具有可重新定位电极的解冻设备的制作方法

本文中所描述的标的物的实施例大体上涉及使用射频(rf)能量解冻负载的设备和方法。

背景技术：

常规电容性食物解冻(或融化)系统包括包含在加热室内的大型平面电极。在将食物负载放置在电极之间且使电极与食物负载接触之后，将低功率电磁能供应到电极，以实现对食物负载轻微加热。随着在解冻操作期间食物负载融化，食物负载的阻抗发生改变。因此，到食物负载的功率传递也在解冻操作期间发生改变。可例如基于食物负载的重量确定解冻操作的持续时间，且可使用计时器来控制所述操作的终止。

尽管使用此类系统可能实现良好的解冻结果，但食物负载大小的变化可导致食物负载的解冻效率低下。需要一种用于解冻食物负载(或其它类型的负载)的设备和方法，其可产生贯穿负载的高效和均匀的解冻。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供一种耦合到用于包含负载的密闭结构的热提高系统，所述热提高系统包括：

多个架支撑结构，其安置于所述热提高系统的腔内，其中所述多个架支撑结构被配置成将可重新定位电极支撑在所述腔内的多个位置处；

第一电极，其安置于所述密闭结构的第一表面处；

所述可重新定位电极安置于所述密闭结构内以便将所述腔分隔成单独容积；和

射频信号源，其电连接到所述第一电极和所述可重新定位电极中的一个或两个，所述射频信号源被配置成将射频能量提供到所述第一电极和所述可重新定位电极中的任一个或两个。

在一个或多个实施例中，所述多个架支撑结构包括：

多个轨，其安置于所述密闭结构的第二和第三表面上，其中所述第二表面与所述第三表面相对，且其中所述可重新定位电极由安置于所述第二表面上的第一轨和安置于所述第三表面上的第二轨支撑。

在一个或多个实施例中，所述可重新定位电极可移除，且所述可重新定位电极被配置成当由所述第一和第二轨支撑时限定第一和第二容积，且被配置成当由所述多个轨中的第三和第四轨支撑时限定第三和第四容积，其中所述第三容积不同于所述第一容积。

在一个或多个实施例中，所述可重新定位电极至少部分地为金属，其中所述可重新定位电极包括上部表面，所述上部表面具有至少与所述第一电极的第二表面积一样大的第一表面积，且其中所述可重新定位电极的所述上部表面与所述第一电极的下部表面相对。

在一个或多个实施例中，所述可重新定位电极通过所述多个架支撑结构电接地。

在一个或多个实施例中，所述热提高系统进一步包括：

可重新定位架，其包括所述可重新定位电极，其中所述可重新定位架的至少一部分是非导电的，所述可重新定位电极是电浮置的，且所述可重新定位架由所述多个架支撑结构中的一对架支撑结构支撑。

在一个或多个实施例中，所述热提高系统进一步包括：

可变阻抗匹配网络，其连接于所述射频信号源与所述第一电极和所述可重新定位电极中的任一个或两个之间且具有可变阻抗，其中所述可变阻抗匹配网络被配置成基于选自由以下组成的组的所述射频信号源的一个或多个参数调节所述可变阻抗：反射功率、前向和反射功率两者，以及s11参数。

根据本发明的第二方面，提供一种系统，包括：

密闭结构，其形成腔；

第一电极，其安置于所述腔中；

多个支撑结构，其安置于所述腔中的多个高度处；和

第二电极，其安置于所述腔中，所述第二电极可移除且被配置成当由所述多个支撑结构中的第一支撑结构支撑时将所述腔分隔成第一和第二容积，且被配置成当由所述多个支撑结构中的第二支撑结构支撑时将所述腔分隔成第三和第四容积；和

射频信号源，其将射频能量供应到所述第一电极或所述第二电极中的任一个或两个。

在一个或多个实施例中，所述第二电极是导电板，其中所述第二电极包括上部表面，所述上部表面具有至少与所述第一电极的下部表面的第二表面积一样大的第一表面积，且其中所述第二电极的所述上部表面与所述第一电极的所述下部表面相对。

在一个或多个实施例中，所述射频信号源将平衡射频信号供应到所述第一电极和所述第二电极，所述多个支撑结构中的每一个是至少部分地导电的，且所述第二电极通过所述多个支撑结构中的至少一个耦合到所述射频信号源。

在一个或多个实施例中，所述多个支撑结构中的每一个是至少部分地导电的，且所述第二电极通过所述多个支撑结构中的至少一个电接地。

在一个或多个实施例中，所述支撑结构选自多个轨、多个通道、多个支架和多个支架受体。

在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括：

可重新定位架，其包括所述第二电极和使所述第二电极与所述多个支撑结构电绝缘的非导电材料。

在一个或多个实施例中，所述系统进一步包括：

可变阻抗匹配网络，其连接于所述射频信号源与所述第一电极和所述第二电极中的任一个或两个之间且具有可变阻抗，其中所述可变阻抗匹配网络被配置成基于选自由以下组成的组的所述射频信号源的一个或多个参数调节所述可变阻抗：反射功率、前向和反射功率两者，以及s11参数。

根据本发明的第三方面，提供一种热提高系统，包括：

密闭结构，其形成腔；

电极，其安置于所述密闭结构的上部内表面处；

可重新定位电极，其跨所述腔安置以便将所述腔分隔成第一和第二容积；

第一支撑结构，其安置于所述密闭结构的第一侧壁处；

第二支撑结构，其安置于所述密闭结构的与所述第一侧壁相对的第二侧壁处，所述可重新定位电极与所述第一和第二支撑结构可移除地接合；和

射频信号源，其电连接到所述电极或所述可重新定位电极中的任一个或两个，所述射频信号源被配置成将射频能量提供到所述电极或所述可重新定位电极中的任一个或两个。

在一个或多个实施例中，所述可重新定位电极是电浮置的，且所述第一和第二支撑结构各自包括电介质材料。

在一个或多个实施例中，所述第一和第二支撑结构中的至少一个是至少部分地导电的，且所述可重新定位电极通过所述第一和第二支撑结构中的至少一个电接地。

在一个或多个实施例中，所述第一和第二支撑结构中的至少一个是至少部分地导电的，且所述可重新定位电极通过所述第一和第二支撑结构中的至少一个电连接到所述射频信号源。

在一个或多个实施例中，所述第一支撑结构包括轨、通道、支架和支架受体中的至少一个。

在一个或多个实施例中，所述热提高系统进一步包括：

可变阻抗匹配网络，其连接于所述射频信号源与所述电极和所述可重新定位电极中的任一个或两个之间且具有可变阻抗，其中所述可变阻抗匹配网络被配置成基于选自由以下组成的组的所述射频信号源的一个或多个参数调节所述可变阻抗：反射功率、前向和反射功率两者，以及s11参数。

本发明的这些和其它方面将根据下文中所描述的实施例显而易见，且参考这些实施例予以阐明。

附图说明

可结合以下图式考虑，通过参考具体实施方式和权利要求书得到对主题的更完整理解，其中类似附图标记在各图式中指代相似元件。

图1是根据例子实施例的解冻器具的透视图。

图2是包括解冻系统的其它例子实施例的制冷机/冷冻机器具的透视图。

图3是根据例子实施例的非平衡解冻设备的简化框图。

图4是根据另一例子实施例的平衡解冻设备的简化框图。

图5a是根据例子实施例的可包括用于支撑可重新定位电极的支撑结构的解冻器具的透视图。

图5b是根据例子实施例的沿着图5a的解冻器具的切片‘a’的正视图。

图5c是根据例子实施例的沿着图5a的解冻器具的切片‘a’的正视图，其描绘可重新定位电极的说明性替代布置。

图5d是根据例子实施例的图5a的解冻器具的内部侧视图，其描绘以电气方式耦合到解冻器具的内部接地端且安置于解冻器具的内壁上的支撑结构。

图5e是根据例子实施例的图5a的解冻器具的内部侧视图，其描绘以电气方式耦合到rf信号生成器且安置于解冻器具的内壁上的支撑结构。

图5f是根据例子实施例的图5a的解冻器具的内部侧视图，其描绘以电气方式耦合到解冻器具的电接地腔且安置于解冻器具的内壁上的支撑结构。

图6a是根据例子实施例的可重新定位架的实施例的横截面侧视图。

图6b是根据另一例子实施例的可重新定位架的实施例的横截面侧视图。

图7是根据例子实施例的操作解冻系统的方法的流程图。

具体实施方式

以下详细描述本质上仅为说明性的，且并不意图限制标的物的实施例或此类实施例的应用和使用。如本文中所使用，词语“示例性”和“例子”意味着“充当例子、实例或说明”。本文中描述为示例性或例子的任何实施方案未必应被解释为比其它实施方案优选或有利。此外，不希望受先前技术领域、背景技术或以下详细描述中呈现的任何所表达或暗示的理论的限定。

