借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0052]在传统方法中，通常使用磁控管来生成特定的微波。基于磁控管的微波发生装置包括电源、磁控管、控制电路，谐振腔体等部分。电源向磁控管输出电压，磁控管震荡产生微波，再经过波导系统，耦合到腔体内。在现有技术中，受限于磁控管的工作原理，磁控管必须在高压驱动下才能正常工作(例如某些磁控管的工作电压高达4000伏)。这就使得基于磁控管的微波发生装置中需要构造高压电源。从而导致微波发生器结构复杂，体积较大并存在用电安全隐患。
[0053]为解决上述问题，本发明提出了一种新的微波发生装置。在本发明中，利用半导体固态器件构造与磁控管效率相当的射频器件，从而利用半导体固态器件取代磁控管构造微波发生装置。
[0054]由于半导体固态器件工作在低压环境下，因此在微波发生装置中不需要构造复杂庞大的高压电源，这样不仅简化了微波发生装置的结构，缩小了微波发生装置的体积还大大降低了用电安全隐患。同时，相较于磁控管，半导体固态器件的体积小、重量轻、寿命长且成本低。因此，相较于现有技术的微波发生装置，本发明的微波发生装置在体积大大缩小，使用寿命大大延长的基础上成本也大大降低，具有很高的性价比。
[0055]如图1所示的实施例，本发明的微波发生装置包括信号发生器110、与信号发生器110相连的基于半导体固态器件构造的固态微波源121以及与固态微波源120相连的天线131。信号发生器110根据实际需求生成并输出特定的信号到固态微波源120 ;固态微波源120根据接收到的信号生成并输出相应的微波能量，微波能量最后被天线130输出。
[0056]在某些应用场合，需要获取在一定范围内相对较均匀的微波能量密度。为实现这一目的，本发明的天线采用了平面化结构，构造较大面积的微波能量发射面。微波能量发射面的面积与需要获取相对较均匀的微波能量密度的范围对应。微波能量发射面的任意部分均处于同一平面上且拥有统一的朝向。这样就能向微波发射面所朝向的区域发射相对均匀的微波能量。
[0057]在本发明的一实施例中，天线采用了平面螺旋形状。以特定平面上的一点为中心起点在特定平面上沿螺旋向外发散的方式构造一路螺旋线，基于螺旋线的形状构造天线
130。最终天线130的形状如图2所示。图2中黑色的部分就是天线130正对微波能量发射面方向的视图形状。天线130以图2中圆形的圆心为中心起点沿圆形螺旋线向外延伸且天线130的微波能量发射面处于同一平面上且拥有统一的朝向。
[0058]图2所示的天线采用了圆螺线作为基础形状，在本发明的其他实施例中，也可以采用其他螺线形状，例如方形螺线、三角螺线等。当然的，本发明的天线形状并不限于平面螺旋形，任何可以达成输出相对较均匀的微波能量输出的天线形状均属于本发明的保护范围。利用采用鱼骨状或是树状构造天线。
[0059]在实际使用过程中，经常会有较高功率的微波需求。但是受限于半导体固态器件的硬件结构，单个半导体固态器件的输出功率不高。为解决这一问题，在本发明的一实施例中构造了多个固态微波源。通过多个较小功率的固态微波源的叠加来获取总体上较大的功率输出。
[0060]这样不仅解决了单个固态微波源输出功率上限不足的问题，而且当特定的半导体固态器件的输出功率增长和成本增加不成正比时，利用多个低成本小功率的器件组合来获取等同于高功率高成本的器件的输出效果，这相对的减小了装置构造成本。
[0061]同时，当单个固态微波源出现故障时，造成的影响主要是装置整体的输出功率下降，装置整体上还能维持一定的微波输出。
[0062]具体到图1所示的实施例，装置构造有4个固态微波源(121、122、123以及124)。相应的，信号发生器110被构造成可以输出4路信号。每个固态微波源(121、122、123以及124)分别与信号发生器110相连以接收一路信号。
