[發明專利]一種平面化的微波加熱天線

有效

• 申請號: 202010891352.6
• 申請日: 2020-08-30
• 公開（公告）號: CN112086740B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 林先其;文章;李晨楠;閆禹衡;肖峰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q13/20;H05B6/72
• 代理公司: 成都科奧專利事務所(普通合伙) 51101
• 代理人: 李志清

本發明公開了一種平面化的微波加熱天線，包括第一空心導電管單元、第二空心導電管單元、第三空心導電管單元、第一介質基板、第二介質基板和介質套筒，第一空心導電管單元、第二空心導電管單元、第三空心導電管單元裝配在第一介質基板、第二介質基板之間且與介質基板上金屬層的通過金屬化通孔或者焊錫進行電連接；第一介質基板、第二介質基板刻蝕有一個或多個縫隙，根據加熱區域大小以及所需加熱功率，進行相同或者不同間距、大小的縫隙泄漏設計。本發明可用于微波加熱領域，適用于加熱需要從內部加熱的介質。其天線擁有平面化、輕量化、低成本化、加熱均勻，而且其加工周期短等優點。

技術領域

本發明屬于微波加熱領域，涉及一種微波加熱天線。

背景技術

微波廣泛應用于雷達、通信以及探測等方面。在上個世紀60年代左右開始，人們逐漸將微波加熱技術應用于紙類、木材、樹脂擠出等物理加工過程。近年來，微波加熱技術以熱慣性好、加熱效率高、節能環保等諸多優點得到人們的廣泛重視。但是，微波在加熱比波長長的介質時會出現“熱點”和“冷點”，熱一致性不夠理想，且插入待加熱介質內部加熱的微波加熱天線加工復雜。因此，改進設計微波加熱天線加熱區域的均勻性以及平面化仍是科學界以及工業界的一大熱點。

為提高微波加熱的均勻性，L·M·C·萊等人公開了一種均勻加熱的微波容器(L·M·C·萊、N·曾、B·劉，均勻加熱的微波容器，中國發明專利，申請號CN200880002828.3，申請日2008.01.15)，通過在容器壁上加載微波能量屏蔽元件和被微波能量屏蔽元件所包圍的微波能量擴散元件，使之能自由控制進入容器的電磁波能量的大小。只是該設備加工誤差大、成本高，各元件之間耦合特性分析困難導致設計周期長。毋明旗等人公開了一種用于微波加熱的同軸CTS天線(毋明旗、盧曉穎、蔣順利、劉寧、徐翔新、夏立新、劉偉、羅鵬，一種用于微波加熱的同軸CTS天線，中國發明專利，申請號CN201910732753.4，申請日2019.08.09)，通過串聯多個CTS單元和多個填充介質，使電磁波從填充介質中泄露出來，實現加熱效果。只是該設備過渡結構以及天線加工復雜，成本高。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提供一種平面化的微波加熱天線，實現微波加熱區域的均勻性以及天線的平面化。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：一種平面化的微波加熱天線，包括第一空心導電管單、第二空心導電管單元、第三空心導電管單元、第一介質基板、第二介質基板和介質套筒，所述第一空心導電管單元、第二空心導電管單元、第三空心導電管單元間隔一定距離并列排列，第一空心導電管單元、第二空心導電管單元、第三空心導電管單元裝配在第一介質基板、第二介質基板之間；第一空心導電管單元、第三空心導電管單元分別與第一介質基板、第二介質基板上的金屬層通過金屬化通孔或者焊錫進行電連接；第一空心導電管單元、第二空心導電管單元、第三空心導電管單元、第一介質基板、第二介質基板形成扁平同軸線。

進一步的，所述第一空心導電管單元、第二空心導電管單元、第三空心導電管單元是圓空心導電管，或者是矩形空心導電管。

進一步的，所述第一介質基板、第二介質基表面覆有金屬層，且刻蝕有一個或多個縫隙，根據加熱區域大小以及所需加熱功率，進行相同或者不同間距、大小的縫隙設計。

進一步的，所述介質套筒將第一空心導電管單元、第二空心導電管單元、第三空心導電管單元、第一介質基板、第二介質基板包裹住，使其與待加熱物質隔離開。

進一步的，所述的第一空心導電管單元、第二空心導電管單元、第三空心導電管單元中間通孔可以通過水循環或者風循環散熱。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和有益效果：

(1)本發明所采用的天線由導電管、基板、介質套筒制作而成，具有平面化、設計簡單、成本低、制備周期短等優點。

(2)本發明所采用多縫隙漏波扁平同軸天線，實現待加熱介質的均勻加熱。