本文中所描述的标的物的实施例涉及可并入单独器具或其它系统中的固态解冻设备。如下文更详细地描述，固态解冻设备的实施例包括“非平衡”解冻设备/系统和“平衡”解冻设备/系统两者。此处，非平衡解冻设备/系统大体上包括从rf信号生成器接收rf信号的第一电极和连接到例如接地或公共电压等静态电压的第二电极，而平衡解冻设备/系统大体上包括从rf信号生成器接收第一rf信号的第一电极和从rf信号生成器接收第二rf信号的第二电极，其中所述第一和第二rf信号可彼此异相。

大体上，术语“解冻”意味着使冷冻负载(例如，食物负载或其它类型的负载)的温度提升到负载不再冷冻的温度(例如，0℃或接近0℃的温度)。如本文中所使用，术语“解冻”更广泛地意味着通过向负载提供rf功率而提高负载(例如，食物负载或其它类型的负载)的热能或温度的过程。因此，在各种实施例中，可对具有任何初始温度(例如，高于0℃或低于0℃的任何初始温度)的负载执行“解冻操作”，且可在高于初始温度的任何最终温度(例如，包括高于0℃或低于0℃的最终温度)时终止解冻操作。也就是说，本文中所描述的“解冻操作”和“解冻系统”可替换的是可被称为“热提高操作”和“热提高系统”，或被称为“加热操作”和“加热系统”。术语“解冻”不应被解释为将本发明的应用限制于仅能够将冷冻负载的温度升高到0℃或接近0℃的温度的方法和系统。

常规加热系统(例如，微波炉、烤炉等)可被修改成整合rf解冻系统以实现针对食物项目或其它可适用负载的快速解冻功能。然而，此类常规系统大体上具有介于加热腔的底板(即，底部内表面)与天花板(即，顶部内表面)之间的相对大的内部高度(例如，20到30厘米(cm))。如果在rf解冻操作期间生成的电场必须跨这种距离延伸，那么解冻效率大体上会变得低下，或在一些情况下，将不可能解冻。因此，为了聚集电场，可将导电(例如，金属或部分金属)板插入到腔中(例如，在腔的底部内表面与顶部内表面之间的位置处)。在本文中被称为“可重新定位电极”的此导电板的存在可将腔分隔成上部容积和下部容积，其中通过将rf能量施加到电极产生的电场聚集在上部容积和下部容积中的一个中。举例来说，对于其中上部电极安置于腔的天花板中或安置于天花板处的实施例，当可重新定位电极被插入到腔中且rf能量被施加到上部电极时，所得电场将聚集在腔的上部容积中的上部电极与可重新定位电极之间。以此方式，解冻放置在可重新定位电极上方(上部容积中)的负载将比解冻不存在可重新定位电极时放置在腔的底板上的负载更高效。应注意，在本文中所描述的各种实施例中，插入到腔中的电极可为电浮置的，可为电接地的，或可耦合到rf信号源以充当“平衡”解冻系统的第二电极。另外，通过在可放置可重新定位电极的不同高度处提供多组支撑结构(例如，轨)，解冻系统可适于容纳不同大小的负载，从而允许提高灵活性。

图1是根据例子实施例的解冻系统100的透视图。解冻系统100包括：解冻腔110(例如，腔360、460、560，图3到5)；控制面板120；一个或多个射频(rf)信号源(例如，rf信号源320、420，图3、4)；电源(例如，电源326、426，图3、4)；第一电极170(例如，电极340、440、540，图3、4、5)；第二电极172(例如，电极372、472、504，图3、4、5)；系统控制器(例如，系统控制器312、412，图3、4)；支撑结构122；和可重新定位架124，其可包括第二电极172，所述第二电极172为电接地的、电浮置的或接收rf信号(例如，从rf信号来源320、420，图3、4)。在一些实施例中，第二电极172可为嵌入可重新定位架124中的导电(例如，金属)材料，而在其它实施例中，可重新定位架124可完全导电，使得整个可重新定位架124构成第二电极172。解冻腔110由顶部腔壁111、底部腔壁112、侧面腔壁113、114和后部腔壁115的内表面以及门116的内表面限定。当门116关闭时，解冻腔110限定封闭空气腔。如本文中所使用，术语“空气腔”可意味着包含空气或其它气体的封闭区域或容积(例如，解冻腔110)。可重新定位架124可由一对相对支撑结构122支撑。支撑结构122可为附接到壁173和174的轨或可例如为壁173和174的凹入部分。

根据“非平衡”实施例，第一电极170被布置成接近于腔壁(例如，顶壁111)，所述第一电极170与其余的腔壁(例如，壁112到壁115和门116)电隔离，且其余的腔壁均接地。电极172可经由与接地腔壁(例如，壁112到115的)电连接(例如，通过支撑结构122)电接地。在这种配置中，系统可简单地建模为电容器，其中第一电极170充当一个导电板(或电极)，接地腔壁和可重新定位架124的电极172充当第二导电板(或电极)，且空气腔(包括其中包含的任何负载)充当第一导电板与第二导电板之间的电介质。尽管在图1中未示出，但非导电屏障(例如，屏障362、462，图3、4)也可包括在系统100中，且非导电屏障可用以使负载与可重新定位架124的电极172电隔离和物理隔离。

根据“平衡”实施例，第一电极170被布置成接近于第一腔壁(例如，顶壁111)，可重新定位架124的第二电极172安置于腔内的对应于支撑可重新定位架124的一对支撑结构122的高度处。第一电极170和第二电极172与其余的腔壁(例如，壁112到115和门116)电隔离。第一电极170和第二电极172可从rf信号源(例如，rf信号源320、420，图3、4)接收相应第一和第二平衡rf信号。在此类配置中，系统还可简单地建模为电容器，其中第一电极170充当一个导电板(或电极)，第二电极172充当第二导电板(或电极)，且空气腔(包括其中包含的任何负载)充当第一导电板与第二导电板之间的电介质。尽管在图1中未示出，但非导电屏障(例如，屏障462，图4)也可包括在系统100中，且非导电屏障可用以使负载与第二电极172电隔离和物理隔离。

根据一实施例，在解冻系统100的操作期间，用户(未示出)可将可重新定位架124放置在解冻腔110内的选定位置，使得可重新定位架124由一对支撑结构122支撑。举例来说，当用户希望加热小的负载时，可选择接近电极170的一对支撑结构122来支撑可重新定位架124。对于相对更大的负载，可选择更远离电极170的一对支撑结构122来支撑可重新定位架124，从而使得可重新定位架124与电极170之间设置有足够空间来容纳更大负载。大体上，用户可选择在可重新定位架124与电极170之间实现最小距离、同时仍提供足够空间来容纳用户希望放置在可重新定位架124上的负载的一对支撑结构122。在放置于可重新定位架124上之后，用户可将一种或多种负载(例如，食物和/或液体)放置在解冻腔110中(例如，可重新定位架124与电极170之间)，且任选地可经由控制面板120提供指定负载的特性的输入。举例来说，指定的特性可包括负载的大致重量。另外，指定的负载特性可指示形成负载的材料(例如，肉类、面包、液体)。在替代实施例中，可以某一其它方式，例如通过扫描负载包装上的条形码或从负载上或嵌入负载内的rfid标签接收射频识别(rfid)信号而获得负载特性。无论哪种方式，如将稍后更详细地描述，关于此类负载特性的信息可使得系统控制器能够控制rf加热过程。

为了开始解冻操作，用户可经由控制面板120提供输入。作为响应，系统控制器使rf信号源(例如，rf信号源320、420，图3、4)在非平衡实施例中将rf信号供应到第一电极170或在平衡实施例中供应到第一电极170和第二电极172两者，且电极响应性地将电磁能辐射到解冻腔110中。电磁能提高负载的热能(即，电磁能使负载升温)。

