CN106234557A - 一种射频功率源和射频解冻装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及射频解冻技术领域，具体涉及一种射频功率源和射频解冻装置。射频解冻装置包括射频功率源。射频功率源包括锁相频率源、控制器、第一放大器和相位调整电路，第一放大器连接于锁相频率源与相位调整电路之间，控制器与锁相频率源和相位调整电路分别连接。控制器控制锁相频率源的频率和控制锁相频率源开启或关断。锁相频率源在控制器的控制下产生第一信号，并传递至第一放大器。第一放大器将第一信号进行放大后产生第二信号，并传送至相位调整电路。相位调整电路对第二信号的相位进行调整后产生第三信号并输出。如此设置，使得射频功率源输出的第三信号的频率和功率可控，从而改善解冻装置进行解冻时造成冻肉中温度不均匀的问题。

Description

一种射频功率源和射频解冻装置

技术领域

本发明涉及射频解冻技术领域，具体而言，涉及一种射频功率源和射频解冻装置。

背景技术

对肉进行冷冻保存是保持肉品质稳定的一种较好的方法，但是对冷冻的肉进行解冻时，不同的解冻方法对解冻后的肉的品质有很大影响。传统的解冻方法包括空气解冻和水解冻，解冻过程中热量依靠热传递方式从肉块表面向内部传递，这样的方式不但解冻时间长，在解冻过程中肉的汁液流失率高、易被微生物污染等，使解冻后肉的品质变差。

现有技术中微波可以被用来解冻冷冻保存的肉，但是使用微波炉进行解冻后肉块表面温度与中心温度差别大，对于厚度大的肉块尤其明显。原因是微波频率高(915MHz或2450MHz)，能量穿透深度小，微波对肉的穿透深度约为4cm，微波从肉块表面穿透到肉块内部的过程中衰减速度很快，甚至会导致肉块表面熟化甚至烧焦而内部仍处于冰冻状态。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种射频功率源，使得射频功率源的输出的射频信号的频率和功率可控。

本发明的另一目的在于提供一种解冻装置，包括输出的射频信号的频率和功率可控的射频功率源，以改善现有技术中解冻装置对冻肉进行解冻后造成冻肉中温度不均匀的问题，以及改善自然解冻需要较长时间的问题。

为实现上述目的，本发明是这样实现的：

一种射频功率源，包括锁相频率源、控制器、第一放大器和相位调整电路，所述第一放大器连接于所述锁相频率源与所述相位调整电路之间，所述控制器与所述锁相频率源和相位调整电路分别连接。

所述控制器用于控制所述锁相频率源的频率和控制所述锁相频率源开启或关断；所述锁相频率源用于在所述控制器的控制下产生第一信号，并将所述第一信号传递至所述第一放大器；所述第一放大器用于将所述第一信号进行放大后产生第二信号，并将所述第二信号传送至所述相位调整电路；所述相位调整电路用于对所述第二信号的相位进行调整后产生第三信号并输出所述第三信号。

可选的，在上述射频功率源中，所述射频功率源还包括与所述相位调整电路和控制器分别连接的功率放大器，所述控制器还用于控制所述功率放大器开启或关闭，所述功率放大器用于接收并放大所述相位调整电路输出的所述第三信号后产生射频信号，并输出所述射频信号。

可选的，在上述射频功率源中，所述射频功率源还包括连接于所述相位调整电路与所述功率放大器之间的第二放大器，所述第二放大器与所述控制器连接，所述控制器还用于控制所述第二放大器开启或关闭，所述第二放大器用于接收并放大所述相位调整电路输出的所述第三信号得到放大后的第三信号，并将所述放大后的第三信号传送至所述功率放大器，所述功率放大器用于接收并放大所述第二放大器输出的所述放大后的第三信号后产生所述射频信号，并输出所述射频信号。

可选的，在上述射频功率源中，所述射频功率源还包括与所述功率放大器连接并连接有同轴线缆的同轴连接器，所述同轴连接器用于将所述功率放大器输出的所述射频信号传送至所述同轴线缆。

可选的，在上述射频功率源中，所述射频功率源还包括连接于所述功率放大器与所述同轴连接器之间的功率耦合器，所述功率耦合器与所述控制器连接，所述控制器还用于控制所述功率耦合器开启或关断，所述功率耦合器用于对所述功率放大器传送的所述射频信号的功率和所述同轴连接器传送的反馈信号的功率进行检测，所述反馈信号由所述同轴线缆反馈至所述同轴连接器。

可选的，在上述射频功率源中，所述功率耦合器包括正向功率检测电路和反向功率检测电路；

所述正向功率检测电路连接于所述功率放大器与所述同轴连接器之间，所述正向功率检测电路与所述控制器连接，所述正向功率检测电路用于检测所述射频信号的功率并将检测到的所述射频信号的功率信息传递至所述控制器；

