微波加热馈能天线及其制作方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010299214.5	申请日：	2010.09.30
公开号：	CN102448208A	公开日：	2012.05.09
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):H05B 6/72申请日:20100930\|\|\|公开
IPC分类号：	H05B6/72	主分类号：	H05B6/72
申请人：	中国农业机械化科学研究院
发明人：	马季威; 李树君; 韩清华; 杨炳南; 李仪凡; 赵东林
地址：	100083 北京市朝阳区德胜门外北沙滩一号
优先权：
专利代理机构：	北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006	代理人：	梁挥;祁建国
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内容摘要

本发明公开了一种微波加热馈能天线及其制作方法，微波加热馈能天线用于与波导连接，包括与该波导的接口连接的波导法兰；以及整体成平板状的谐振腔，该谐振腔的腔体内填充有密封介质层，且该谐振腔的腔壁上设置有将微波辐射出该谐振腔的孔阵列；其中，该波导法兰位于该谐振腔的一角上，且该波导与该谐振腔之间的激励角度为45°。采用本发明的微波加热馈能天线，能使微波从波导经波导法兰以45°激励角度从侧面传入平板状的谐振腔，在谐振腔的密封介质层中振荡形成TMmno模驻波，再从孔阵列中辐射出去，从而可以提高微波功率输出效率和耦合效率，以及加热的均匀性，并且能抑制放电。

权利要求书

1：一种微波加热馈能天线，用于与波导连接，其特征在于，包括与该波导的接口连接的波导法兰；以及整体成平板状的谐振腔，该谐振腔的腔体内填充有密封介质层，且该谐振腔的腔壁上设置有将微波辐射出该谐振腔的孔阵列；其中，该波导法兰位于该谐振腔的一角上，且该波导与该谐振腔之间的激励角度为 45°。2：根据权利要求 1 所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该谐振腔包括网板框架、第一侧网板和第二侧网板，该第一侧网板、第二侧网板与该网板框架相围合形成该谐振腔的腔体，该密封介质层呈平板状嵌入在该网板框架内填满该腔体。3：根据权利要求 2 所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该波导法兰包括前法兰、过渡法兰、上半法兰和下半法兰，该上半法兰和该下半法兰皆与该网板框架连接且分别位于该第一侧网板和第二侧网板的外侧，该过渡法兰上部与该前法兰连接、下部与该上半法兰和下半法兰连接。4：根据权利要求 3 所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该前法兰与该过渡法兰之间，该过渡法兰与该上半法兰、下半法兰之间，该上半法兰和该下半法兰之间皆设置有密封件。5：根据权利要求 1-4 中任意一项所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该谐振腔采用 TMmno 模或 TEmon 模，该 TMmno 模或 TEmon 模由 m 列 ×n 行基本场型体元构成，其中， m、 n 为整数，该基本场型体元的尺寸为 a0×a0×h， a0 为 TM110 场型体单元尺寸， h 介于 10 ～ 20mm 之间。6：根据权利要求 5 所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该孔阵列位于该腔壁的中央，且该孔阵列中的每一孔的直径为 20 ～ 25mm。7：根据权利要求 6 所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该孔阵列为 M 行 ×N 列，其中， M ＝ (1 ～ 2)×m， N ＝ (1 ～ 2)×n， M、 N 为整数。8：根据权利要求 7 所述的微波加热馈能天线，其特征在于，在该孔阵列中，孔与孔之间的上下左右间距为 (1/3 ～ 1/2)×a0。9：一种微波加热馈能天线的制作方法，其特征在于，包括如下步骤： S100 ：根据标准波导设置波导法兰； S200 ：制作谐振腔：首先设计谐振腔模式，然后根据该谐振腔模式确定谐振腔的大小及谐振腔的腔壁上的孔阵列，并于谐振腔的腔体内填充满密封介质； S300 ：设计波导导入谐振腔的方式及激励角度，根据该导入谐振腔的方式及激励角度连接波导法兰于谐振腔的一角上。10：根据权利要求 9 所述的微波加热馈能天线的制作方法，其特征在于，在该步骤 S200 中，又包括如下步骤， S210 ：设置网板框架； S220 ：设置其上具有孔阵列的第一侧网板和第二侧网板； S230 ：设置平板状的密封介质层； S240 ：将该密封介质层嵌入在该网板框架内，并于该密封介质层的前、后两侧分别设置该第一侧网板和该第二侧网板以构成谐振腔的腔壁。