在解冻操作期间，负载的阻抗随着负载热能的提高而改变(且因此腔110加负载的总输入阻抗也发生改变)。阻抗变化更改了负载对rf能量的吸收，且因此更改了反射功率的量值。根据一实施例，功率检测电路连续地或周期性地测量沿着rf信号源(例如，rf信号源320、420，图3、4)与电极170、172之间的传输路径(例如，传输路径328、428/430，图3、4)的反射功率，且在一些实施例中还测量前向功率。基于这些测量值，系统控制器(例如，系统控制器312、412，图3、4)可检测解冻操作的完成情况。根据另外的实施例，可变阻抗匹配网络沿着用于rf信号的传输路径安置，且基于反射功率测量值(或前向和反射功率测量值两者)，系统控制器可在解冻操作期间更改阻抗匹配网络的状态以提高负载对rf功率的吸收。

图1的解冻系统100体现为台面型器具。在另外的实施例中，解冻系统100还可包括用于执行微波烹饪操作的组件和功能性。可替换的是，解冻系统的组件可并入其它类型的系统或器具中。举例来说，图2是包括解冻系统210的其它例子实施例的制冷机/冷冻机器具200、220的透视图。更具体地说，解冻系统210示出为并入系统200的冷冻室212内，且解冻系统220示出为并入系统的制冷室222内。实际的制冷机/冷冻机器具可能将包括解冻系统210、220中的仅一个，但这两个均在图2中示出以简明地传达两个实施例。

类似于解冻系统100，解冻系统210、220中的每一个包括：解冻腔；控制面板214、224；一个或多个rf信号源(例如，rf信号源320、420，图3、4)；电源(例如，电源326、426，图3、4)；第一电极(例如，电极170、340、440，图1、3、4)；安置于解冻腔的相对内壁处的多个支撑结构(例如，支撑结构122，图1)；由一对支撑结构支撑的可重新定位架(例如，可重新定位架124，图1)；可重新定位架中的第二电极(例如，电极172、372、472，图1、3、4)；和系统控制器(例如，系统控制器312、412，图3、4)。举例来说，解冻腔可由密闭结构的底壁、侧壁、前壁和后壁的内表面限定，其中支撑结构安置于密闭结构的侧壁处。密闭结构的前壁可为能够打开和关闭的门或其它结构，所述门或其它结构在关闭时产生封闭空气腔。在各种实施例中，解冻系统210、220的组件和功能性可与解冻系统100的组件和功能性大体上相同。

另外，根据一实施例，解冻系统210、220中的每一个可分别与其中安置有系统210的制冷室212或其中安置有系统220的制冷室222具有充足的热连通。在此类实施例中，在完成解冻操作之后，负载可维持在安全温度(即，防止食物腐败的温度)，直到将所述负载从系统210、220中移出。更具体地说，基于冷冻机的解冻系统210完成解冻操作后，其内包含解冻负载的腔可与冷冻室212热连通，且如果不即时将负载从腔中移出，那么负载可能会再次冻结。类似地，当通过基于制冷机的解冻系统220完成解冻操作时，其内包含解冻负载的腔可与制冷室222热连通，且如果不即时将负载从腔中移出，那么负载可能在制冷室222内的温度下维持解冻状态。

基于本文中的描述，本领域的技术人员将理解，解冻系统的实施例还可并入具有其它配置的系统或器具中。因此，上文所描述的单独器具中的解冻系统的实施方案、微波炉器具、冷冻机和制冷机并非意味着仅将实施例的使用限制于那些类型的系统。

尽管解冻系统100、200被示出其组件关于彼此呈特定的相对定向，但应理解，各种组件也可以不同方式定向。另外，各种组件的物理配置可不同。举例来说，控制面板120、214、224可具有更多、更少或不同用户接口元件，和/或用户接口元件可以不同方式布置。另外，尽管在图1中示出大体上立方形的解冻室110，但应理解，在其它实施例中，解冻室可具有不同形状(例如，圆柱形等)。此外，解冻系统100、210、220可包括具体地说并未在图1、2中描绘的额外组件(例如，风扇、固定或旋转板、托盘、电线等)。

图3是根据例子实施例的非平衡解冻系统300(例如，解冻系统100、210、220，图1、2)的简化框图。在一实施例中，解冻系统300包括：rf子系统310；解冻腔360；用户接口380；系统控制器312；rf信号源320；电源和偏置电路326；第一电极340；支撑结构322(例如，支撑结构122，图1)；由一对支撑结构322支撑且包括第二电极372(例如，第二电极172，图1)和非导电屏障362的可重新定位架324(例如，可重新定位架124，图1)；和密闭结构366。在一些实施例中，第二电极372可为嵌入可重新定位架324中或安置于可重新定位架324上(例如，其非导电材料中或上)的导电材料。在其它实施例中，可重新定位架324可为完全导电材料，使得所有可重新定位架324充当第二电极372。另外，在其它实施例中，解冻系统300可包括温度传感器、红外(ir)传感器和/或重量传感器390，但可不包括这些传感器组件中的一些或全部。应理解，图3是出于解释和方便描述的目的的解冻系统300的简化表示，且其实际实施例可包括其它装置和组件，以提供额外功能和特征，和/或解冻系统300可为更大电气系统的部分。

用户接口380可对应于例如能够使用户向解冻系统300提供关于用于解冻操作的参数的输入(例如，待解冻负载的特性等)的控制面板(例如，控制面板120、214、224，图1、2)、开始和取消按钮、机械控制(例如，门/抽屉打开锁)等。另外，用户接口可被配置成提供指示解冻操作的状态的用户可感知输出(例如，倒数计时器、指示解冻操作的进度或完成的可见标志和/或指示解冻操作的完成的可听音)和其它信息。

解冻系统300的一些实施例可包括温度传感器、ir传感器和/或重量传感器390。温度传感器和/或ir传感器可定位在使得能够在解冻操作期间感测到负载364的温度的位置中。当被提供到系统控制器312时，温度信息可使得系统控制器312能够更改由rf信号源320供应的rf信号的功率(例如，通过控制由电源和偏置电路326提供的偏置和/或电源电压)，和/或确定应何时终止解冻操作。重量传感器可定位在负载364下方，且被配置成将负载364的重量的估计值提供到系统控制器312。系统控制器312可使用此信息例如以确定由rf信号源320供应的rf信号的所要功率电平和/或以确定解冻操作的大致持续时间。

在一实施例中，rf子系统310包括系统控制器312、rf信号源320、可变阻抗匹配网络370以及电源和偏置电路326。系统控制器312可包括一个或多个通用或专用处理器(例如，微处理器、微控制器、专用集成电路(asic)等)、易失性和/或非易失性存储器(例如，随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、闪存、各种寄存器等)、一个或多个通信总线以及其它组件。根据一实施例，系统控制器312耦合到用户接口380、rf信号源320和传感器390(如果包括的话)。系统控制器312可将控制信号提供到电源和偏置电路326以及rf信号源320。另外，系统控制器312将控制信号提供到可变阻抗匹配网络370，所述控制信号使网络370改变其状态或配置。

解冻腔360包括具有第一平行板电极和第二平行板电极的电容性解冻布置，所述第一平行板电极和所述第二平行板电极通过其内可放置待解冻负载364的空气腔分开。举例来说，第一电极340可定位于空气腔上方，且第二电极372可定位于空气腔下方。更具体地说，密闭结构366可包括底壁、顶壁和侧壁，所述底壁、顶壁和侧壁可包括用于密闭结构366的门或舱门的一部分，所述密闭结构366的内表面限定腔360(例如，腔110，图1)。支撑结构322可安置于密闭结构366的侧壁处，且包括第二电极372的可重新定位架324可选择性地放置(例如，由用户)在相对对的支撑结构322上，所述可重新定位架324允许修改第一电极340与第二电极372之间的空气腔的大小(例如，以容纳不同大小的负载)。根据一实施例，腔360可密封(例如，由门116，图1)以包含在解冻操作期间引入到腔360中的电磁能。系统300可包括确保在解冻操作期间密封完好的一个或多个联锁机构。如果联锁机构中的一个或多个指示密封被破坏，那么系统控制器312可停止解冻操作。根据一实施例，密闭结构366至少部分地由导电材料形成，且密闭结构366的导电部分可接地。在一些实施例中，第二电极372可为电浮置的，而在其它实施例中，第二电极372可经由通过支撑结构322与密闭结构366的连接而电接地。为了避免负载364与电极372的表面之间的直接接触，非导电屏障362可定位于第二电极372的顶部表面上方。