所述反向功率检测电路连接于所述功率放大器与所述同轴连接器之间，所述反向功率检测电路与所述控制器连接，所述反向功率检测电路用于检测所述反馈信号的功率并将所述反馈信号的功率信息传递至所述控制器。

可选的，在上述射频功率源中，所述射频功率源还包括连接于相位调整电路与第二放大器之间的电调衰减器，所述电调衰减器与所述控制器连接，所述控制器还用于获取所述射频信号的功率信息和所述反馈信号的功率信息，所述电调衰减器用于在所述控制器的控制下，根据所述射频信号的功率信息和所述反馈信号的功率信息调节所述第三信号的功率，并将调节功率后的第三信号输出，所述功率放大器接收并放大所述调节功率后的第三信号后生成所述射频信号并输出。

可选的，在上述射频功率源中，所述射频功率源还包括与所述控制器连接的人机交互装置，所述人机交互装置用于显示所述控制器发送至所述人机交互装置的信息。

可选的，在上述射频功率源中，所述人机交互装置为液晶触摸屏。

在上述基础上，本发明还提供一种射频解冻装置，所述射频解冻装置包括射频匹配器、平行板电容器解冻腔体和所述的射频功率源，所述平行板电容器解冻腔体包括平行板电容器，所述射频匹配器连接于所述射频功率源与所述平行板电容器之间。

本发明提供一种射频功率源和射频解冻装置，通过设置控制器用于控制锁相频率源的频率和控制锁相频率源开启或关断。锁相频率源在控制器的控制下产生第一信号，并将第一信号传递至第一放大器。第一放大器将第一信号进行放大后产生第二信号，并将第二信号传送至相位调整电路。相位调整电路对第二信号的相位进行调整后产生第三信号并输出第三信号。如此设置使得射频功率源输出的第三信号的频率和功率可控，以改善解冻装置进行解冻时造成冻肉中温度不均匀的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种射频解冻装置的连接框图。

图2为本发明实施例提供的一种射频功率源的连接框图。

图3为本发明实施例提供的一种射频功率源的另一连接框图。

图4为本发明实施例提供的一种射频功率源的另一连接框图。

图标：10-射频功率源；20-射频匹配器；30-平行板电容器解冻腔体；40-同轴线缆；110-锁相频率源；130-控制器；150-第一放大器；170-相位调整电路；190-电调衰减器；210-第二放大器；230-功率放大器；250-功率耦合器；252-正向功率检测电路；254-反向功率检测电路；270-同轴连接器；290-人机交互装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本发明实施例提供一种射频解冻装置，所述射频解冻装置包括射频功率源10、射频匹配器20和平行板电容器解冻腔体30，所述平行板电容器解冻腔体30包括平行板电容器，所述射频匹配器20连接于所述射频功率源10与所述平行板电容器之间。所述射频功率源10与所述射频匹配器20通过同轴线缆40连接。

所述射频功率源10用于向所述平行板电容器提供射频功率，以使所述平行板电容器的两极之前形成很强的电场，将冻肉放到平行板电容器之间后，冻肉中的水分子在强电场的作用下剧烈运动，从而达到快速解冻的目的。

需要说明的是，所述射频匹配器20是连接所述平行板电容器与所述射频功率源10的重要器件。通常情况下，所述射频功率源10输出射频功率是在标准50Ω阻抗的负载下输出的，所述平行板电容器的阻抗与50Ω相差很多，当所述射频功率源10与所述平行板电容器直接连接时，所述平行板电容器会反射很大一部分功率至所述射频功率源10，导致所述平行板电容器上的实际功率与所述射频功率源10输出的射频信号的功率不匹配，而且当反射功率太大时还会导致所述射频功率源10的工作状态发生变化，甚至损毁所述射频功率源10，因此在所述射频功率源10与所述平行板电容器之间加入了射频匹配器20，可以使所述平行板电容器的阻抗匹配到标准50Ω，从而使所述平行板电容器解冻腔体30工作在最佳状态。

如图2所示，本发明实施例提供一种射频功率源10，其包括锁相频率源110、控制器130、第一放大器150和相位调整电路170，所述第一放大器150连接于所述锁相频率源110与所述相位调整电路170之间，所述控制器130与所述锁相频率源110和相位调整电路170分别连接。

所述控制器130用于控制所述锁相频率源110产生的信号频率和控制所述锁相频率源110开启或关断。所述控制器130可以是微型控制器，所述控制器130内预存有控制所述锁相频率源110产生的频率大小的指令和控制所述锁相频率源110开启或关断的指令。具体的，所述锁相频率源110用于在所述控制器130的控制下产生第一信号，并将所述第一信号传递至所述第一放大器150。