说明书

微波加热馈能天线及其制作方法
    【技术领域】
     本发明涉及工业微波加热技术领域，具体地说，是关于微波加热馈能天线及其制作方法。背景技术在微波能应用技术领域中，广泛使用着国际微波能协会 (IMPI) 推荐的两个主要频段，即 915MHz 及 2450MHz 频段。
     而冷冻干燥技术由于其保存物料的热敏成分和生物活性的优点，在食品，药品和生物制品行业已得到广泛的应用。但应用传统热源的冷冻干燥有干燥速率低，时间长，耗能大，成本高的缺点。微波加热属于介电加热，微波真空冷冻干燥技术是微波技术与真空冷冻干燥技术相结合的产物，它是以微波作为热源，避免了传统加热方式的缺点，大大缩短干燥时间，降低能耗。但存在加热均匀性和低压放电的问题。通常的谐振腔的耦合方式在耦合孔区域电场强度高，容易打火放电和物料局部过热。因此，寻找一种大功率馈能既可保证加热时的均匀性，同时又可提高微波耦合效率和防止放电的微波加热馈能天线具有重要的学术上和实用上的价值和意义。
     发明内容本发明所要解决的技术问题是，针对现有的微波加热馈能天线的谐振腔的耦合方式在耦合孔区域电场强度高，容易打火放电和物料局部过热的不足，提供一种大功率馈能的既可保证加热时的均匀性、又可提高微波耦合效率和防止放电的微波加热馈能天线。
     为了实现上述目的，本发明的微波加热馈能天线，用于与波导连接，包括
     与该波导的接口连接的波导法兰；以及
     整体成平板状的谐振腔，该谐振腔的腔体内填充有密封介质层，且该谐振腔的腔壁上设置有将微波辐射出该谐振腔的孔阵列；
     其中，该波导法兰位于该谐振腔的一角上，且该波导与该谐振腔之间的激励角度为 45°。
     上述的微波加热馈能天线，其中，该谐振腔包括网板框架、第一侧网板和第二侧网板，该第一侧网板、第二侧网板与该网板框架相围合形成该谐振腔的腔体，该密封介质层呈平板状嵌入在该网板框架内填满该腔体。
     上述的微波加热馈能天线，其中，该波导法兰包括前法兰、过渡法兰、上半法兰和下半法兰，该上半法兰和该下半法兰皆与该网板框架连接且分别位于该第一侧网板和第二侧网板的外侧，该过渡法兰上部与该前法兰连接、下部与该上半法兰和下半法兰连接。
     上述的微波加热馈能天线，其中，该前法兰与该过渡法兰之间，该过渡法兰与该上半法兰、下半法兰之间，该上半法兰和该下半法兰之间皆设置有密封件。
     上述的微波加热馈能天线，其中，该谐振腔采用 TMmno 模或 TEmon 模，该 TMmno 模或 TEmon 模由 m 列 ×n 行基本场型体元构成，其中， m、 n 为整数，该基本场型体元的尺寸为
     a0×a0×h， a0 为 TM110 场型体单元尺寸， h 介于 10 ～ 20mm 之间。
     上述的微波加热馈能天线，其中，该孔阵列位于该腔壁的中央，且该孔阵列中的每一孔的直径为 20 ～ 25mm。
     上述的微波加热馈能天线，其中，该孔阵列为 M 行 ×N 列，其中， M ＝ (1 ～ 2)×m， N ＝ (1 ～ 2)×n， M、 N 为整数。
     上述的微波加热馈能天线，其中，在该孔阵列中，孔与孔之间的上下左右间距为 (1/3 ～ 1/2)×a0。
     进一步地，本发明还提供上述微波加热馈能天线的制作方法，其包括如下步骤：
     S100 ：根据标准波导设置波导法兰；
     S200 ：制作谐振腔：首先设计谐振腔模式，然后根据该谐振腔模式确定谐振腔的大小及谐振腔的腔壁上的孔阵列，并于谐振腔的腔体内填充满密封介质；
     S300 ：设计波导导入谐振腔的方式及激励角度，根据该导入谐振腔的方式及激励角度连接波导法兰于谐振腔的一角上。
     上述的微波加热馈能天线的制作方法，其中，在该步骤 S200 中，又包括如下步骤，