基本上，解冻腔360包括具有第一平行板电极340和第二平行板电极372的电容性解冻布置，所述第一平行板电极340和第二平行板电极372通过其内可放置待解冻负载364的空气腔分开。第二电极372定位(例如，经由可重新定位架324的定位)在密闭结构366内以在电极340与第二电极372的相对表面之间限定距离352。

在各种实施例中，距离352在约0.10米到约1.0米的范围中，但所述距离也可更小或更大。距离352可随可重新定位架324移动到安置于不同对的支撑结构322(例如，由用户移动以容纳大小变化的负载)处而改变。根据一实施例，距离352可小于由rf子系统310产生的rf信号的一个波长。在一些实施例中，距离352小于rf信号的一个波长的约二分之一。在其它实施例中，距离352小于rf信号的一个波长的约四分之一。在再其它实施例中，距离352小于rf信号的一个波长的约八分之一。在再其它实施例中，距离352小于rf信号的一个波长的约50分之一。在再其它实施例中，距离352小于rf信号的一个波长的约100分之一。

第一电极340和密闭结构366被电容耦合。更具体地说，第一电极340可类似于电容器的第一板，密闭结构366可类似于电容器的第二板，且负载364、屏障362和腔360内的空气可类似于电容器电介质。因此，第一电极340可替换的是在本文中可被称为“阳极”，且第二电极372可替换的是在本文中可被称为“阴极”。

基本上，跨第一电极340和第二电极372的电压对腔360内的负载364进行加热。根据各种实施例，rf子系统310被配置成生成rf信号以在第一电极340与第二电极372之间产生在一个实施例中处于约90伏特到约3,000伏特的范围中或在另一实施例中处于约3000伏特到约10,000伏特的范围中的电压，但所述系统也可被配置成在第一电极340与第二电极372之间产生更低或更高电压。

第一电极340经由可变阻抗匹配网络370和导电传输路径328电耦合到rf信号源320，所述导电传输路径328可包括多个导体。根据一实施例，导电传输路径328是“非平衡”路径，所述“非平衡”路径被配置成携载非平衡rf信号(即，对照接地参考的单个rf信号)。在一些实施例中，一个或多个连接器(未示出，但各自具有凸形和凹形连接器部分)可沿着传输路径328电耦合，且传输路径328在连接器之间的部分可包括同轴电缆或其它合适的连接器。

在一实施例中，可变阻抗匹配网络370可包括可变和(任选地)非可变无源组件的布置，例如电阻器、电容器和/或电感器。可变阻抗匹配网络370可被配置成执行来自rf信号源320的输出阻抗的阻抗变换(例如，约10欧姆)以“匹配”如由负载364修改的解冻腔360的输入阻抗(例如，约数百或数千欧姆，如约1000欧姆到约4000欧姆或更大)。随着负载364的温度在解冻操作进程内提高，解冻腔360的阻抗将会改变。系统控制器312可因此在解冻操作进程内调节可变阻抗匹配网络370的阻抗以考虑到解冻腔360的阻抗改变。在一些实施例中，系统控制器312可响应于检测到系统的s11参数已超过预定义阈值(例如，使用沿着路径328安置的功率检测电路，未示出)而执行可变阻抗匹配网络370的此调节。

响应于由系统控制器312在连接314上方提供的控制信号，rf信号源320被配置成产生振荡电信号。在各种实施例中，rf信号源320可被控制以产生不同功率电平和/或不同频率的振荡信号。举例来说，rf信号源320可产生在约10.0兆赫兹(mhz)到约100mhz和/或从约100mhz到约3.0千兆赫(ghz)的范围中振荡的信号。

在图3的实施例中，rf信号源320可包括多个放大器级，例如驱动器放大器级和最终放大器级，以生成放大输出信号。举例来说，rf信号源320的输出信号可具有在约100瓦特到约400瓦特或更大范围中的功率电平。

可使用由电源和偏置电路326提供到一个或多个放大器级的栅极偏压电压和/或漏极电源电压控制由功率放大器施加的增益。更具体地说，电源和偏置电路326根据从系统控制器312接收的控制信号将偏置和电源电压提供到每个rf放大器级。

在一实施例中，rf信号源320包括横向扩散金属氧化物半导体fet(ldmosfet)晶体管。然而，应注意，晶体管并不意图受限于任何特定半导体技术，且在其它实施例中，每个晶体管可实现为氮化镓(gan)晶体管、另一类型的mosfet晶体管、双极结晶体管(bjt)，或利用另一半导体技术的晶体管。

解冻腔360和定位在解冻腔360中的任何负载364(例如，食物、液体等)向累积负载呈现由第一电极340辐射到腔360中的电磁能(或rf功率)。更具体地说，腔360和负载364向系统呈现阻抗，所述阻抗在本文中被称为“腔输入阻抗”。腔输入阻抗在解冻操作期间随负载364的温度提高而改变。

电力由电源和偏置电路326供应到rf信号源320。电源和偏置电路326大体上将直流电(dc)电压输出到rf信号源320，其中所述dc电压可在0伏特到65伏特的范围内。由电源和偏置电路326输出的dc电压的大小可由系统控制器312设定或确定。举例来说，基于从用户接口380和传感器390接收的输入，系统控制器312可选择电源和偏置电路326的适当输出电压。例如对于比称重更小的负载具有更大重量的负载364，输出电压可更大。基于那些各种输入，系统控制器312可利用查找表来确定电源和偏置电路326的合适的输出电压。在一些实施例中，系统控制器312可使电源和偏置电路326的输出电压贯穿对特定负载364的解冻过程而变化。

为了实现电源和偏置电路326的不同输出dc电压，电源和偏置电路326可被配置成能够生成和输出那些不同输出电压的可变电源。但在其它实施例中，电源和偏置电路326可被配置成生成固定输出电压。在所述情况下，解冻系统300可并入脉宽调制电路，所述脉宽调制电路被配置成将所述固定输出电压调制成可变输出电压(例如，0伏特到65伏特范围的电压)，所述可变输出电压可被利用来操作rf信号源320和实施解冻系统300的功能性。

图3和有关论述描述“非平衡”解冻设备，其中rf信号被施加到第一电极(例如，电极340，图3)，且第二可重新定位电极(例如，第二电极372，图3)为接地的或电浮置的。如上文所提及，解冻设备的替代实施例包括“平衡”解冻设备。在这种设备中，rf信号提供到两个电极。

举例来说，图4是根据例子实施例的平衡解冻系统400(例如，解冻系统100、210、220，图1、2)的简化框图。在一实施例中，解冻系统400包括rf子系统410、解冻腔460、用户接口480、系统控制器412、rf信号源420、电源和偏置电路426、以及两个电极440、472。另外，在其它实施例中，解冻系统400可包括温度传感器、红外(ir)传感器和/或重量传感器490，但可不包括这些传感器组件中的一些或全部。应理解，图4是出于解释和方便描述的目的的解冻系统400的简化表示，且其实际实施例可包括其它装置和组件，以提供额外功能和特征，和/或解冻系统400可为更大电气系统的部分。

用户接口480可对应于例如能够使用户向系统提供关于用于解冻操作的参数的输入(例如，待解冻负载的特性等)的控制面板(例如，控制面板120、214、224，图1、2)、开始和取消按钮、机械控制(例如，门/抽屉打开锁)等。另外，用户接口可被配置成提供指示解冻操作的状态的用户可感知输出(例如，倒数计时器、指示解冻操作的进度或完成的可见标志和/或指示解冻操作的完成的可听音)和其它信息。

在一实施例中，rf子系统410包括系统控制器412、rf信号源420以及电源和偏置电路426。系统控制器412可包括一个或多个通用或专用处理器(例如，微处理器、微控制器、asic等)、易失性和/或非易失性存储器(例如，ram、rom、闪存、各种寄存器等)、一个或多个通信总线和其它组件。根据一实施例，系统控制器412可操作地和可通信地耦合到用户接口480、rf信号源420以及电源和偏置电路426。系统控制器412被配置成接收指示经由用户接口480和传感器490接收到的用户输入的信号。响应于接收到的信号，系统控制器412向电源和偏置电路426和/或向rf信号源420提供控制信号。另外，系统控制器412向可变阻抗匹配网络470提供控制信号，所述控制信号使网络470改变其状态或配置。

解冻腔460包括具有第一平行板电极440和第二平行板电极472的电容性解冻布置，所述第一平行板电极440和所述第二平行板电极472通过其内可放置待解冻负载464的空气腔分开。在密闭结构466内，第一电极440和第二电极472(例如，电极170、172，图1)可彼此相对定位于内部解冻腔460(例如，内部腔260，图2)的任一侧上。