需要说明的是，所述锁相频率源110是固态微波源的一种，采用半导体晶体管和固态横向扩散金属氧化物半导体器件。所述锁相频率源110包括鉴相器、环路滤波器和压控振动器，所述锁相频率源110具有频率稳定度高、相位噪声低、无寄生输出、频率建立快且易于集成等特点。所述锁相频率源110产生的信号频率可以是13.56MHz、433MHz等，在此不做限制。

由于所述锁相频率源110产生的第一信号的能量值较低，不能直接进行传输，因此所述第一放大器150用于将所述第一信号进行放大后产生第二信号，并将所述第二信号传送至所述相位调整电路170。所述第一放大器150的放大倍数根据实际情况进行选取即可，在此不做具体限制。

所述相位调整电路170在所述控制器130的控制下对所述第二信号的相位进行调整后产生第三信号并输出所述第三信号。所述控制器130还用于控制所述相位调整电路170开启或关闭。

如图3所示，可选的，所述射频功率源10还包括与所述相位调整电路170和控制器130分别连接的功率放大器230，所述控制器130还用于控制所述功率放大器230开启或关闭，所述功率放大器230用于接收并放大所述相位调整电路170输出的所述第三信号后产生射频信号，并输出所述射频信号。

可选的，所述射频功率源10还包括连接于所述相位调整电路170与所述功率放大器230之间的第二放大器210，所述第二放大器210与所述控制器130连接，所述控制器130还用于控制所述第二放大器210开启或关闭，所述第二放大器210用于接收并放大所述相位调整电路170输出的所述第三信号得到放大后的第三信号，并将所述放大后的第三信号传送至所述功率放大器230。所述功率放大器230用于接收并放大所述第二放大器210输出的所述放大后的第三信号后产生所述射频信号，并输出所述射频信号。

需要说明的是，所述第二放大器210输出的放大后的第三信号用于驱动所述功率放大器230，以使所述功率放大器230输出额定功率的射频信号。用户可根据实际情况进行选取所述第二放大器210和/或功率放大器230的放大倍数，在此不做具体限定。

可选的，所述射频功率源10还包括与所述功率放大器230连接并连接有同轴线缆40的同轴连接器270，所述同轴连接器270用于将所述功率放大器230输出的所述射频信号传送至所述同轴线缆40，并具有信号传输的功能。

如图4所示，可选的，所述射频功率源10还包括连接于所述功率放大器230与所述同轴连接器270之间的功率耦合器250，所述功率耦合器250与所述控制器130连接。所述控制器130还用于控制所述功率耦合器250开启或关断。

所述功率耦合器250用于对所述功率放大器230传送的所述射频信号的功率和所述同轴连接器270传送的反馈信号的功率进行检测，所述反馈信号是由所述同轴线缆40反馈至所述同轴连接器270的信号。具体的，当所述同轴线缆40连接有平行板电容器时，所述反馈信号由所述平行板电容器通过同轴线缆40发送至所述同轴连接器270。

可选的，所述功率耦合器250包括正向功率检测电路252和反向功率检测电路254。

所述正向功率检测电路252连接于所述功率放大器230与所述同轴连接器270之间，所述正向功率检测电路252与所述控制器130连接，所述正向功率检测电路252用于检测所述射频信号的功率并将检测到的所述射频信号的功率信息传递至所述控制器130。

所述反向功率检测电路254连接于所述功率放大器230与所述同轴连接器270之间，所述反向功率检测电路254与所述控制器130连接，所述反向功率检测电路254用于检测所述反馈信号的功率并将所述反馈信号的功率信息传递至所述控制器130。

可选的，所述射频功率源10还包括连接于相位调整电路170与第二放大器210之间的电调衰减器190，所述电调衰减器190与所述控制器130连接，所述控制器130还用于接收所述射频信号的功率信息和所述反馈信号的功率信息，并向所述电调衰减器190发送控制所述电调衰减器190开启或关断的控制指令。所述电调衰减器190用于在所述控制器130的控制下，根据所述射频信号的功率信息和所述反馈信号的功率信息调节所述第三信号的功率，并将调节功率后的第三信号输出，所述功率放大器230接收并放大所述调节功率后的第三信号后生成所述射频信号并输出，以使所述射频功率源10输出的所述射频信号的功率可控。

为方便用户实时了解射频功率源10发射的射频信号的频率信息、功率信息和工作温度等，在本实施例中，所述射频功率源10还包括人机交互装置290，所述人机交互装置290与所述控制器130连接，所述人机交互装置290用于显示所述控制器130发送至所述人机交互装置290的信息，所述控制器130发送至所述人机交互的信息可以是射频信号的频率信息、射频信号的功率信息、温度信息、工作电流值信息中的一种或多种。用户也可以通过所述人机交互装置290向所述控制器130输入控制指令，例如用户可通过所述人机交互装置290选择所述射频功率源10的频率、改变所述射频功率源10的功率大小。所述人机交互装置290可以是：按钮、显示器、触摸屏等，在本实施例中，可选的，所述人机交互装置290为液晶触摸屏。