     S210 ：设置网板框架； S220 ：设置其上具有孔阵列的第一侧网板和第二侧网板；
     S230 ：设置平板状的密封介质层；
     S240 ：将该密封介质层嵌入在该网板框架内，并于该密封介质层的前、后两侧分别设置该第一侧网板和该第二侧网板以构成谐振腔的腔壁。
     本发明的有益功效在于，微波从波导经波导法兰以 45°激励角度从侧面传入平板状的谐振腔，在谐振腔的密封介质层中振荡形成 TMmno 模驻波，再从孔阵列中辐射出去，从而可以提高微波功率输出效率和耦合效率，以及加热的均匀性，并且能抑制放电。
     以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
     附图说明
     图 1 为本发明的微波加热馈能天线的立体图；图 2 为本发明的微波加热馈能天线的主视图；图 3 为本发明的微波加热馈能天线的局部剖视图；图 4 为图 2 中的 A-A 剖视图；图 5 为本发明的微波加热馈能天线的制作方法流程图；图 6 为图 5 中的制作谐振腔的流程图。其中，附图标记 100- 微波加热馈能天线 10- 波导法兰 11- 前法兰 111- 连接孔 12- 过渡法兰 13- 上半法兰 14- 下半法兰20- 谐振腔 21- 网板框架 22- 第一侧网板 23- 第二侧网板 30- 密封介质层 40- 孔阵列 41- 孔具体实施方式
     下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
     本发明的微波加热馈能天线用于与波导连接，以辐射微波能。
     如图 1 所示，微波加热馈能天线 100 包括波导法兰 10、谐振腔 20、设置在谐振腔 20 的腔体内填满整个腔体的密封介质层、以及设置在谐振腔 20 的腔壁上的将微波辐射出谐振腔的孔阵列 40，其中，波导法兰 10 位于谐振腔 20 的一角上，且波导与谐振腔之间的激励角度为 45°，如谐振腔 20 为方形状时，波导法兰 10 位于谐振腔 20 的对角线上。
     结合参阅图 2 和图 3，波导法兰 10 用于与波导的接口 ( 图中未示出 ) 连接。在本实施例中，波导采用标准波导，波导的接口具有方形法兰，为了利于微波加热馈能天线与波导连接，波导法兰 10 具有与该方形法兰相对应的前法兰 11，前法兰 11 上具有连接孔 111，该前法兰 11 与波导的接口之间通过螺栓连接。波导法兰 10 还包括过渡法兰 12、上半法兰 13 和下半法兰 14，该过渡法兰 12 一端与前法兰 11 采用螺栓连接，另一端与上半法兰 13 和下半法兰 14 也采用螺栓连接。
     进一步地，为了保证波导法兰 10 的密封性，前法兰 11 与过渡法兰 12 之间，过渡法兰 12 与上半法兰 13、下半法兰 14 之间，上半法兰 13 和下半法兰 14 之间皆设置有密封件。
     结合参阅图 4，谐振腔 20 整体成平板状。该谐振腔 20 包括网板框架 21、第一侧网板 22 和第二侧网板 23，第一侧网板 22、第二侧网板 23 与网板框架 21 相围合以形成谐振腔 20 的腔体，密封介质层 30 呈平板状嵌入在网板框架 21 内填满该腔体。也就是说，第一侧网板 22 和第二侧网板 23 分别位于密封介质层 30 的前、后两侧形成谐振腔 20 的腔壁。为了使网板框架 21、第一侧网板 22 和第二侧网板 23 连接起来形成腔体结构，第一侧网板 22 和第二侧网板 23 位于网板框架 21 的上、下两侧，并通过螺栓与网板框架 21 连接。上半法兰 13 和下半法兰 14 皆与网板框架 21 连接且分别位于第一侧网板 22 和第二侧网板 23 的外侧。孔阵列 40 形成于第一侧网板 22 和第二侧网板 23 上。