第一电极440和第二电极472跨腔460分开距离452，所述距离452可随架424重新定位成安置于不同对的支撑结构422上(例如，由用户进行以容纳不同大小的负载)而变化。在各种实施例中，距离452在约0.10米到约1.0米的范围中，但所述距离也可更小或更大。根据一实施例，距离452可小于由rf子系统410产生的rf信号的一个波长。在一些实施例中，距离452小于rf信号的一个波长的约一半。在其它实施例中，距离452小于rf信号的一个波长的约四分之一。在再其它实施例中，距离452小于rf信号的一个波长的约八分之一。在再其它实施例中，距离452小于rf信号的一个波长的约50分之一。在再其它实施例中，距离452小于rf信号的一个波长的约100分之一。

第一电极440和第二电极472电容耦合。更具体地说，第一电极440可类似于电容器的第一板，第二电极472可类似于电容器的第二板，且负载464、屏障462和腔460内的空气可类似于电容器电介质。因此，第一电极440可替换的是在本文中可被称为“阳极”，且第二电极472可替换的是在本文中可被称为“阴极”。

基本上，跨越第一电极440和第二电极472的电压对腔460内的负载464进行加热。根据各种实施例，rf子系统410被配置成生成rf信号以产生跨越电极440、472的在一个实施例中处于约90伏特到约3000伏特的范围中的电压，或在另一实施例中处于约3000伏特到约10,000伏特的范围中的电压，但所述系统也可被配置成产生跨越电极440、472的更低或更高电压。

rf子系统410的输出，以及更具体地说，可变阻抗匹配网络470的输出分别经由导电路径430、428电耦合到电极440、472中的每一个。举例来说，rf子系统410可输出两个平衡rf信号，一个沿着路径430被提供到电极440且另一个沿着路径428被提供到电极472。这些平衡rf信号可例如产生为平衡-不平衡转换器、推挽放大器或已从rf信号源420接收非平衡rf信号的平衡放大器的输出。

在一实施例中，可变阻抗匹配网络470可包括可变和(任选地)非可变无源组件的布置，例如电阻器、电容器和/或电感器。可变阻抗匹配网络470可被配置成执行从rf信号源420的输出阻抗的阻抗变换(例如，约10欧姆)以“匹配”如由负载464修改的解冻腔460的输入阻抗(例如，约数百或数千欧姆，如约1000欧姆到约4000欧姆或更大)。随着负载464的温度在解冻操作进程内提高，解冻腔460的阻抗将会改变。系统控制器412可因此在解冻操作进程内调节可变阻抗匹配网络470的阻抗以考虑到解冻腔460的阻抗改变。在一些实施例中，系统控制器412可响应于检测到系统的s11参数已超过预定义阈值(例如，使用沿着路径428安置的功率检测电路，未示出)而执行可变阻抗匹配网络470的此调节。

响应于由系统控制器412在连接414上方提供的控制信号，rf信号源420被配置成产生振荡电信号。在各种实施例中，rf信号源420可被控制以产生不同功率电平和/或不同频率的振荡信号。举例来说，rf信号源420可产生在约10.0兆赫兹(mhz)到约100mhz和/或从约100mhz到约3.0千兆赫(ghz)的范围中振荡的信号。

在图4的实施例中，rf信号源420可包括多个放大器级，例如驱动器放大器级和最终放大器级，以生成放大输出信号。举例来说，rf信号源420的输出信号可具有在约100瓦特到约400瓦特或更大范围中的功率电平。

可使用由电源和偏置电路426提供到每个放大器级的栅极偏置电压和/或漏极电源电压控制由功率放大器施加的增益。更具体地说，电源和偏置电路426根据从系统控制器412接收的控制信号将偏置和电源电压提供到每个rf放大器级。

在一实施例中，rf信号源420可包括不限于任何特定半导体技术的不同设计的晶体管。此类晶体管可包括gan晶体管、其它类型的mosfet、bjt或利用另一半导体技术的晶体管。

解冻腔460和定位在解冻腔460中的任何负载464(例如，食物、液体等)向累积负载呈现由电极440、472辐射到腔460中的电磁能(或rf功率)。更具体地说，腔460和负载464向系统呈现阻抗，所述阻抗在被称为腔输入阻抗。腔输入阻抗在解冻操作期间随负载464的温度提高而改变。

电力由电源和偏置电路426供应到rf信号源420。电源和偏置电路426大体上向rf信号源420输出dc电压，其中所述dc电压可在0伏特到65伏特的范围中。由电源和偏置电路426输出的dc电压的大小可由系统控制器412设定或确定。举例来说，基于从用户接口480和传感器490接收的输入，系统控制器412可针对电源和偏置电路426选择适当输出电压。例如对于比称重更小的负载具有更大重量的负载464，输出电压可更大。基于那些各种输入，系统控制器412可利用查找表来确定电源和偏置电路426的合适的输出电压。在一些实施例中，系统控制器412可使电源和偏置电路426的输出电压贯穿对特定负载464的解冻过程而变化。

为了实现电源和偏置电路426的不同输出dc电压，电源和偏置电路426可被配置成能够生成和输出那些不同输出电压的可变电源。但在其它实施例中，电源和偏置电路426可被配置成生成固定输出电压。在所述情况下，解冻系统400可并入脉宽调制电路，所述脉宽调制电路被配置成将所述固定输出电压调制成可变输出电压(例如，0伏特到65伏特范围的电压)，所述可变输出电压可被利用来操作rf信号源420和实施解冻系统400的功能性。

图5a、5b、5c、5d、5e和5f，在本文中共同称为图5，示出解冻系统500的各种描绘，所述解冻系统500包括使得可重新定位电极能够安置于系统500的腔560内的各种高度处的结构。图5a示出说明性解冻系统500，其可操作来解冻或以其它方式提高负载564的温度。如所示出，解冻系统500可包括控制面板580、由密闭结构566限定的腔560、支撑结构(有时被称为可重新定位架支撑结构)502(例如，支撑结构322、422，图3、4)、嵌入或以其它方式安置于密闭结构的天花板(即，腔560的顶部内表面)处的上部电极540(例如，电极340、440，图3、4)和由可重新定位电极504(例如，电极372、472，图3、4)构成或包括所述可重新定位电极504的可重新定位架503。可重新定位架503可为导电材料片材，或导电和非导电材料的组合。在一实施例中，可重新定位架503可为包括可重新定位电极504的非导电片材，所述可重新定位电极504可为导电的(例如，金属)。在另一实施例中，可重新定位架503可为完全导电的，其中可重新定位电极504与可重新定位架503一体地形成(即，不同于如图5a中所示出的可重新定位架503)。支撑结构502可例如是轨、狭槽或安置于密闭结构566的侧壁处的其它可应用支撑结构，可重新定位架503当安置于腔560中时由一对支撑结构502支撑。在一些实施例中，支撑结构502可包括导电连接器，当可重新定位架504安置于一对支撑结构502上时所述导电连接器将可重新定位架504的电极电连接到接地电压或电连接到rf信号源(例如，rf信号源320、420，图3、4)的输出端。

解冻系统500还可服务例如除解冻操作之外的次要功能，例如微波炉、烤炉或常规炉的常规操作。举例来说，对于其中解冻系统500是烤炉或常规炉的实施例，可使用加热元件551执行次要加热操作，所述加热元件551可安置于封闭腔560的密闭结构的底部、顶部或侧面内表面处。举例来说，加热元件551可嵌入密闭结构566的下部区域514中或安置于所述下部区域514上方，所述下部区域514的上部表面限定腔560的底板。加热元件551可耦合到电源，且可例如是电阻加热元件。在次要加热操作期间，电力可传导通过加热元件551以经由电阻加热将电能转换成热能。这些次要加热操作(例如，电阻加热操作)可根据经由例如控制面板580提供的指令与由解冻系统500执行的解冻操作分开执行或结合所述解冻操作执行。

控制面板580可包括电子显示器和一个或多个按钮，所述电子显示器和一个或多个按钮允许用户与解冻系统500交互且观察关于解冻系统500的信息。在一些实施例中，电子显示器可为触摸屏显示器。控制面板580还可使得用户能够向解冻系统500提供关于解冻操作的参数的输入(例如，待解冻负载的特性等)、开始和取消按钮、机械控制(例如，门/抽屉打开锁)等。另外，用户接口可被配置成提供指示解冻操作的状态的用户可感知输出(例如，倒数计时器、指示解冻操作的进度或完成的可见标志和/或指示解冻操作的完成的可听音)和其它信息。

