本實(shí)用新型涉及射頻技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種射頻解凍裝置。
背景技術(shù):
使用解凍裝置對被解凍物品進(jìn)行解凍時(shí),射頻源的輸出射頻功率是在標(biāo)準(zhǔn)50Ω阻抗的負(fù)載下輸出的,而解凍器件的阻抗與50Ω相差很多,射頻源與解凍器件直接相連接時(shí),有很大一部分功率會反射至射頻源,導(dǎo)致實(shí)際在解凍器件中的平行板電容器上的功率很小,此外反射功率太大會導(dǎo)致射頻源的工作狀態(tài)發(fā)生變化,甚至損毀射頻源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種射頻解凍裝置,通過設(shè)置射頻源、射頻匹配器、解凍器件和控制裝置,使射頻源產(chǎn)生的射頻信號的能量能夠最大限度的傳輸?shù)缴漕l解凍器件中用于對被解凍物品進(jìn)行解凍,解凍器件的反射信號功率達(dá)到最小,起到保護(hù)射頻源的作用。
本實(shí)用新型提供的一種射頻解凍裝置,包括:射頻源、射頻匹配器、解凍器件和控制裝置。
所述射頻源與所述射頻匹配器的輸入端連接,所述射頻匹配器的輸出端與所述解凍器件連接,所述射頻源和射頻匹配器分別與所述控制裝置連接。
所述射頻源用于產(chǎn)生射頻信號并通過所述射頻匹配器將所述射頻信號發(fā)送至所述解凍器件。所述控制裝置用于接收所述射頻源產(chǎn)生的射頻信號的功率信息和所述解凍器件中的反射信號的功率信息,并根據(jù)所述射頻信號的功率信息和反射信號的功率信息向所述射頻匹配器發(fā)送控制信號。所述射頻匹配器用于根據(jù)所述控制信號進(jìn)行阻抗匹配。
所述射頻源、解凍器件和控制裝置設(shè)置于一殼體內(nèi)。
可選的,在上述射頻解凍裝置中,所述射頻解凍裝置還包括用于顯示和接收信息的人機(jī)交互裝置,所述人機(jī)交互裝置與所述控制裝置連接,所述人機(jī)交互裝置設(shè)置于所述殼體表面。
可選的,在上述射頻解凍裝置中,所述殼體包括第一容納腔室和第二容納腔室,所述解凍器件設(shè)置于所述第一容納腔室,所述射頻源、射頻匹配器和控制裝置設(shè)置于所述第二容納腔室。
可選的,在上述射頻解凍裝置中,所述第一容納腔室和第二容納腔室通過一通孔連通,所述射頻匹配器與所述解凍器件通過穿過所述通孔的線纜連接。
可選的,在上述射頻解凍裝置中,所述射頻源包括鎖相頻率源、第一放大器、相位調(diào)整電路、第二放大器、功率放大器和同軸連接器。
所述鎖相頻率源與所述第一放大器的輸入端連接,所述相位調(diào)整電路連接于所述第一放大器的輸出端與所述第二放大器的輸入端之間,所述第二放大器的輸出端與所述功率放大器的輸入端連接,所述功率放大器的輸出端與所述同軸連接器連接,所述相位調(diào)整電路、第二放大器和功率放大器分別與所述控制裝置連接。
所述鎖相頻率源用于產(chǎn)生第一信號,并將所述第一信號傳送至所述第一放大器;所述第一放大器用于放大所述第一信號后產(chǎn)生第二信號,并將所述第二信號傳送至所述相位調(diào)整電路;所述相位調(diào)整電路用于調(diào)整所述第二信號的相位后產(chǎn)生第三信號,并將所述第三信號傳送至所述第二放大器;所述第二放大器用于放大所述第三信號,并將所述放大后的第三信號傳送至所述功率放大器,所述功率放大器用于再次放大所述放大后的第三信號后產(chǎn)生所述射頻信號并通過所述同軸連接器輸出。
可選的,在上述射頻解凍裝置中,所述鎖相頻率源、第一放大器、相位調(diào)整電路、第二放大器和功率放大器封裝于一盒體內(nèi),所述同軸連接器設(shè)置于所述盒體上。
可選的,在上述射頻解凍裝置中,所述解凍器件包括絕緣腔、箱體和平行板電容器,所述絕緣腔設(shè)置于所述箱體的內(nèi)部,所述箱體包括上底面和下底面,所述平行板電容器包括第一極板和第二極板,所述第一極板設(shè)置于所述上底面與所述絕緣腔之間,所述第二極板設(shè)置于所述絕緣腔與所述下底面之間,所述絕緣腔用于放置被解凍物品,所述第一極板與所述射頻匹配器的輸出端連接,所述第二極板接地。
可選的,在上述射頻解凍裝置中,所述第一極板的一側(cè)面貼合于所述上底面、另一側(cè)面貼合于所述絕緣腔,所述第二極板的一側(cè)面貼合于所述下底面、另一側(cè)面貼合于所述絕緣腔。
可選的,在上述射頻解凍裝置中,所述箱體由金屬材料制成,所述第一極板與所述上底面之間設(shè)置有絕緣層,所述第二極板與所述下底面之間設(shè)置有絕緣層。
可選的,在上述射頻解凍裝置中,所述射頻匹配器包括電感、第一可調(diào)電容和第二可調(diào)電容,所述第一可調(diào)電容一端與地連接、另一端與所述電感的一端連接,所述電感的另一端與所述第二可調(diào)電容的一端連接,所述第二可調(diào)電容的另一端與地連接,所述控制裝置與所述第一可調(diào)電容和所述第二可調(diào)電容分別連接,所述射頻源與所述第一可調(diào)電容并聯(lián),所述解凍器件與所述第二可調(diào)電容并聯(lián)。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種射頻解凍裝置,通過設(shè)置射頻源、射頻匹配器、解凍器件和控制裝置。所述射頻源與所述射頻匹配器的輸入端連接,所述射頻匹配器的輸出端與所述解凍器件連接,所述射頻源、射頻匹配器和解凍器件分別與所述控制裝置連接。如此設(shè)置使射頻源產(chǎn)生的射頻信號的能量能夠最大限度的傳輸?shù)缴漕l解凍器件中用于對被解凍物品進(jìn)行解凍,解凍器件的反射信號功率達(dá)到最小,起到保護(hù)射頻源的作用。