     上述的密封介质层 30 可以由聚四氟乙烯、石英玻璃或 Al2O3 陶瓷制成。
     本实施例中，谐振腔 20 采用 TMmno 模或 TEmon 模，该 TMmno 模或 TEmon 模由 m 列 ×n 行基本场型体元构成，其中， m、 n 为整数，该基本场型体元的尺寸为 a0×a0×h， a0 为 TM110 场型体单元尺寸， h 为密封介质层 30 的厚度。孔阵列 40 位于谐振腔 20 的腔壁的中央，且该孔阵列中的每一孔 41 的直径为 20 ～ 25mm，该孔阵列 40 为 M 行 ×N 列，其中， M ＝ (1 ～ 2)×m， N＝ (1 ～ 2)×n， M、 N 为整数，在该孔阵列 40 中，孔与孔之间的上下左右间距 ( 即图 2 中的 L1 和 L2) 为 (1/3 ～ 1/2)×a0。本实施例中，波导为标准波导 ( 根据微波源的工作频率为 2450MHz设计 )，从侧面角上导入，导入角度 α 为 45°，谐振腔 20 的尺寸为 519×519×10mm，孔 41 的直径为 30mm，孔阵列 40 包括 11×11 个孔，孔 41 上下左右间距为 30.54mm。
     本发明的微波加热馈能天线的制作方法，包括如下步骤：
     S100 ：根据标准波导设置波导法兰；
     S200 ：制作谐振腔：首先设计谐振腔模式，然后根据该谐振腔模式确定谐振腔的大小及谐振腔的腔壁上的孔阵列，并于谐振腔的腔体内填充满密封介质；
     S300 ：设计波导导入谐振腔的方式及激励角度，根据该导入谐振腔的方式及激励角度连接波导法兰于谐振腔的一角上。
     其中，在上述的步骤 S200 中，又包括如下步骤，
     S210 ：设置网板框架；
     S220 ：设置其上具有孔阵列的第一侧网板和第二侧网板；
     S230 ：设置平板状的密封介质层；
     S240 ：将该密封介质层嵌入在该网板框架内，并于该密封介质层的前、后两侧分别设置该第一侧网板和该第二侧网板以构成谐振腔的腔壁。
     本发明的微波加热馈能天线 10 经电磁仿真计算，得到天线输入端的输入驻波比为 S11 ＝ -11dB，即 SWR ＝ 1.9，这与网络仪实际测到的非常符合，这使得波导与天线的耦合效率的理想值在 90％以上，其功率均匀性好。本发明的微波加热馈能天线的工作过程为：微波从标准波导经 45°激励角度从侧面传入谐振腔，在谐振腔中以 TMmno 模形成驻波，并从孔阵列中辐射出去。
     综上可以看出：本发明的馈能天线为多孔平板式结构，且属于二次馈能，微波先通过波导传入谐振腔，在谐振腔中重新分布后再通过孔阵列馈入加热设备的加热腔。这样保证了天线下方区域的均匀性，即，保证了横截面上的均匀性。干燥装置或加热装置采用该种多孔平板式结构馈能天线后，比现有的微波加热装置中的微波馈能天线具有更高的微波功率输出效率，并能够改善微波加热的均匀性。
     当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102448208 A (43)申请公布日 2012.05.09 C N 1 0 2 4 4 8 2 0 8 A *CN102448208A* (21)申请号 201010299214.5 (22)申请日 2010.09.30 H05B 6/72(2006.01) (71)申请人中国农业机械化科学研究院地址 100083 北京市朝阳区德胜门外北沙滩一号 (72)发明人马季威李树君韩清华杨炳南李仪凡赵东林 (74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006 代理人梁挥祁建国 (54) 发明名称微波加热馈能天线及其制作方法 (57) 摘要。