[0063]针对多个固态微波源，装置中相应的需要构造多个天线，每个天线与一个固态微波源相连。每路天线通过阻抗变换器与固态微波源相连接，具体到图1所示的实施例，采用同轴50欧姆的阻抗变换器。
[0064]每路天线的位置以及其微波能量发射面的朝向可以根据具体的微波能量密度需求来决定。例如在一具体应用中，需要保持某一特定腔体内的微波能量密度的均匀性。针对此要求，在本发明的一实施例中将多个不同的天线安装在腔体内表面的不同位置上并保证所有天线的微波能量发射面朝向腔体内部。
[0065]为了简化装置结构，在本实施用新型的一实施例中，将所有天线布置在同一特定表面上，使得所有天线的微波能量发射面处于同一平面且朝向相同。为了保证每个天线的正常输出并维持微波能量输出的均匀性，多个天线的微波能量发射面需要布置均匀且不同天线的微波能量发射面不交叠。
[0066]以采用螺旋线形状的天线为例。在特定平面上以同一中心起点构造多路等间距的螺旋线，基于多路螺旋线的形状以及相互位置关系构造多路天线，多路天线长度相同且两端分别位于同一平面的两个圆上，所述多路天线的微波能量发射面处于同一平面上且拥有统一的朝向。
[0067]以图1所示的实施例中的四个天线(131、132、133以及134)为例，假设其均采用图2所示的圆螺旋线形状，那么最终构造的天线形状如图3所示。图3中331、332、333以及334分别为4条圆螺旋线形状的天线正对微波能量发射面方向的视图形状。。
[0068]为了进一步获取均匀的微波能量输出，在本发明的一实施例中采用了多个固态微波源生成多个不同相位的微波的方式，通过多个不同相位的微波源的合成来实现微波能量的均匀分布。即在信号发生器中构造初始信号发生器以及相位分配器。初始信号发生器生成并输出特定幅度和相位的初始信号；相位分配器基于初始信号生成并输出多个不同的具有特定相位的信号。
[0069]由于每个信号被一个固态微波源接收，即每个信号对应一路天线。因此为了保证微波能量输出的均匀，信号的相位与天线的具体位置有关。针对处于同一平面采用平面螺旋形的多个天线(类似图3所示的天线形状分布)，任意位置相邻的两路天线所连接的固态微波源所接收到的两个信号的相位正交且所有的位置相邻的两路天线所连接的固态微波源所接收到的两个信号的相位差相等。由于在类似图3所示的天线形状分布中相邻两个天线等间距旋转排布，则上述的相位差就是360度与天线数目的比值。
[0070]这样每个固态微波源输出的微波在按照天线排列顺序合方向形成合模式，并以合模式在腔体内激励起谐振模式。
[0071]具体到图1所示的实施例中，信号发生器110包含:
[0072]初始信号发生器111，其用于生成并输出特定幅度和相位的初始信号；
[0073]相位分配器112，其与初始信号发生器111相连，用于基于初始信号生成并输出4个不同的具有特定相位的信号。4个信号最终分别对应天线131、132、133、以及134。天线
131、132、133、以及134采用图3所示的天线形状分布。因此4个信号的两两相位正交(相位差为90度)。
[0074]为了进一步保证特定区域内的微波能量的均匀分布，在本发明的一实施例中还采用了周期性改变固态微波源输出相位的方法。即在信号发生器中构造移相器，移相器连接在初始信号发生器与相位分配器之间。移相器在0-360度范围内改变初始信号发生器输出的信号的初始相位。使固态微波源最终输出合成后的能量分布强弱变化的极化方向移动和旋转，并已改变信号源地频率完成能量分布的方向扫描。如图1所示的实施例中，信号发生器110包含移相器113。移相器113连接在初始信号发生器111与相位分配器112之间。
[0075]为了精确的控制装置最终输出的微波能量的输出功率，在本发明的一实施例中，信号发生器内构造有脉冲调制器，脉冲调制器可以根据实际需求调节信号的脉宽和占空比以精确控制固态微波源输出的微波能量的功率，从而实现负载控制的智能化。
[0076]如图1所示的实施例，信号发生器110包含脉冲调制器114，其连接在初始信号发生器111与移相器113之间。脉