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,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)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1示出了本實(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示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種射頻解凍裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種射頻源的連接框圖。
圖4示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種解凍器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種射頻匹配器的原理圖。
圖標(biāo):10-射頻源;20-射頻匹配器;30-解凍器件;40-控制裝置;50-殼體;70-線纜;80-功率耦合器;90-電調(diào)衰減器;110-鎖相頻率源;120-第一放大器;130-相位調(diào)整電路;140-第二放大器;150-功率放大器;160-同軸連接器;310-平行板電容器;312-第一極板;314-第二極板;320-絕緣腔;330-箱體;332-上底面;334-下底面;510-隔板;520-第一容納腔室;530-第二容納腔室;C1-第一可調(diào)電容;C2-第二可調(diào)電容;L-電感。
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)施例只是本實(shí)用新型的一部分實(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布置和設(shè)計(jì)。
因此,以下對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?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動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。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項(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其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。在本實(shí)用新型的描述中,術(shù)語“第一、第二”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為只是或暗示相對重要性。
如圖1所示,本實(shí)用新型提供了一種射頻解凍裝置,其包括射頻源10、射頻匹配器20、解凍器件30和控制裝置40。所述射頻源10與所述射頻匹配器20的輸入端連接,所述射頻匹配器20的輸出端與所述解凍器件30連接,所述射頻源10和射頻匹配器20分別與所述控制裝置40連接。
所述射頻源10用于產(chǎn)生射頻信號并通過所述射頻匹配器20將所述射頻信號發(fā)送至所述解凍器件30,所述控制裝置40用于接收所述射頻源10產(chǎn)生的射頻信號的功率信息和所述解凍器件30中的反射信號的功率信息,并根據(jù)所述射頻信號的功率信息和反射信號的功率信息向所述射頻匹配器20發(fā)送控制信號,所述射頻匹配器20用于根據(jù)所述控制信號進(jìn)行阻抗匹配。
請結(jié)合圖2,所述射頻源10、解凍器件30和控制裝置40設(shè)置于一殼體50內(nèi),所述殼體50具有容納腔室。在本實(shí)施例中,所述殼體50內(nèi)設(shè)置有隔板510,所述隔板510將所容納腔室分為第一容納腔室520和第二容納腔室530,所述解凍器件30設(shè)置于所述第一容納腔室520,所述控制裝置40、射頻源10和射頻匹配器20設(shè)置于所述第二容納腔室530。所述隔板510上設(shè)置有通孔,所述第一容納腔室520和第二容納腔室530通過所述通孔連通,所述射頻匹配器20與所述解凍器件30通過穿過所述通孔的線纜70連接。