2、本发明公开了一种微波加热馈能天线及其制作方法，微波加热馈能天线用于与波导连接，包括与该波导的接口连接的波导法兰；以及整体成平板状的谐振腔，该谐振腔的腔体内填充有密封介质层，且该谐振腔的腔壁上设置有将微波辐射出该谐振腔的孔阵列；其中，该波导法兰位于该谐振腔的一角上，且该波导与该谐振腔之间的激励角度为45。采用本发明的微波加热馈能天线，能使微波从波导经波导法兰以45激励角度从侧面传入平板状的谐振腔，在谐振腔的密封介质层中振荡形成TM mno 模驻波，再从孔阵列中辐射出去，从而可以提高微波功率输出效率和耦合效率，以及加热的均匀性，并且能抑制放电。 (51)Int.Cl. (。

3、19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 4 页附图 3 页 CN 102448231 A 1/1页 2 1.一种微波加热馈能天线，用于与波导连接，其特征在于，包括与该波导的接口连接的波导法兰；以及整体成平板状的谐振腔，该谐振腔的腔体内填充有密封介质层，且该谐振腔的腔壁上设置有将微波辐射出该谐振腔的孔阵列；其中，该波导法兰位于该谐振腔的一角上，且该波导与该谐振腔之间的激励角度为 45。 2.根据权利要求1所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该谐振腔包括网板框架、第一侧网板和第二侧网板，该第一侧网板、第二侧网板与该网板框架相围合形成该谐振腔。

4、的腔体，该密封介质层呈平板状嵌入在该网板框架内填满该腔体。 3.根据权利要求2所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该波导法兰包括前法兰、过渡法兰、上半法兰和下半法兰，该上半法兰和该下半法兰皆与该网板框架连接且分别位于该第一侧网板和第二侧网板的外侧，该过渡法兰上部与该前法兰连接、下部与该上半法兰和下半法兰连接。 4.根据权利要求3所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该前法兰与该过渡法兰之间，该过渡法兰与该上半法兰、下半法兰之间，该上半法兰和该下半法兰之间皆设置有密封件。 5.根据权利要求1-4中任意一项所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该谐振腔采用TM mno 模或TE mon 。

5、模，该TM mno 模或TE mon 模由m列n行基本场型体元构成，其中，m、n为整数，该基本场型体元的尺寸为a 0 a 0 h，a 0 为TM 110 场型体单元尺寸，h介于1020mm之间。 6.根据权利要求5所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该孔阵列位于该腔壁的中央，且该孔阵列中的每一孔的直径为2025mm。 7.根据权利要求6所述的微波加热馈能天线，其特征在于，该孔阵列为M行N列，其中，M(12)m，N(12)n，M、N为整数。 8.根据权利要求7所述的微波加热馈能天线，其特征在于，在该孔阵列中，孔与孔之间的上下左右间距为(1/31/2)a 0 。 9.一种微波加热馈能天线。

6、的制作方法，其特征在于，包括如下步骤： S100：根据标准波导设置波导法兰； S200：制作谐振腔：首先设计谐振腔模式，然后根据该谐振腔模式确定谐振腔的大小及谐振腔的腔壁上的孔阵列，并于谐振腔的腔体内填充满密封介质； S300：设计波导导入谐振腔的方式及激励角度，根据该导入谐振腔的方式及激励角度连接波导法兰于谐振腔的一角上。 10.根据权利要求9所述的微波加热馈能天线的制作方法，其特征在于，在该步骤S200 中，又包括如下步骤， S210：设置网板框架； S220：设置其上具有孔阵列的第一侧网板和第二侧网板； S230：设置平板状的密封介质层； S240：将该密封介质层嵌入在该网板框架内，。