可重新定位架503可插入到腔中以搁置于支撑结构502上。举例来说，可重新定位架503可具有大体上平面顶部表面，所述大体上平面顶部表面可具有大致等于密闭结构566的内部长度和宽度的长度和宽度。对于其中电极504并不是电浮置的且可重新定位架503包括非导电片材和导电可重新定位电极504的实施例，非导电片材可包括当可重新定位架503插入到腔中时将可重新定位电极504电连接到支撑结构502的导电表面(例如，电接地或电连接到rf信号源)的一个或多个内部或表面导电迹线。当插入在腔560中时，可重新定位架503可有效地将腔560分隔成第一和第二(例如，上部和下部)容积。

可重新定位电极504可形成可重新定位架503的全部或一部分。举例来说，图6a是根据例子实施例的可重新定位架600(例如，可重新定位架503)的实施例的横截面侧视图，其中可重新定位电极604形成大体上全部可重新定位架600。在图6a的实施例中，非导电材料610安置于可重新定位电极604的顶部表面上以使负载(例如，负载564)与可重新定位电极604隔离。在其中电极604在操作期间接地或连接到rf信号源的实施例中，电极604包括导电接合表面606，当架600滑动到支撑结构620上或以其它方式与支撑结构620物理接合时所述导电接合表面606定位在将与一组支撑结构620(例如，支撑结构502)的对应导电表面622物理和电气接合的位置中。

图6b是可重新定位架630的另一实施例的横截面侧视图，所述可重新定位架630包括耦合到或嵌入非导电支撑结构640内的可重新定位电极634。同样，非导电材料610安置于可重新定位电极634的顶部表面上以使负载(例如，负载564)与可重新定位电极634隔离。另外，可重新定位架630包括额外导电结构636(例如，电线、印刷导电迹线等)，所述额外导电结构636将架630的导电接合表面638与电极634电耦合。同样，在其中电极634在操作期间接地或连接到rf信号源的实施例中，当架630滑动到支撑结构620上或以其它方式与支撑结构620物理接合时导电接合表面638定位在将与一组支撑结构620(例如，支撑结构502)的对应导电表面622物理和电气接合的位置中。

返回参考图5a，在一些实施例中，可重新定位电极504的上部表面(例如，上方示出安置有负载564的表面)可具有至少与上部电极540的下部表面(例如，上部电极540的面向可重新定位电极504的上部表面的表面)的表面积一样大的表面积。应注意，可重新定位架503和可重新定位电极504可具有不同大小。举例来说，腔560的高度可在27cm到33cm的范围中，长度(即，深度)可在29cm到35cm的范围中，且宽度可在30cm到36cm的范围中。上部电极540的下部表面(例如，上部电极540的面向可重新定位电极504的上部表面的表面)的长度可比腔560的长度小至少3cm且宽度比腔560的宽度小至少3cm以便提供防止密闭结构566的壁与上部电极540之间产生电弧的充分间隙。可重新定位电极504的上部表面的长度可小于或等于腔560的长度且大于或等于上部电极540的长度，且其宽度可小于或等于腔560的宽度且大于或等于上部电极540的宽度。上部电极540和可重新定位电极504两者的厚度(例如，高度)可介于约0.2mm与1mm之间。通过根据上文的例子相对于上部电极540和腔560设定可重新定位电极504的尺寸，可在解冻操作期间在电极540与504之间实现更好的电场压缩。上文的范围意图是说明性而非限制性的，且在一些实施例中，腔560、可重新定位电极504和上部电极540的尺寸可大于或小于这些范围。在一个说明性的非限制性例子中，腔560可限定宽度、长度和高度尺寸为33cmx32cmx30cm的容积，上部电极540可具有半径为8cm的圆形下部表面，且可重新定位电极504可具有宽度和长度尺寸为31cmx30cm的矩形上部表面。

虽然在本实施例中，可重新定位架503被示出搁置于支撑结构502中的至少一个的顶部表面上，但是应理解，可实现用于支撑可重新定位架503的其它实施例。举例来说，通道可形成于支撑结构502中，或从腔560的前部(门侧)朝向腔560的后部延伸的水平通道集合可形成在密闭结构566自身的侧壁中的各种高度处，且可重新定位架503的相对边缘可滑动到通道中。作为另一例子，可重新定位架503和支撑结构502可形成为具有互补形状，使得可重新定位架503可当与支撑结构502完全接合(例如，在支撑结构502上方滑动或固定到支撑结构502上)时至少部分地对抗侧向移动紧固。在再其它实施例中，可重新定位架503可包括与腔560的一个或多个侧壁中的对应支架受体(未示出)接合的支架(未示出)或其它结构。按照先前所论述的实施例，架503内的可重新定位电极504可通过支架和支架受体电接地或电耦合到rf信号源。如本文中所使用，术语“可重新定位架支撑结构”是指被配置成将可重新定位架支撑在腔的底部内表面上方的给定位置中的任何结构，包括但不限于轨、通道、支架和其它支撑结构。

支撑结构502可安置于密闭结构566的内侧壁处(例如，对称地安置于相对内侧壁处)。举例来说，多组对应支撑结构502可安置于密闭结构566的相对内侧壁上的各种高度处。在图5的实施例中，示出五组对应支撑结构502，其中每组中的两个对应支撑结构502安置于腔560的底部内表面上方的相同高度处。举例来说，支撑结构502可通过螺钉、闩锁、通道、粘合剂或将支撑结构502附连到密闭结构566的侧壁的任何其它可应用装置而固持在密闭结构566的侧壁处的适当位置。在替代实施例中，支撑结构502可与密闭结构566的侧壁一体地形成。在其中可重新定位电极504为电浮置的一些实施例中，支撑结构502可完全由电介质材料形成，所述电介质材料可使可重新定位电极504电绝缘。

在其中可重新定位电极504在操作期间(例如，当可重新定位架503与一组支撑结构502完全接合时)电接地或电耦合到rf信号源的其它实施例中(如先前结合图6a和6b所描述)，支撑结构502可完全地或部分地导电且可具有被配置成物理和电气连接到可重新定位架503的对应导电表面(例如，表面606、638)的导电表面(例如，表面622，图6a、6b)。支撑结构502的导电表面(例如，表面622)继而电连接到解冻系统500的另一组件，例如接地端、密闭结构或rf信号源。应理解，可重新定位电极504将大体上由安置于密闭结构566的相对侧(例如，相对表面)上且安置于腔560内的大体上相等高度处的支撑结构502中的两个(例如，一对支撑轨)支撑。

应进一步理解，可重新定位架503可能够移除且可通过将可重新定位架503放置在位于腔560内的不同高度处的支撑结构上来调节可重新定位电极504与上部电极540之间的距离(例如，且因此上部和下部容积的大小以及负载564与上部电极540之间的距离)。举例来说，对于具有给定高度的第一负载，可重新定位架503可放置在一对第一和第二轨上以限定第一和第二容积，其中第一负载安置于第一容积中，且第一容积具有大体上对应于第一负载的给定高度的第一高度。对于具有给定高度的第二负载，可重新定位架503可放置在一对不同第三和第四轨上以限定第三和第四容积，其中第二负载安置于第三容积中，且第三容积具有对应于第二负载的给定高度的第二高度。通过最小化负载564与上部电极540之间的距离，由负载564吸收的rf能量的量将提高，这可导致更好的系统效率。

图5b到5c示出沿着横截面a的解冻系统500的前向视图的两个说明性实施例以便描绘可重新定位架503和可重新定位电极504的可移动性质且描绘可重新定位电极504与上部电极540之间的距离改变。在这些实施例中，上部电极540位于解冻系统500的上部区域512中。在一些实施例中，上部区域512可至少部分地充满电介质材料，例如塑料，且上部电极540可嵌入此电介质材料中。在一些实施例中，下部区域514可至少部分地充满电介质材料，例如塑料。上部电极540和电极540中的一个或两个可电连接到rf信号源520(例如，rf信号源320、420，图3、4)，电极504、540可从所述rf信号源520接收一个或多个rf信号。

