微波处理装置、方法以及机器可读存储介质与流程

本发明涉及家用电器设计领域，具体地涉及微波处理装置、方法以及机器可读存储介质。

背景技术：

诸如微波炉的微波处理装置是利用食物在微波场中吸收微波能量而使自身加热的烹饪器具。微波炉通过微波发生器产生的微波在微波炉腔建立起微波电场，并采取一定的措施使这一微波电场在炉腔中尽量均匀分布，将食物放入该微波电场中，由控制中心控制其烹饪时间和微波电场强度，来进行各种各样的烹饪过程。

微波炉一般由电源、磁控管、波导、控制电路和炉腔等部分组成。电源向磁控管提供大约4000伏高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导耦合到炉腔内。在炉腔的进口处附近，有一个可旋转的搅拌器，因为搅拌器是风扇状的金属，旋转起来以后对微波具有各个方向的反射，所以能够把微波能量均匀地分布在炉腔内，从而加热食物。

本申请发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术的上述方案中微波炉是采用磁控管发射微波的，其功率控制是使用通断的方式，通过降低平均功率的方式实现输出功率调节，具有无法判断食物是否加热均匀的缺陷。

针对上述技术问题，现有技术中尚无良好解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种设备，该设备能够实现对食物均匀加热。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种微波处理装置，所述微波处理装置包括：微波腔体，被配置成容纳目标物体；第一微波源和第二微波源，被配置成产生微波，其中所述第一微波源和所述第二微波源中至少一者能够产生可变频率和相位的微波；第一波导，被配置成将所述第一微波源产生的微波耦合到所述微波腔体中；第二波导，被配置成将所述第二微波源产生的微波耦合到所述微波腔体中；检测单元，被配置成针对微波的频率相位组检测所述微波腔体中微波反射功率；以及控制单元，与所述第一微波源、所述第二微波源和所述检测单元耦合，被配置成控制所述第一微波源和所述第二微波源输出不同的功率，以及根据所述微波反射功率调整所述第一微波源和所述第二微波源输出的功率。

可选地，所述控制单元被配置成，当针对预设频率相位组集合中部分频率相位组检测到的微波反射功率大于反射功率阈值，并且该部分频率相位组在所述预设频率相位组集合中的比例大于预设值时，降低所述第一微波源和所述第二微波源中输出功率较大者的功率。

可选地，所述控制单元被配置成，当针对预设频率相位组集合中部分频率相位组检测到的微波反射功率小于反射功率阈值，并且该部分频率相位组在所述预设频率相位组集合中的比例大于预设值时，针对该部分频率相位组提高所述第一微波源和所述第二微波源中输出功率较小者的功率。

可选地，所述第一微波源和所述第二微波源中至少一者为半导体微波源。

可选地，所述反射功率阈值与所述半导体微波源的特性相关联。

可选地，所述微波处理装置包括环形器，以及所述反射功率阈值与所述环形器的功率相关联。

可选地，所述微波处理装置包括功放电路，以及所述反射功率阈值与所述功放电路中元件的功率相关联。

可选地，所述频率相位组中频率的变化范围为2.4ghz～2.5ghz，以及所述频率相位组中相位的变化范围为﹣180°～+180°。

可选地，所述检测单元，被配置成周期性地针对微波的频率相位组检测所述微波腔体中微波反射功率。

另一方面，本发明提供一种用于微波处理装置实施的方法，适于在上述的微波处理装置中实施，该方法包括：

通过第一微波源和第二微波源产生具有不同功率的微波，其中所述第一微波源和所述第二微波源中至少一者能够产生可变频率和相位的微波；

针对微波的频率相位组检测所述微波腔体中微波反射功率；以及

根据所述微波反射功率调整所述第一微波源和所述第二微波源输出的功率。

可选地，该方法包括，当针对预设频率相位组集合中部分频率相位组检测到的微波反射功率大于反射功率阈值，并且该部分频率相位组在所述预设频率相位组集合中的比例大于预设值时，降低所述第一微波源和所述第二微波源中输出功率较大者的功率。

可选地，该方法包括，当针对预设频率相位组集合中部分频率相位组检测到的微波反射功率小于反射功率阈值，并且该部分频率相位组在所述预设频率相位组集合中的比例大于预设值时，针对该部分频率相位组提高所述第一微波源和所述第二微波源中输出功率较小者的功率。