7、并于该密封介质层的前、后两侧分别设置该第一侧网板和该第二侧网板以构成谐振腔的腔壁。权利要求书CN 102448208 A CN 102448231 A 1/4页 3 微波加热馈能天线及其制作方法技术领域 0001 本发明涉及工业微波加热技术领域，具体地说，是关于微波加热馈能天线及其制作方法。背景技术 0002 在微波能应用技术领域中，广泛使用着国际微波能协会(IMPI)推荐的两个主要频段，即915MHz及2450MHz频段。 0003 而冷冻干燥技术由于其保存物料的热敏成分和生物活性的优点，在食品，药品和生物制品行业已得到广泛的应用。但应用传统热源的冷冻干燥有干燥速率低，。

8、时间长，耗能大，成本高的缺点。微波加热属于介电加热，微波真空冷冻干燥技术是微波技术与真空冷冻干燥技术相结合的产物，它是以微波作为热源，避免了传统加热方式的缺点，大大缩短干燥时间，降低能耗。但存在加热均匀性和低压放电的问题。通常的谐振腔的耦合方式在耦合孔区域电场强度高，容易打火放电和物料局部过热。因此，寻找一种大功率馈能既可保证加热时的均匀性，同时又可提高微波耦合效率和防止放电的微波加热馈能天线具有重要的学术上和实用上的价值和意义。发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是，针对现有的微波加热馈能天线的谐振腔的耦合方式在耦合孔区域电场强度高，容易打火放电和物料局部过热的不足，。

9、提供一种大功率馈能的既可保证加热时的均匀性、又可提高微波耦合效率和防止放电的微波加热馈能天线。 0005 为了实现上述目的，本发明的微波加热馈能天线，用于与波导连接，包括 0006 与该波导的接口连接的波导法兰；以及 0007 整体成平板状的谐振腔，该谐振腔的腔体内填充有密封介质层，且该谐振腔的腔壁上设置有将微波辐射出该谐振腔的孔阵列； 0008 其中，该波导法兰位于该谐振腔的一角上，且该波导与该谐振腔之间的激励角度为45。 0009 上述的微波加热馈能天线，其中，该谐振腔包括网板框架、第一侧网板和第二侧网板，该第一侧网板、第二侧网板与该网板框架相围合形成该谐振腔的腔体，该密封介质层呈。

10、平板状嵌入在该网板框架内填满该腔体。 0010 上述的微波加热馈能天线，其中，该波导法兰包括前法兰、过渡法兰、上半法兰和下半法兰，该上半法兰和该下半法兰皆与该网板框架连接且分别位于该第一侧网板和第二侧网板的外侧，该过渡法兰上部与该前法兰连接、下部与该上半法兰和下半法兰连接。 0011 上述的微波加热馈能天线，其中，该前法兰与该过渡法兰之间，该过渡法兰与该上半法兰、下半法兰之间，该上半法兰和该下半法兰之间皆设置有密封件。 0012 上述的微波加热馈能天线，其中，该谐振腔采用TM mno 模或TE mon 模，该TM mno 模或TE mon 模由m列n行基本场型体元构成，其中，m、n为。

11、整数，该基本场型体元的尺寸为说明书CN 102448208 A CN 102448231 A 2/4页 4 a 0 a 0 h，a 0 为TM 110 场型体单元尺寸，h介于1020mm之间。 0013 上述的微波加热馈能天线，其中，该孔阵列位于该腔壁的中央，且该孔阵列中的每一孔的直径为2025mm。 0014 上述的微波加热馈能天线，其中，该孔阵列为M行N列，其中，M(12)m， N(12)n，M、N为整数。 0015 上述的微波加热馈能天线，其中，在该孔阵列中，孔与孔之间的上下左右间距为 (1/31/2)a 0 。 0016 进一步地，本发明还提供上述微波加热馈能天线的制作方法，其。

