后,会趋于饱和甚至下降。因此,可以采用数控衰减器先将信号衰减到饱和之前(即上述的退饱和衰减),再进行精度较高的第二衰减处理,衰减到设定值,从而能够提高衰减的精确度以及效率。
196.作为一种可实施方式,可以根据目标发射功率和当前发射功率,生成第一衰减指令和第二衰减指令。
197.例如,计算目标发射功率和当前发射功率的差值,根据该差值、数控衰减器的参数和电调衰减器的参数,生成第一衰减指令和第二衰减指令。其中,数控衰减器的参数可以包括第一衰减范围和第一衰减精度,电调衰减器的参数可以包括第二衰减范围和第二衰减精度。
198.一种场景中,可以根据该差值和第一衰减范围生成第一衰减指令。第一衰减指令表征通过数控衰减器将信号的功率衰减至第一发射功率,且第一发射功率大于目标发射功率,第一功率数值与目标发射功率的差值小于第二衰减范围。之后,根据第一功率数值和目标发射功率生成第二衰减指令。该第二衰减指令表征通过电调衰减器将信号的功率衰减至目标发射功率。
199.又一种场景中,若该差值小于第二衰减范围,则根据该差值和目标发射功率生成第二衰减指令。电调衰减器基于该第二衰减指令将信号的功率衰减至目标发射功率。此时,可以不使用数控衰减器对信号进行衰减。
200.需要说明的是,微波发生装置的频率源可以具有多个频率源通道,每个频率源通道可以对应一个数控衰减器和一个电调衰减器。而各个频率源通道之间可以相互独立互不干扰。因此,对于每个频率源通道,步骤204中可以基于上述目标发射功率和该频率源通道的当前发射功率,向该频率源通道中的数控衰减器发送第一衰减指令,向该频率源通道中
的电调衰减器发送第二衰减指令。
201.上述控制频率源能量精确输出的方法,在微波发生装置对被加热物体进行加热过程中,获取在第一工作频率和第一工作相位下的各个频率源通道的发射信号的第一功率和反射信号的第二功率。之后,根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定被加热物体在第一工作频率和第一工作相位下的驻波信息。根据上述驻波信息确定微波发生装置对被加热物体进行加热的目标发射功率。基于上述目标发射功率,向频率源中的数控衰减器发送第一衰减指令,向频率源中的电调衰减器发送第二衰减指令。频率源中的数控衰减器根据第一衰减指令对信号的功率进行第一衰减处理,频率源中的电调衰减器根据第二衰减指令对信号的功率进行第二衰减处理,且第二衰减处理的精度大于第一衰减处理的精度。
202.上述控制频率源能量精确输出的方法,根据目标发射功率向数控衰减器发送第一衰减指令,向电调衰减器发送第二衰减指令,数控衰减器根据第一衰减指令对信号的功率进行第一衰减处理,电调衰减器根据第二衰减指令对信号的功率进行第二衰减处理,而且第二衰减处理的精度大于第一衰减处理的精度,因此通过对数控衰减器和电调衰减器的控制能够提高频率源能量输出的精度,使得频率源输出的实际功率与目标发射功率更为接近或相同。
203.应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
204.参见图11,本技术实施例提供了一种微波加热控制装置500,包括:获取模块501、驻波信息确定模块502、参数确定模块503和加热控制模块504。
205.获取模块501,用于在微波发生装置对被加热物体进行加热过程中,获取在第一工作频率和第一工作相位下的各个频率源通道的发射信号的第一功率和反射信号的第二功率。
206.驻波信息确定模块502,用于根据各个频率源通道的第一功率和第二功率,确定所述被加热物体在所述第一工作频率和所述第一工作相位下的驻波信息。
207.参数确定模块503,用于根据所述驻波信息确定目标工作参数,所述目标工作参数包括目标工作频率和目标工作相位。
208.加热控制模块504,用于基于所述目标工作参数,对所述被加热物体进行加热。
209.上述微波加热控制装置,通过驻波信息确定微波发生装置对被加热物体进行加热的目标工作参数,微波发生装置按照上述目标工作参数,对被加热物体进行加热,从而实现工作频率、工作相位和发射功率可调,而且能够提高对被加热物体的加热效率,提高对信号发射功率的控制精度。
210.图12是本发明一实施例提供的电子设备的示意图。如图12所示,该实施例的电子设备600包括:处理器601、存储器602以及存储在所述存储器602中并可在所述处理器601上运行的计算机程序,例如微波加热控制程序。所述处理器601执行所述计算机程序时实现上述微波加热控制方法实施例中的步骤,例如图9所示的步骤301至步骤304。或者,所述处理器601执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块的功能,例如图11所示模块501至504的功能。
211.示例性的,所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块,所述一个或者多个模
块被存储在所述存储器602中,并由所述处理器601执行,以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所述计算机程序在所述电子设备600中的执行过程。例如,所述计算机程序可以被分割成如图11所示的获取模块、驻波信息确定模块、参数确定模块以及加热控制模块。
212.所述电子设备600可以是微波炉、电烤箱等微波加热的设备。所述电子设备600可包括,但不仅限于,处理器601、存储器602。本领域技术人员可以理解,图12仅仅是电子设备600的示例,并不构成对电子设备600的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
213.所称处理器601可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
214.所述存储器602可以是电子设备600的内部存储单元,例如电子设备600的硬盘或内存。所述存储器602也可以是电子设备600的外部存储设备,例如电子设备600上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smart media card,smc),安全数字(secure digital,sd)卡,闪存卡(flash card)等。进一步地,所述存储器602还可以既包括电子设备600的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器602用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器602还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
215.可选地,在一些实施例中,本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机或处理器上运行时,使得计算机或处理器执行上述任一个方法中的一个或多个步骤。
216.可选地,在一些实施例中,本技术实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算机或处理器上运行时,使得计算机或处理器执行上述任一个方法中的一个或多个步骤。
217.可选地,在一些实施例中,本技术实施例还提供了一种芯片系统,该芯片系统可包括存储器和处理器,该处理器执行该存储器中存储的计算机程序,以实现上述任一个方法中的一个或多个步骤。其中,该芯片系统可以为单个芯片,或者多个芯片组成的芯片模组。
218.可选地,在一些实施例中,本技术实施例还提供了一种芯片系统,该芯片系统可包括处理器,该处理器与存储器耦合,该处理器执行存储器中存储的计算机程序,以实现上述任一个方法中的一个或多个步骤。其中,该芯片系统可以为单个芯片,或者多个芯片组成的芯片模组。
219.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的
单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
220.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
221.本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
222.在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
223.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
224.另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
225.所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
226.以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应
包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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