[發明專利]一種基于溫度反饋和相控陣的實現微波加熱曲線的方法及設備

在審

• 申請號: 201811545404.3
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN110351918A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 黃卡瑪;朱鏵丞;楊陽;劉長軍;陳星
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H05B6/68
• 分類號: H05B6/68;H05B6/72
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 劉靜怡

1.一種基于溫度反饋和相控陣的實現微波加熱曲線的設備，包括微波源，其特征在于：

還包括用于調整微波輻射方向的天線裝置、用于反饋加熱腔體內溫度的紅外溫度熱像反饋裝置和用于預設加熱溫度曲線、控制微波輻射方向和強度的智能控制模塊；所述智能控制模塊連接紅外溫度熱像反饋裝置和微波源；

所述天線裝置通過同軸電纜連接微波源；

所述智能控制模塊包括預設加熱溫度曲線的加熱曲線存儲單元。

2.根據權利要求1所述的一種基于溫度反饋和相控陣的實現微波均勻加熱的設備，其特征在于：所述微波源為六路以上輸出、相位和功率可控的固態源。

3.根據權利要求1所述的一種基于溫度反饋和相控陣的實現微波均勻加熱的設備，其特征在于：所述智能控制模塊包括：

用于存儲訓練后的深層神經網絡數據的數據存儲單元；

控制加熱時間、微波源功率和相位輸出的加熱單元；

用于實時采集紅外溫度熱像反饋數據的溫度檢測單元。

4.根據權利要求1所述的一種基于溫度反饋和相控陣的實現微波均勻加熱的設備，其特征在于：所述天線裝置為能夠形成相控陣波束的4×4貼片天線陣列；所述貼片天線陣列在2.41GHz～2.49GHz頻率范圍內，S11<-10dB。

5.一種基于溫度反饋和相控陣的實現微波加熱曲線的方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、通過16單元天線陣列作為饋源對加熱腔體進行饋電，將加熱空間分成四個區域，仿真采集關于16個天線單元相位和對應四個區域加熱溫度效果的數據，通過FEM算法和相控陣理論建立指向性和多源相位值的對應關系，并將結果存儲于智能控制模塊的存儲單元；

B、給定一個短時間和功率對四個區域分別進行加熱，采集實時溫度數據；

C、對采集的數據和預設數據進行分析，智能控制模塊的加熱單元分別對四個區域進行加熱時間、微波源功率和相位進行控制，并對溫度進行實時監控；

D、根據實時采集的溫度數據，即當前溫度反饋的數據T_c與溫升曲線函數T(t)在當前時刻下的溫度T′_c做對比將溫差ΔT＝T′_c-T_c加入到四個區域的CNN算法中，作為輸入溫度T_i＝ΔT+T_p，T_p為前一時刻的采集溫度；

E、動態輸出，調整還需加熱的時間、功率，以及相位。

6.根據權利要求1所述的一種基于溫度反饋和相控陣的實現微波加熱曲線的設備，其特征在于：所述步驟B和C之間還包括步驟F：改變加熱的時間和功率分別對四個區域進行加熱，對于溫度數據進行實時反饋，通過卷積神經網絡對數據進行學習。