在图5b中，可重新定位电极504可放置在腔560中以便在上部电极540与可重新定位电极504的顶部之间具有距离h1，且在下部区域514的上部表面与可重新定位电极504的底部表面之间具有距离h2。如所示出，这在负载564的顶部表面与上部电极540之间留有适度大小的自由空间，从而可导致低效率的解冻操作。图5c示出替代配置，其中可重新定位电极504放置在腔560中以便在上部电极540与可重新定位电极504的顶部之间具有距离h3，且在下部区域514的上部表面与可重新定位电极504的底部表面之间具有距离h4。应注意，h1大于h3，而h4大于h2，使得与图5b的配置相比，在图5c的配置中可重新定位电极504更靠近上部电极540定位。通过将可重新定位电极504更靠近上部电极540移动，且因此通过减小负载564的顶部表面与上部电极540之间的距离，在解冻操作期间由解冻系统500施加的rf能量变得更加聚集在可重新定位电极504与上部电极540之间，由此提高所执行解冻操作的效率(例如，关于功率效率和解冻速度效率)。此外，应理解，与在负载564仅仅放置在密闭结构566的底板上而不存在可重新定位电极504来聚集rf能量相比，图5b和5c的实施例两者实现更高效的解冻操作(例如，其中图5c的实施例导致约20％的效率提高)。如先前所指示，在各种实施例中，可重新定位电极504可通过其与支撑结构502的接触而是电浮置的、电接地的或耦合到rf信号源520(例如，rf信号源320、420，图3、4)。现在将结合图5d到5f更详细地描述后面的实施例。

图5d示出在其中支撑结构502部分地或完全地导电的实施例中解冻系统500的内部横截面侧视图。在本例子中，支撑结构502(例如，表面622)中的每一个可经由导电路径508耦合到内部地或公共电压端506。如所示出，端506位于区域512中，但应理解，在其它实施例中，端506可实际上位于解冻系统500内的其它位置处，例如下部区域514。此处，电极504当被放置成与支撑结构502电接触时可变得电接地，或保持公共电压电位。

图5e示出在其中支撑结构502部分地或完全地导电的另一实施例中解冻系统500的内部横截面侧视图。在本例子中，支撑结构502(例如，表面622)可经由导电路径510耦合到rf信号生成器520(例如，rf信号生成器320、420，图3、4)。此处，电极504当被放置成与支撑结构502电接触时可充当平衡rf解冻系统(例如，解冻系统400，图4)的第二电极(例如，电极372、472，图3、4)。

图5f示出在其中支撑结构502部分地或完全地导电的另一实施例中解冻系统500的内部横截面侧视图。在本例子中，支撑结构502(例如，表面622)可经由导电路径516电耦合到导电密闭结构。密闭结构566可导电且可限定腔560的至少一部分，且可接地或耦合到公共电压端518。此处，电极504当被放置成与支撑结构502电接触时可变得电接地，或保持公共电压电位。

由于已经描述解冻系统的电气和物理方面的实施例，现在将结合图7描述用于操作此类解冻系统的方法的各种实施例。更具体地说，图7是根据例子实施例的利用可重新定位电极操作解冻系统(例如，系统100、210、220、300、400、500，图1到5)的方法的流程图。

所述方法可在框701中当发生以下情况时开始：当可重新定位架(例如，可重新定位架124、324、424、503，图1、3、4、5)在选定位置处被插入到系统的解冻腔(例如，腔360、460、560，图3到5)中以与安置于系统的密闭结构(例如，密闭结构366、466、566，图3、4、5)的侧壁处的支撑结构(例如，支撑结构122、322、422、502，图1、3、4、5)接合时。举例来说，可重新定位架可被插入到狭槽中或插入到附接到密闭结构的侧壁或与所述侧壁一体地形成的轨上。举例来说，用户可在密闭结构中的选定位置处插入可重新定位架，使得可重新定位架上方的自由空间的大小最小化，同时仍留有足够空间以供给定大小的负载放置在可重新定位架上。

在一些实施例中，当可重新定位架被完全插入到密闭结构中时，可重新定位架被放置成与支撑结构中的一个或多个的导电部分电接触，其中包括在可重新定位架中的电极(例如，电极172、372、472、504，图1、3、4、5)电接地或通过与支撑结构的电接触而连接到rf信号源(例如，rf信号源320、420、520，图3、4、5)。在替代实施例中，可重新定位架的电极可为电浮置的，且包括在可重新定位架和/或支撑结构中的非导电材料可使电极电绝缘而无法电接地或连接到rf信号源。

在框702处，系统控制器(例如，系统控制器312、412，图3、4)接收应开始解冻操作的指示。举例来说，可在用户已经将负载(例如，负载364、464、564，图3到5)放置到系统的解冻腔中、密封所述腔(例如，通过关闭门或抽屉)且已经按下开始按钮(例如，图3到5的用户接口380、480、580的开始按钮)之后接收这种指示。在一实施例中，腔的密封件可接合一个或多个安全联锁机构，其在接合后指示供应到腔的rf功率大体上将不会泄漏到腔外部的环境中。如稍后将描述，安全联锁机构的脱离接合可使系统控制器立即暂停或终止解冻操作。

根据各种实施例，系统控制器可任选地接收指示负载类型(例如，肉类、液体或其它材料)、初始负载温度和/或负载重量的额外输入。举例来说，可通过与用户接口的交互(例如，通过从经辨别负载类型列表的用户选择)从用户接收关于负载类型的信息。可替换的是，系统可被配置成扫描在负载外部上可见的条形码，或从负载上或嵌入负载内的rfid装置接收电子信号。可例如从系统的一个或多个温度传感器和/或ir传感器(例如，传感器390、490，图3、4)接收关于初始负载温度的信息。可通过与用户接口的交互从用户接收或从系统的重量传感器(例如，传感器390、490，图3、4)接收关于负载重量的信息。如上文所指示，对指示负载类型、初始负载温度和/或负载重量的输入的接收是任选的，且系统可替换的是可不接收这些输入中的一些或全部。

在框704中，系统控制器将控制信号提供到可变匹配网络(例如，网络370、470，图3、4)以建立可变匹配网络的初始配置或状态。控制信号影响可变匹配网络内的各种分量值(例如，电感、电阻和/或电容)的值。举例来说，控制信号可影响旁路开关的状态，所述旁路开关响应于来自系统控制器的控制信号。

可变匹配网络的第一部分可被配置成提供rf信号源(例如，rf信号源320、420，图3、4)的匹配，且可变匹配网络的第二部分可被配置成提供腔(例如，腔360、460，图3、4)加上负载(例如，负载364、464，图3、4)的匹配。

在建立初始可变匹配网络配置直呼，系统控制器可在框706处执行在必要时调节可变阻抗匹配网络的配置以基于指示匹配质量的实际测量值找出可接受或最佳匹配的过程。根据一实施例，此过程包括使rf信号源通过可变阻抗匹配网络将相对低功率的rf信号供应到电极(例如，电极340、372或440、472，图3、4)。系统控制器可通过到电源和偏压电路(例如，电路326、426，图3、4)的控制信号而控制rf信号功率电平，其中所述控制信号使电源和偏压电路将电源电压和偏置电压提供到符合所要信号功率电平的rf信号源的输入端。举例来说，相对低功率的rf信号可为具有在约10w到约20w的范围中的功率电平的信号，但可替换的是可使用不同功率电平。在匹配调节过程期间需要相对低功率电平信号以减小损害腔或负载的风险(例如，如果初始匹配引起高反射功率)，且减小损害可变电感网络的开关组件的风险(例如，由于跨开关触点的电弧)。

解冻系统的功率检测电路接着测量沿着rf信号源与电极之间的传输路径(例如，路径328、428，图3、4)的反射功率和(在一些实施例中)前向功率，且将那些测量值提供到系统控制器。系统控制器接着可确定反射信号功率与前向信号功率之间的比率，且可基于所述比率确定系统的s11参数。在一实施例中，系统控制器可存储接收功率测量值(例如，接收反射功率测量值、接收前向功率测量值或这两者)和/或计算出的比率和/或s11参数以用于未来评估或比较。

系统控制器可基于反射功率测量和/或反射与前向信号功率比率和/或s11参数周期性地确定由可变阻抗匹配网络提供的匹配是否可接受(例如，反射功率在阈值以下，或比率为10％或更小，或测量值或值有利地与某一其它标准相比)。可替换的是，系统控制器可被配置成确定匹配是否是“最佳”匹配。“最佳”匹配可例如通过以下方式确定：反复地测量所有可能的阻抗匹配网络配置(或至少阻抗匹配网络配置的限定子集)的反射rf功率(且在一些实施例中，前向反射rf功率)，且确定哪一配置导致最低反射rf功率和/或最低反射与前向功率比率。