可选地，所述第一微波源和所述第二微波源中至少一者为半导体微波源。

可选地，所述反射功率阈值与所述半导体微波源的特性相关联。

可选地，在所述微波处理装置包括环形器的情况下，所述反射功率阈值与所述环形器的功率相关联。

可选地，在所述微波处理装置包括功放电路的情况下，所述反射功率阈值与所述功放电路中元件的功率相关联。

可选地，所述频率相位组中频率的变化范围为2.4ghz～2.5ghz，以及所述频率相位组中相位的变化范围为﹣180°～+180°。

可选地，该方法包括，周期性地针对微波的频率相位组检测所述微波腔体中微波反射功率。

另一方面，本发明提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的方法。

通过上述技术方案，针对微波的频率相位组检测所述微波腔体中微波反射功率，以及根据微波反射功率调整第一微波源和第二微波源的输出功率，能够实现针对各个频率相位组输出适当功率实现对待处理物体均匀加热。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的微波处理装置组成结构示意图；

图2是本发明实施例提供的微波处理装置组成框图；

图3是本发明实施例提供的微波处理方法流程示意图；以及

图4是本发明另一个实施例提供的微波处理方法流程示意图。

附图标记说明

1外壳2微波腔体

3第一微波源4第一波导

5第二微波源6第二波导

7目标物体8变压器

9控制单元10检测单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”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，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。

本技术领域技术人员可以理解，本发明的说明书中使用的措辞“包括”及“包含”是指存在上述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

图1是本发明实施例提供的微波处理装置组成示意图。图2是本发明实施例提供的微波处理装置组成框图。如图1和图2所示，本发明实施例提供的微波处理装置可以包括设置在外壳1中的微波腔体2、诸如半导体微波源的第一微波源3、第一波导4、诸如磁控管的第二微波源5、第二波导6以及变压器8，其中：微波腔体2可以被配置成容纳目标物体7；第一微波源3和第二微波源5，可以被配置成产生微波，其中所述第一微波源3和所述第二微波源5中至少一者(例如，半导体微波源)能够产生可变频率和相位的微波；第一波导4，被配置成将所述第一微波源3产生的微波耦合到所述微波腔体2中；第二波导6，被配置成将所述第二微波源5产生的微波耦合到所述微波腔体2中；检测单元9，被配置成针对微波的频率相位组检测所述微波腔体2中微波反射功率；以及控制单元10，与所述第一微波源3、所述第二微波源5和所述检测单元9耦合，被配置成控制所述第一微波源3和所述第二微波源5输出不同的功率，以及根据所述微波反射功率调整所述第一微波源3和所述第二微波源5输出的功率。其中，第二微波源5可以由变压器8驱动。通过来自变压器8的变化的电压第二微波源5可以输出微波。

举例来说，在实施方式中，所有频率相位组可以构成频率相位组集合。可以预先设置频率相位组集合。微波反射功率可以与频率相位组相关联，可以从预先设置的频率相位组集合中选择检测微波反射功率所针对的频率相位组。

通过上述技术方案，利用可变频率和相位的微波可以扰动微波腔体中的电磁场分布，可以实现对目标物体均匀加热。针对微波的频率相位组检测所述微波腔体中微波反射功率，以及根据微波反射功率调整第一微波源和第二微波源的输出功率，能够实现针对各个频率相位组输出适当功率实现对目标物体均匀加热。

在实施方式中，在第一微波源3和第二微波源5的组合为半导体微波源和磁控管的情况下，控制单元10可以控制半导体微波源和磁控管输出不同的功率，例如，使磁控管输出的功率大于半导体微波源输出的功率。

在实施方式中，控制单元10可以被配置成，当针对预设频率相位组集合中部分频率相位组检测到的微波反射功率大于反射功率阈值，并且该部分频率相位组在所述预设频率相位组集合中的比例大于预设值时，降低所述第一微波源和所述第二微波源中输出功率较大者的功率。

举例来说，在实施方式中，可以通过检测单元9针对频率相位组集合中的每个频率相位组进行微波反射功率检测，并将针对每个频率相位组的检测结果与预设的反射功率阈值进行比较，以及记录大于反射功率阈值的检测结果的数量。当该数量在频率相位组集合中所占的比例大于一预设值(例如，80％)时，可以认为当前第一微波源3和第二微波源5的输出功率超出加热目标物体7所需的功率，此时，控制单元10可以控制半导体微波源和磁控管输出的功率以降低总功率，例如，可以保持半导体微波源的输出功率同时减小磁控管输出的功率。在可替换的实施方式中，可以保持半导体微波源的输出功率同时使磁控管停止输出功率。

在实施方式中，控制单元10可以被配置成，当针对预设频率相位组集合中部分频率相位组检测到的微波反射功率小于反射功率阈值，并且该部分频率相位组在所述预设频率相位组集合中的比例大于预设值时，针对该部分频率相位组提高所述第一微波源和所述第二微波源中输出功率较小者的功率。