综上，本发明提供了一种射频功率源10及射频解冻装置，所述射频解冻装置包括所述射频功率源10、射频匹配器20和平行板电容器解冻腔体30。所述射频功率源10包括锁相频率源110、控制器130、第一放大器150、相位调整电路170、电调衰减器190、第二放大器210、功率放大器230、功率耦合器250和同轴连接器270，通过巧妙地设计连接，使得射频功率源10发出的所述射频信号功率和频率可控，从而改善解冻装置进行解冻时造成冻肉中温度不均匀的问题。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种射频功率源，其特征在于，包括锁相频率源、控制器、第一放大器和相位调整电路，所述第一放大器连接于所述锁相频率源与所述相位调整电路之间，所述控制器与所述锁相频率源和相位调整电路分别连接；

所述控制器用于控制所述锁相频率源的频率和控制所述锁相频率源开启或关断；所述锁相频率源用于在所述控制器的控制下产生第一信号，并将所述第一信号传递至所述第一放大器；所述第一放大器用于将所述第一信号进行放大后产生第二信号，并将所述第二信号传送至所述相位调整电路；所述相位调整电路用于对所述第二信号的相位进行调整后产生第三信号并输出所述第三信号。

2.根据权利要求1所述的射频功率源，其特征在于，所述射频功率源还包括与所述相位调整电路和控制器分别连接的功率放大器，所述控制器还用于控制所述功率放大器开启或关闭，所述功率放大器用于接收并放大所述相位调整电路输出的所述第三信号后产生射频信号，并输出所述射频信号。

3.根据权利要求2所述的射频功率源，其特征在于，所述射频功率源还包括连接于所述相位调整电路与所述功率放大器之间的第二放大器，所述第二放大器与所述控制器连接，所述控制器还用于控制所述第二放大器开启或关闭，所述第二放大器用于接收并放大所述相位调整电路输出的所述第三信号得到放大后的第三信号，并将所述放大后的第三信号传送至所述功率放大器，所述功率放大器用于接收并放大所述第二放大器输出的所述放大后的第三信号后产生所述射频信号，并输出所述射频信号。

4.根据权利要求2所述的射频功率源，其特征在于，所述射频功率源还包括与所述功率放大器连接并连接有同轴线缆的同轴连接器，所述同轴连接器用于将所述功率放大器输出的所述射频信号传送至所述同轴线缆。

5.根据权利要求4所述的射频功率源，其特征在于，所述射频功率源还包括连接于所述功率放大器与所述同轴连接器之间的功率耦合器，所述功率耦合器与所述控制器连接，所述控制器还用于控制所述功率耦合器开启或关断，所述功率耦合器用于对所述功率放大器传送的所述射频信号的功率和所述同轴连接器传送的反馈信号的功率进行检测，所述反馈信号由所述同轴线缆反馈至所述同轴连接器。

6.根据权利要求5所述的射频功率源，其特征在于，所述功率耦合器包括正向功率检测电路和反向功率检测电路；

所述正向功率检测电路连接于所述功率放大器与所述同轴连接器之间，所述正向功率检测电路与所述控制器连接，所述正向功率检测电路用于检测所述射频信号的功率并将检测到的所述射频信号的功率信息传递至所述控制器；

所述反向功率检测电路连接于所述功率放大器与所述同轴连接器之间，所述反向功率检测电路与所述控制器连接，所述反向功率检测电路用于检测所述反馈信号的功率并将所述反馈信号的功率信息传递至所述控制器。

7.根据权利要求6所述的射频功率源，其特征在于，所述射频功率源还包括连接于相位调整电路与第二放大器之间的电调衰减器，所述电调衰减器与所述控制器连接，所述控制器还用于获取所述射频信号的功率信息和所述反馈信号的功率信息，所述电调衰减器用于在所述控制器的控制下，根据所述射频信号的功率信息和所述反馈信号的功率信息调节所述第三信号的功率，并将调节功率后的第三信号输出，所述功率放大器接收并放大所述调节功率后的第三信号后生成所述射频信号并输出。

8.根据权利要求1所述的射频功率源，其特征在于，所述射频功率源还包括与所述控制器连接的人机交互装置，所述人机交互装置用于显示所述控制器发送至所述人机交互装置的信息。

9.根据权利要求8所述射频功率源，其特征在于，所述人机交互装置为液晶触摸屏。

10.一种射频解冻装置，其特征在于，包括射频匹配器、平行板电容器解冻腔体和权利要求1-9任意一条所述的射频功率源，所述平行板电容器解冻腔体包括平行板电容器，所述射频匹配器连接于所述射频功率源与所述平行板电容器之间。