当系统控制器确定匹配不可接受或不是最佳匹配时，系统控制器可通过重新配置可变阻抗匹配网络来调节所述匹配。举例来说，这可通过以下方式来实现：将控制信号发送到可变阻抗匹配网络，从而使网络提高和/或降低网络内的可变分量值(例如，可变电容、电阻和/或电感)。可重复可变阻抗匹配网络的此重新配置，直到确定“最佳”匹配为止。

在确定可接受或最佳匹配之后，解冻操作可经由通过rf信号源供应rf信号而开始。举例来说，解冻操作的开始可包括提高由rf信号源供应到相对高功率rf信号的rf信号的功率。再次，系统控制器可控制通过控制信号到电源和偏置电路的rf信号功率电平，其中所述控制信号使电源和偏置电路将电源电压和偏置电压提供到符合所要信号功率电平的rf信号源的输入端。举例来说，相对高功率rf信号可为具有在约50w到约500w的范围中的功率电平的信号，但可替换的是可使用不同功率电平。

功率检测电路接着可周期性地测量沿着rf信号源与电极之间的传输路径(例如，路径328、428，图3、4)反射功率，且在一些实施例中，测量前向功率，且可将那些测量值提供到系统控制器。系统控制器可再次确定反射信号功率与前向信号功率之间的比率，且可基于所述比率确定系统的s11参数。在一实施例中，系统控制器可存储接收功率测量值和/或计算出的比率和/或s11参数以用于未来评估或比较。根据一实施例，前向和反射功率的周期性测量值可在相当高频率(例如，约毫秒)下或在相当低频率(例如，约秒)下获得。举例来说，用于获得周期性测量值的相当低频率可为每10秒到20秒一个测量值的速率。

系统控制器可基于一个或多个反射信号功率测量值、一个或多个计算的反射与前向信号功率比率和/或一个或多个计算的s11参数而确定由可变阻抗匹配网络提供的匹配是否可接受。举例来说，系统控制器可使用单个反射信号功率测量值、单个计算的反射与前向信号功率比率或单个计算的s11参数来做出此确定，或可取得若干先前接收的反射信号功率测量值、先前计算的反射与前向功率比率或先前计算的s11参数的平均(或其它计算)来做出此确定。为了确定匹配是否可接受，系统控制器可将接收反射信号功率、计算的比率和/或s11参数与例如一个或多个对应阈值进行比较。举例来说，在一个实施例中，系统控制器可将接收反射信号功率与前向信号功率的例如5％(或某个其它值)的阈值进行比较。低于前向信号功率的5％的反射信号功率可指示匹配仍可接受，且高于5％的比率可指示匹配不再可接受。在另一实施例中，系统控制器可将计算的反射与前向信号功率比率与10％的阈值(或某一其它值)进行比较。低于10％的比率可指示匹配仍可接受，且高于10％的比率可指示匹配不再可接受。当测量反射功率或计算的比率或s11参数大于阈值(即，比较是不利的)，从而指示不可接受的匹配时，系统控制器可发起对可变阻抗匹配网络的重新配置。

当系统控制器基于一个或多个反射功率测量、一个或多个计算的反射与前向信号功率比率和/或一个或多个计算的s11参数确定由可变阻抗匹配网络提供的匹配仍可接受(例如，反射功率测量、计算的比率或s11参数小于对应阈值，或比较是有利的)时，系统可在框708中评估是否已发生退出条件。实际上，确定是否已发生退出条件可为可在解冻过程期间的任一时刻发生的中断驱动过程。然而，为了将退出条件包括于图6的流程图中，所述过程被示出为发生在框706之后。

在任何情况下，若干条件可保证解冻操作的停止。举例来说，系统可确定当安全联锁被破坏时已发生退出条件。可替换的是，系统可确定退出条件已在由用户(例如，通过用户接口380、480，图3、4)设定的计时器到期后或在由系统控制器基于系统控制器对应执行解冻操作的时长的估计而建立的计时器到期后发生。在再另一替代实施例中，系统可以其它方式检测解冻操作的完成。

如果退出条件尚未发生，那么解冻操作可通过返回到框706而继续。当已发生退出条件时，那么在框710中，系统控制器使由rf信号源进行的rf信号供应停止。举例来说，系统控制器可停用rf信号源(例如，rf信号源320、420，图3、4)和/或可使电源和偏置电路停止提供电源电流。另外，系统控制器可将信号发送到用户接口，所述信号使用户接口产生退出条件的用户可察觉标记(例如，通过在显示装置上显示“门打开”或“完成”，或提供可听音)。接着，方法可结束。

应理解，与图6中所描绘的框相关联的操作的次序对应于例子实施例，且不应解释为将操作的顺序限制于所示出的次序。实际上，一些操作可以不同次序执行，和/或一些操作可并行执行。

本文中包含的各图中示出的连接线意图表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应注意，主题的实施例中可存在许多替代或额外功能关系或物理连接。此外，本文中还可仅出于参考的目的使用某些术语，且因此这些术语并不意图具有限制性，且除非上下文清楚地指示，否则指代结构的术语“第一”、“第二”和其它此类数值术语并不暗示顺序或次序。

如本文中所使用，“节点”意味着任何内部或外部参考点、连接点、接合点、信号线、导电元件等，在“节点”处存在给定信号、逻辑电平、电压、数据模式、电流或量。此外，两个或多于两个节点可通过一个物理元件实现(且尽管在公共节点处接收或输出，但仍然可对两个或多于两个信号进行多路复用、调制或区分)。

以上描述指代元件或节点或特征“连接”或“耦合”在一起。如本文中所使用，除非以其它方式明确地陈述，否则“连接”意味着一个元件直接接合到另一元件(或直接与另一元件通信)，且不必以机械方式。类似地，除非以其它方式明确地陈述，否则“耦合”意味着一个元件直接或间接接合到另一元件(或直接或间接与另一元件通信)，且不必以机械方式接合。因此，尽管图中所示出的示意图描绘元件的一个示例性布置，但额外介入元件、装置、特征或组件可存在于所描绘主题的实施例中。

耦合到用于包含负载的密闭结构的热提高系统的实施例包括安置于热提高系统的腔内的多个架支撑结构。多个架支撑结构被配置成将可重新定位电极支撑在腔内的多个位置处。所述系统包括安置于密闭结构的第一表面处的第一电极，其中可重新定位电极安置于密闭结构内以便将腔分隔成单独容积。所述系统包括电连接到第一电极和可重新定位电极中的一个或两个的射频信号源。射频信号源被配置成将射频能量提供到第一电极和可重新定位电极中的任一个或两个。

在另一实施例中，系统包括：形成腔的密闭结构、安置于腔中的第一电极和安置于腔中的多个高度处的多个支撑结构。所述系统包括安置于腔中的第二电极。第二电极可移除且被配置成当由多个支撑结构中的第一支撑结构支撑时将腔分隔成第一和第二容积，且被配置成当由多个支撑结构中的第二支撑结构支撑时将腔分隔成第三和第四容积。所述系统包括将射频能量供应到第一电极或第二电极中的任一个或两个的射频信号源。

在另一实施例中，热提高系统包括：形成腔的密闭结构、安置于密闭结构的上部内表面处的电极、跨腔安置以便将腔分隔成第一和第二容积的可重新定位电极、以及安置于密闭结构的第一侧壁处的第一支撑结构。所述系统包括安置于密闭结构的与第一侧壁相对的第二侧壁处的第二支撑结构。可重新定位电极与第一和第二支撑结构可移除地接合。所述系统包括电连接到电极或可重新定位电极中的任一个或两个的射频信号源。射频信号源被配置成将射频能量提供到电极或可重新定位电极中的任一个或两个。

虽然先前详细描述中已呈现至少一个示例性实施例，但是应了解，存在大量变化。还应了解，本文中所描述的示例性实施例并不意图以任何方式限制所要求的主题的范围、适用性或配置。实际上，以上详细描述将向本领域的技术人员提供用于实施所描述的一个或多个实施例的方便的指南。应理解，可在不脱离权利要求书所限定的范围的情况下对元件的功能和布置作出各种改变，权利要求书所限定的范围包括在提交本专利申请时的已知等效物和可预见的等效物。