举例来说，在实施方式中，可以通过检测单元9针对频率相位组集合中的每个频率相位组进行微波反射功率检测，并将针对每个频率相位组的检测结果与预设的反射功率阈值进行比较，以及记录小于反射功率阈值的检测结果的数量。当该数量在频率相位组集合中所占的比例小于一预设值(例如，20％)时，可以认为当前第一微波源3和第二微波源5的输出功率不能满足加热目标物体7所需的功率，此时，控制单元10可以控制半导体微波源和磁控管输出的功率以提高总功率，例如，可以保持磁控管的输出功率同时提高半导体微波源输出的功率。在可替换的实施方式中，可以保持磁控管的输出功率同时使半导体微波源针对小于反射功率阈值的频率相位组输出功率，以提高针对该频率相位组的微波信号功率。

在实施方式中，可以通过如下方式对频率相位组集合中的频率相位组进行筛选。例如，当检测单元9针对某频率相位组检测到的微波反射功率大于反射功率阈值，则可以将该频率相位组从频率相位组集合中剔除，并更新频率相位组，当检测单元9完成对所有频率相位组的检测之后，将得到由所有微波反射功率小于反射功率阈值所对应的频率相位组的集合。将该新的到的集合与预设的(初始或全部)频率相位组集合相比较即可确定所有微波反射功率小于反射功率阈值所对应的频率相位组在全部频率相位组集合中的比例，据此可以判断经过功率调整后的频率相位组的大于反射功率阈值的反射功率的数量(即已从预设频率相位组集合中剔除的频率相位组的数量)是否可以大于预设的比例(例如，80％)。

在进一步的实施方式中，可以对上述剔除过程设置终止条件。例如，当剔除后剩余的频率相位组在全部频率相位组集合中的比例小于一预设值(例如，20％)时，可以视为当前第一微波源3和第二微波源5输出的功率能够满足加热需求，可以终止上述剔除过程。

在实施方式中，在终止上述剔除过程之后，可以开始下一次剔除及检测过程。在不同的实施方式中，检测单元9可以周期性地针对微波的频率相位组检测所述微波腔体中微波反射功率。

因为，随着加热过程的进行，微波腔体2中诸如食物的目标物体7的状态会发生变化，各个频率相位组所对应的反射功率情况也会改变，通过上述实施方式可以周期性或间隔性地对微波反射功率进行检测，从而及时针对改变的反射功率情况对第一微波源3和第二微波源5的输出功率进行调整。

在实施方式中，检测单元9还可以检测第一微波源3和第二微波源5的输出功率，并将检测结果传送到控制单元10，实现控制单元10对第一微波源3和第二微波源5的输出功率的反馈控制。

在实施方式中，第一微波源3和第二微波源5中至少一者为半导体微波源。在进一步的实施方式中，微波处理装置可以包括至少一个半导体微波源(例如两个或更多个)。

在实施方式中，可以根据微波处理装置中各组件的属性(例如，额定电压、额定功率等)设置合适的反射功率阈值。在一个示例中，反射功率阈值可以与所述半导体微波源的特性(例如，额定电压、额定功率等)相关联。在另一个示例中，在微波处理装置包括环形器的情况下，反射功率阈值可以与环形器的功率相关联。在再一个示例中，在微波处理装置包括功放电路的情况下，反射功率阈值可以与功放电路中元件(例如，功率放大器、电容、电阻等)的功率相关联。

在实施方式中，频率相位组中频率的变化范围可以为2.4ghz～2.5ghz，频率相位组中相位的变化范围为﹣180°～+180°。频率相位组集合中的频率和相位的组合可以从上述范围中任意选择，例如，(2.4ghz,﹣170°)、(2.45ghz,﹣90°)、(2.5ghz,45°)等。

图3是本发明实施例提供的微波处理方法流程示意图。如图3所示，本发明提供的用于微波处理装置实施的方法可以在上述的微波处理装置中实施，该方法可以包括：

s301，通过第一微波源和第二微波源产生具有不同功率的微波，其中所述第一微波源和所述第二微波源中至少一者能够产生可变频率和相位的微波。

举例来说，在实施方式中，第一微波源和第二微波源中之一可以为半导体微波源(即，可变微波源)。举例的半导体微波源的频率的变化范围可以为2.4ghz～2.5ghz，相位的变化范围可以为﹣180°～+180°。

s302，针对微波的频率相位组检测所述微波腔体中微波反射功率。

举例来说，在实施方式中，可以周期性地针对微波的频率相位组检测微波腔体中微波反射功率。在不同的实施方式中，可以同时检测微波源的发射功率与微波的反射功率二者。

s303，根据所述微波反射功率调整所述第一微波源和所述第二微波源输出的功率。

举例来说，在实施方式中，第一微波源和第二微波源中至少一者为半导体微波源。在实施方式中，还可以包括更过个微波源，其中至少一个或多个微波源可以为半导体微波源。

在实施方式中，反射功率阈值可以与所述半导体微波源的特性(例如，额定电压、额定功率等)相关联。在一个示例中，反射功率阈值可以与所述半导体微波源的特性(例如，额定电压、额定功率等)相关联。在另一个示例中，在方法所实施的微波处理装置包括环形器的情况下，反射功率阈值可以与环形器的功率相关联。在再一个示例中，在方法所实施的微波处理装置包括功放电路的情况下，反射功率阈值可以与功放电路中元件(例如，功率放大器、电容、电阻等)的功率相关联。