為方便用戶實(shí)時(shí)了解射頻源10發(fā)射的射頻信號的頻率信息、功率信息和工作溫度等,在本實(shí)施例中,所述殼體50表面設(shè)置有人機(jī)交互裝置(圖中未示出)。所述人機(jī)交互裝置與所述控制裝置40連接,所述人機(jī)交互裝置用于顯示所述控制裝置40發(fā)送至所述人機(jī)交互裝置的信息,所述控制裝置40發(fā)送至所述人機(jī)交互裝置的信息可以是射頻信號的頻率信息、射頻信號的功率信息、溫度信息、工作電流值信息中的一種或多種。用戶也可以通過所述人機(jī)交互裝置向所述控制裝置40輸入控制指令,例如用戶可通過所述人機(jī)交互裝置選擇所述射頻源10的頻率、改變所述射頻源10的功率大小。所述人機(jī)交互裝置可以是按鈕、顯示器、觸摸屏等,在本實(shí)施例中,可選的,所述人機(jī)交互裝置為液晶觸摸屏。
請結(jié)合圖3,所述射頻源10包括鎖相頻率源110、第一放大器120、相位調(diào)整電路130、第二放大器140、功率放大器150和同軸連接器160。
所述鎖相頻率源110與所述第一放大器120的輸入端連接,所述相位調(diào)整電路130連接于所述第一放大器120的輸出端與所述第二放大器140的輸入端之間,所述第二放大器140的輸出端與所述功率放大器150的輸入端連接,所述功率放大器150的輸出端與所述同軸連接器160連接,所述相位調(diào)整電路130、第二放大器140和功率放大器150分別與所述控制裝置40連接。
所述鎖相頻率源110用于產(chǎn)生第一信號,并將所述第一信號傳送至所述第一放大器120;所述第一放大器120用于放大所述第一信號后產(chǎn)生第二信號,并將所述第二信號傳送至所述相位調(diào)整電路130;所述相位調(diào)整電路130用于調(diào)整所述第二信號的相位后產(chǎn)生第三信號,并將所述第三信號傳送至所述第二放大器140;所述第二放大器140用于放大所述第三信號,并將所述放大后的第三信號傳送至所述功率放大器150,所述功率放大器150用于再次放大所述放大后的第三信號后產(chǎn)生所述射頻信號并通過所述同軸連接器160輸出。
需要說明的是,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器,所述鎖相頻率源110具有頻率穩(wěn)定度高、相位噪聲低、無寄生輸出、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)生的第一信號的能量值較低,不能直接進(jìn)行傳輸,因此所述第一放大器120用于將所述第一信號進(jìn)行放大后產(chǎn)生第二信號,并將所述第二信號傳送至所述相位調(diào)整電路130。所述第一放大器120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。
所述第二放大器140輸出的放大后的第三信號用于驅(qū)動所述功率放大器150,以使所述功率放大器150輸出額定功率的射頻信號。用戶可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取所述第二放大器140和/或功率放大器150的放大倍數(shù),在此不做具體限定。
可選的,所述鎖相頻率源110、第一放大器120、相位調(diào)整電路130、第二放大器140和功率放大器150封裝于一盒體內(nèi),所述同軸連接器160設(shè)置于所述盒體上。以方便用戶安裝使用。
請結(jié)合圖4,所述解凍器件30包括平行板電容器310、絕緣腔320和箱體330。所述絕緣腔320設(shè)置于所述箱體330的內(nèi)部,所述箱體330包括上底面332和下底面334,所述平行板電容器310包括第一極板312和第二極板314,所述第一極板312設(shè)置于所述上底面332與所述絕緣腔320之間,所述第二極板314設(shè)置于所述絕緣腔320與所述下底面334之間,所述絕緣腔320用于放置被解凍物品,所述第一極板312與所述射頻匹配器20的輸出端連接,所述第二極板314接地。
需要說明的是,所述第一極板312與所述第二極板314之間彼此絕緣,且相互平行,所述第一極板312和第二極板314上分布有等量且電性相反的電荷,且分布在相對兩個(gè)極板的內(nèi)側(cè)以使所述第一極板312與所述第二極板314之間形成勻強(qiáng)電場。所述平行板電容器310的電容值大小與兩個(gè)極板的正對面積、板間距離和是否插入電介質(zhì)的情況有關(guān)。
為使所述平行板電容器310中第一極板312和第二極板314對被解凍物品進(jìn)行解凍時(shí)消耗的功率達(dá)到最小,在本實(shí)施例中,所述第一極板312與所述第二極板314正對面積為所述第一極板312或第二極板314的面積,所述第一極板312與所述第二極板314之間的距離不做具體的限制,根據(jù)所述絕緣腔320和封裝殼體50的大小進(jìn)行選取即可。
所述絕緣腔320可以由絕緣材料制成,還可以由金屬材料制成且金屬材料的表面設(shè)置有絕緣層,只要能使所述絕緣腔320具有絕緣效果即可。在本實(shí)施例中,可選的,所述絕緣腔320由絕緣材料制成??紤]到所述平行板電容器310解凍腔是用于對被解凍物品尤其是肉類進(jìn)行解凍,因此所述絕緣材料須具有無毒害、耐高溫、耐腐蝕和不粘附等特點(diǎn)。可選的,所述絕緣材料可以是聚四氟乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯。在本實(shí)施例中,所述絕緣材料為聚四氟乙烯。
