一种固态微波功率源及采用该固态微波功率源的固态微波炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106225029A(43)申请公布日2016.12.14(21)申请号201610717223.9(22)申请日2016.08.25(71)申请人陈鹏地址450001河南省郑州市高新技术产业开发区梧桐街睿智花园25号楼1单元(72)发明人李国伟陈鹏(74)专利代理机构郑州金成知识产权事务所(普通合伙)41121代理人郭增欣(51)Int.Cl.F24C7/02(2006.01)F24C7/06(2006.01)H05B6/72(2006.01)H05B6/66(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图5页(54)发明名称一种固态微波功率源及采用该固态微波功率源的固态微波炉(57)摘要本发明涉及一种固态微波功率源及微波炉。一种固态微波功率源，包括信号源，预放大器，功率分配器以及功率分配器平衡负载，微波功率模块使用1～n路固态半导体元件GaN功率放大管对微波源信号进行放大，所述信号源由PLL及VCO构成本地振荡电路，信号源产生的微波信号经过预放大器放大，然后经过功率分配器分配为1～n路微波信号送到GaN功率放大管，经过放大后的1～n路大功率微波信号通过RF输出模块连接微波发射天线。一种固态微波炉，包括炉盖、炉体以及微波控制系统，功率源采用前述固态微波功率源。采用该固态微波功率源的固态微波炉，比采用LDMOS半导体功率放大管效率提高10%，功率密度提高3-4倍，可使天线体积更小，进一步减少微波炉的体积。CN106225029ACN106225029A权利要求书1/2页1.一种固态微波功率源，包括信号源（401），预放大器（402），功率分配器（403）以及功率分配器平衡负载（405），微波功率模块，其特征在于：所述微波功率模块使用1～n路固态半导体元件GaN功率放大管对微波源信号进行放大，所述信号源（401）由PLL及VCO构成本地振荡电路，信号源（401）产生的微波信号经过预放大器（402）放大为小功率微波信号，然后经过功率分配器（403）分配为1～n路微波信号送到GaN功率放大管（404）进行功率放大，经过放大后的1～n路大功率微波信号通过RF输出模块（406）连接微波发射天线，所述n为自然数。2.根据权利要求1所述的固态微波功率源，其特征在于：微波发射天线采用分布式天线系统，分布式天线系统采用波导宽边缝隙天线，分布式天线系统含有1～n片圆弧形波导（501），每片圆弧形波导（501）内侧分布有水平缝隙（502）及垂直缝隙（503），所述水平缝隙（502）及垂直缝隙（503）为正交分布，共同构成波导宽边缝天线，每片圆弧形波导分别与对应的GaN功率放大管（404）对接。3.根据权利要求1所述的固态微波功率源，其特征在于：分布式天线系统采用1～n旋臂平面螺旋天线，所述平面螺旋天线（604）平面由等角螺旋部分（601）和阿基米德螺旋（602）复合构成；天线平面中部对应设有1～n个水滴型馈电点（603），馈电点通过阻抗变换器（605）分别与对应的GaN功率放大管（404）对接，平面螺旋天线（604）背部设有抛物型反射面（606）。4.一种固态微波炉，包括炉盖、炉体以及微波控制系统，其特征在于：所述微波功率源由信号源（401）、预放大器（402）、功率分配器（403）、1～n路GaN功率放大管（404）以及功率分配器平衡负载（405）组成，所述信号源（401）由PLL及VCO构成本地振荡电路，信号源（401）产生的微波信号经过预放大器（402）放大为小功率微波信号，再经过功率分配器（403）分配为1～n路微波信号送到GaN功率放大管（404）进行功率放大，经过放大后的1～n路大功率微波信号通过RF输出模块（406）连接微波发射天线，馈送大功率微波信号到炉体内腔（407），n为自然数。5.根据权利要求4所述的固态微波炉，其特征在于：微波发射天线采用分布式天线系统，所述分布式天线系统采用波导宽边缝隙天线，在炉体内胆的外缘均布1～n片圆弧形波导（501），每片圆弧形波导（501）内侧分布有水平缝隙（502）及垂直缝隙（503），所述水平缝隙（502）及垂直缝隙（503）为正交分布，共同构成波导宽边缝天线，在每片圆弧形波导内部有用于微波耦合的天线头（506）及用于与微波功率源（304）对接的同轴电缆接头（504）。6.根据权利要求4所述的固态微波炉，其特征在于：微波发射天线采用分布式天线系统，所述分布式天线系统采用1～n旋臂平面螺旋天线，所述平面螺旋天线（604）置于炉体内胆的下方，天线平面由等角螺旋部分（601）和阿基米德螺旋（602）复合构成；天线平面中部对应设有1～n个水滴型馈电点（603），馈电点穿过背腔部分由阻抗变换器（605）与同轴接头（607）相连，在