在实施方式中，方法还可以包括，当针对预设频率相位组集合中部分频率相位组检测到的微波反射功率大于反射功率阈值，并且该部分频率相位组在所述预设频率相位组集合中的比例大于预设值时，降低所述第一微波源和所述第二微波源中输出功率较大者的功率。

举例来说，在实施方式中，可以针对频率相位组集合中的每个频率相位组进行微波反射功率检测，并将针对每个频率相位组的检测结果与预设的反射功率阈值进行比较，以及记录大于反射功率阈值的检测结果的数量。当该数量在频率相位组集合中所占的比例大于一预设值(例如，80％)时，可以认为当前第一微波源和第二微波源的输出功率超出加热目标物体所需的功率，此时，可以例如通过控制单元控制半导体微波源和磁控管输出的功率以降低总功率，例如，可以保持半导体微波源的输出功率同时减小磁控管输出的功率。在可替换的实施方式中，可以保持半导体微波源的输出功率同时使磁控管停止输出功率。

在实施方式中，方法还可以包括，当针对预设频率相位组集合中部分频率相位组检测到的微波反射功率小于反射功率阈值，并且该部分频率相位组在所述预设频率相位组集合中的比例大于预设值时，针对该部分频率相位组提高所述第一微波源和所述第二微波源中输出功率较小者的功率。

举例来说，在实施方式中，可以针对频率相位组集合中的每个频率相位组进行微波反射功率检测，并将针对每个频率相位组的检测结果与预设的反射功率阈值进行比较，以及记录小于反射功率阈值的检测结果的数量。当该数量在频率相位组集合中所占的比例小于一预设值(例如，20％)时，可以认为当前第一微波源和第二微波源的输出功率不能满足加热目标物体7所需的功率，此时，可以例如通过控制单元控制半导体微波源和磁控管输出的功率以提高总功率，例如，可以保持磁控管的输出功率同时提高半导体微波源输出的功率。在可替换的实施方式中，可以保持磁控管的输出功率同时使半导体微波源针对小于反射功率阈值的频率相位组输出功率，以提高针对该频率相位组的微波信号功率。

在实施方式中，可以在方法中加入筛选过程。以下结合图4进行描述。

图4是本发明另一个实施例提供的微波处理方法流程示意图。如图4所示，本发明实施例提供的微波处理方法可以适用于包括磁控管和半导体微波源的微波处理装置，其中：

在微波处理装置开始工作后，可以执行步骤s401，控制磁控管输出较大功率(例如，磁控管的额定功率)，同时半导体微波源输出较小功率(例如，小于磁控管的额定功率的功率)，并且不断调整或改变微波源(例如，半导体微波源)的频率和相位(例如，采用预设的频率相位组)，以及检测微波反射功率。

在步骤s402，判断是否预定比例(例如，80％)的频率相位组对应的微波反射功率是否都大于反射功率阈值。

当步骤s402的判断结果为是时，执行步骤s403，降低磁控管输出功率或停止磁控管工作，同时使用半导体微波源进行功率输出(例如，保持原功率进行功率输出以进行加热)。

当步骤s402的判断结果为否是，执行步骤s404，保持磁控管工作，同时使半导体微波源输出反射功率较小时对应的频率相位组的微波信号。

在步骤s404后，可以执行步骤s405，将反射功率大于反射功率阈值对应的频率相位组从预设频率相位组集合中剔除或去除，然后可以执行步骤s406.

步骤s406，判断频率相位组集合中的剩余频率相位组(即反射功率小于反射功率阈值的频率相位组)的数量是否小于总频率相位组数量的20％(作用类似于步骤s402)。

当步骤s406的判断结果为是时，可以认为一次流程结束，然后从步骤s401继续下一次流程。

当步骤s406的判断结果为否时，可以返回步骤s404对频率相位组集合中的剩余频率相位组进行功率调整。

本发明实施例的另一方面，提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的方法。

通过本发明的实施例提供的微波处理装置、方法以及机器可读存储介质，一方面能够通过功率检测能够判断食物吸收微波的能力，实现更好的系统保护；另一方面，能够实现根据食物吸收微波的能力进行功率调节，实现智能烹调；此外，通过改变腔体中电磁场分布，还可以实现均匀加热。

以上结合附图详细描述了本发明例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。