可選的,所述第一極板312的一側(cè)面貼合于所述上底面332、另一側(cè)面貼合于所述絕緣腔320體,所述第二極板314的一側(cè)面貼合于所述下底面334、另一側(cè)面貼合于所述絕緣腔320。
為避免所述解凍器件30在使用過程中發(fā)生射頻波泄漏和射頻波兼容,所述箱體330由金屬材料制成,具體的,所述箱體330由鐵制成。
由于鐵具有導(dǎo)電性,在與所述平行板電容器310接觸時(shí),所述箱體330會導(dǎo)電,因此,為更好的使射頻波能量集中在所述第一極板312與所述第二極板314之間,所述上底面332與所述第一極板312之間設(shè)置有絕緣層,所述下底面334與所述第二極板314之間設(shè)置有絕緣層。所述箱體330與所述第一極板312和第二極板314的接觸面上涂有絕緣物質(zhì)。在本實(shí)施例中,可選的,所述上底面332與所述第一極板312之間設(shè)置有絕緣層,所述下底面334與所述第二極板314之間設(shè)置有絕緣層。所述絕緣層由聚四氟乙烯材料制成。
所述射頻解凍裝置工作時(shí),所述射頻源10用于向所述平行板電容器310提供射頻功率,以使所述平行板電容器310的兩極之前形成很強(qiáng)的電場,將凍肉放到平行板電容器310之間后,凍肉中的水分子在強(qiáng)電場的作用下劇烈運(yùn)動,從而達(dá)到快速解凍的目的。
如圖5所示,可選的,所述射頻匹配器20包括電感L、第一可調(diào)電容C1和第二可調(diào)電容C2,所述第一可調(diào)電容C1一端與地連接、另一端與所述電感L的一端連接,所述電感L的另一端與所述第二可調(diào)電容C2的一端連接,所述第二可調(diào)電容C2的另一端與地連接,所述控制裝置40與所述第一可調(diào)電容C1和所述第二可調(diào)電容C2分別連接,所述射頻源10與所述第一可調(diào)電容C1并聯(lián),所述解凍器件30與所述第二可調(diào)電容C2并聯(lián)。
需要說明的是,所述第一可調(diào)電容C1和第二可調(diào)電容C2的電容值大小不做具體限定,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選取即可,調(diào)整所述第一可調(diào)電容C1可使負(fù)載阻抗的實(shí)部為50歐姆,調(diào)整所述第二可調(diào)電容C2可使負(fù)載阻抗的虛部為零,使得所述負(fù)載阻抗為純阻性的50歐姆。
綜上,本實(shí)用新型提供的一種射頻解凍裝置,通過將射頻匹配器20連接于射頻源10與解凍器件30之間,使得解凍器件30的反射信號功率達(dá)到最小,起到保護(hù)射頻源10的作用。在射頻源10中設(shè)置鎖相頻率源110、第一放大器120、相位調(diào)整電路130、第二放大器140和功率放大器150使所述射頻信號的頻率可控,從而解決解凍裝置進(jìn)行解凍時(shí)造成凍肉中溫度不均勻的問題。在解凍器件30中設(shè)置平行板電容器310、金屬箱體330和絕緣腔320可有效避免射頻波泄漏和射頻波兼容,使射頻信號集中在平行板電容器310上。
在本實(shí)用新型的描述中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“設(shè)置”、“相連”、“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,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,上述的本實(shí)用新型實(shí)施例的功能可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn),它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上,或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上,可選地,它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的現(xiàn)有程序代碼或算法來實(shí)現(xiàn),從而,可以將它們存儲在存儲裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行,或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊,或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣,本實(shí)用新型的功能實(shí)現(xiàn)不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,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)。