12、包括如下步骤： 0017 S100：根据标准波导设置波导法兰； 0018 S200：制作谐振腔：首先设计谐振腔模式，然后根据该谐振腔模式确定谐振腔的大小及谐振腔的腔壁上的孔阵列，并于谐振腔的腔体内填充满密封介质； 0019 S300：设计波导导入谐振腔的方式及激励角度，根据该导入谐振腔的方式及激励角度连接波导法兰于谐振腔的一角上。 0020 上述的微波加热馈能天线的制作方法，其中，在该步骤S200中，又包括如下步骤， 0021 S210：设置网板框架； 0022 S220：设置其上具有孔阵列的第一侧网板和第二侧网板； 0023 S230：设置平板状的密封介质层； 0024 S240：将该密。

13、封介质层嵌入在该网板框架内，并于该密封介质层的前、后两侧分别设置该第一侧网板和该第二侧网板以构成谐振腔的腔壁。 0025 本发明的有益功效在于，微波从波导经波导法兰以45激励角度从侧面传入平板状的谐振腔，在谐振腔的密封介质层中振荡形成TM mno 模驻波，再从孔阵列中辐射出去，从而可以提高微波功率输出效率和耦合效率，以及加热的均匀性，并且能抑制放电。 0026 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。附图说明 0027 图1为本发明的微波加热馈能天线的立体图； 0028 图2为本发明的微波加热馈能天线的主视图； 0029 图3为本发明的微波加热馈能天线的局。

14、部剖视图； 0030 图4为图2中的A-A剖视图； 0031 图5为本发明的微波加热馈能天线的制作方法流程图； 0032 图6为图5中的制作谐振腔的流程图。 0033 其中，附图标记 0034 100-微波加热馈能天线 0035 10-波导法兰 0036 11-前法兰 0037 111-连接孔 0038 12-过渡法兰 0039 13-上半法兰 0040 14-下半法兰说明书CN 102448208 A CN 102448231 A 3/4页 5 0041 20-谐振腔 0042 21-网板框架 0043 22-第一侧网板 0044 23-第二侧网板 0045 30-密封介质层 0046。

15、 40-孔阵列 0047 41-孔具体实施方式 0048 下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。 0049 本发明的微波加热馈能天线用于与波导连接，以辐射微波能。 0050 如图1所示，微波加热馈能天线100包括波导法兰10、谐振腔20、设置在谐振腔20 的腔体内填满整个腔体的密封介质层、以及设置在谐振腔20的腔壁上的将微波辐射出谐振腔的孔阵列40，其中，波导法兰10位于谐振腔20的一角上，且波导与谐振腔之间的激励角度为45，如谐振腔20为方形状时，波导法兰10位于谐振腔20的对角线上。

16、。 0051 结合参阅图2和图3，波导法兰10用于与波导的接口(图中未示出)连接。在本实施例中，波导采用标准波导，波导的接口具有方形法兰，为了利于微波加热馈能天线与波导连接，波导法兰10具有与该方形法兰相对应的前法兰11，前法兰11上具有连接孔111，该前法兰11与波导的接口之间通过螺栓连接。波导法兰10还包括过渡法兰12、上半法兰 13和下半法兰14，该过渡法兰12一端与前法兰11采用螺栓连接，另一端与上半法兰13和下半法兰14也采用螺栓连接。 0052 进一步地，为了保证波导法兰10的密封性，前法兰11与过渡法兰12之间，过渡法兰12与上半法兰13、下半法兰14之间，上半法兰13。

17、和下半法兰14之间皆设置有密封件。 0053 结合参阅图4，谐振腔20整体成平板状。该谐振腔20包括网板框架21、第一侧网板22和第二侧网板23，第一侧网板22、第二侧网板23与网板框架21相围合以形成谐振腔 20的腔体，密封介质层30呈平板状嵌入在网板框架21内填满该腔体。也就是说，第一侧网板22和第二侧网板23分别位于密封介质层30的前、后两侧形成谐振腔20的腔壁。为了使网板框架21、第一侧网板22和第二侧网板23连接起来形成腔体结构，第一侧网板22 和第二侧网板23位于网板框架21的上、下两侧，并通过螺栓与网板框架21连接。上半法兰13和下半法兰14皆与网板框架21连接且分别位于。

18、第一侧网板22和第二侧网板23的外侧。孔阵列40形成于第一侧网板22和第二侧网板23上。 0054 上述的密封介质层30可以由聚四氟乙烯、石英玻璃或Al 2 O 3 陶瓷制成。 0055 本实施例中，谐振腔20采用TM mno 模或TE mon 模，该TM mno 模或TE mon 模由m列n行基本场型体元构成，其中，m、n为整数，该基本场型体元的尺寸为a0a0h，a 0 为TM 110 场型体单元尺寸，h为密封介质层30的厚度。孔阵列40位于谐振腔20的腔壁的中央，且该孔阵列中的每一孔41的直径为2025mm，该孔阵列40为M行N列，其中，M(12)m，N (12)n，M、N为整数，。

19、在该孔阵列40中，孔与孔之间的上下左右间距(即图2中的L 1 和 L 2 )为(1/31/2)a 0 。本实施例中，波导为标准波导(根据微波源的工作频率为2450MHz 说明书CN 102448208 A CN 102448231 A 4/4页 6 设计)，从侧面角上导入，导入角度为45，谐振腔20的尺寸为51951910mm，孔41 的直径为30mm，孔阵列40包括1111个孔，孔41上下左右间距为30.54mm。 0056 本发明的微波加热馈能天线的制作方法，包括如下步骤： 0057 S100：根据标准波导设置波导法兰； 0058 S200：制作谐振腔：首先设计谐振腔模式，然后根据该谐。

20、振腔模式确定谐振腔的大小及谐振腔的腔壁上的孔阵列，并于谐振腔的腔体内填充满密封介质； 0059 S300：设计波导导入谐振腔的方式及激励角度，根据该导入谐振腔的方式及激励角度连接波导法兰于谐振腔的一角上。 0060 其中，在上述的步骤S200中，又包括如下步骤， 0061 S210：设置网板框架； 0062 S220：设置其上具有孔阵列的第一侧网板和第二侧网板； 0063 S230：设置平板状的密封介质层； 0064 S240：将该密封介质层嵌入在该网板框架内，并于该密封介质层的前、后两侧分别设置该第一侧网板和该第二侧网板以构成谐振腔的腔壁。 0065 本发明的微波加热馈能天线10经电磁。

21、仿真计算，得到天线输入端的输入驻波比为S11-11dB，即SWR1.9，这与网络仪实际测到的非常符合，这使得波导与天线的耦合效率的理想值在90以上，其功率均匀性好。 0066 本发明的微波加热馈能天线的工作过程为：微波从标准波导经45激励角度从侧面传入谐振腔，在谐振腔中以TM mno 模形成驻波，并从孔阵列中辐射出去。 0067 综上可以看出：本发明的馈能天线为多孔平板式结构，且属于二次馈能，微波先通过波导传入谐振腔，在谐振腔中重新分布后再通过孔阵列馈入加热设备的加热腔。这样保证了天线下方区域的均匀性，即，保证了横截面上的均匀性。干燥装置或加热装置采用该种多孔平板式结构馈能天线后，。

22、比现有的微波加热装置中的微波馈能天线具有更高的微波功率输出效率，并能够改善微波加热的均匀性。 0068 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。说明书CN 102448208 A CN 102448231 A 1/3页 7 图1 图2 说明书附图CN 102448208 A CN 102448231 A 2/3页 8 图3 图4 说明书附图CN 102448208 A CN 102448231 A 3/3页 9 图5 图6 说明书附图CN 102448208 A 。

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