Rf处理系统的校准的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请交叉引用
[0002] 本申请要求2013年5月21日提交的美国临时专利申请号61/825, 760的权益，包 括说明书、权利要求书、和附图的该申请的披露以其全部内容通过引用结合在此。
技术领域
[0003] 这是涉及一种用于施加电磁能的设备和方法，并且更具体地但非排他地用于校准 一个RF处理设备的设备和方法的专利申请书。
[0004] 背景
[0005] 电磁波已经被用于在不同的应用中向物体供应能量。在射频（RF)辐射的情况下， 例如，可使用一个磁控管来供应RF能量，该磁控管通常被调谐至单频用于供应仅在那个频 率的RF能量。一种常用的用于供应RF能量的装置一个示例是微波炉。典型的微波炉在或 约2. 45GHz的单频供应RF能量。
[0006] 概述
[0007] 本发明的一些实施例包括一种用于通过由一个或多个辐射元件发射的射频（RF) 辐射来处理腔中的物体的设备，该一个或多个辐射元件被配置成用于响应于施加到其上的 RF能量来发射该RF辐射。
[0008] 在一些实施例中，该设备可包括：一个RF能量供应部件，该RF能量供应部件被配 置成用于将用于施加的RF能量供应到一个或多个辐射元件；一个存储器，该存储器存储与 该RF能量供应部件关联的一组系数；以及一个处理器，该处理器被配置成用于响应于由一 个或多个辐射元件发射的RF辐射接收反馈，并且基于该反馈和该组系数来控制将RF能量 施加到这些福射元件中的一个或多个福射元件。
[0009] 在一些实施例中，与该RF能量供应部件关联的该组系数包括该RF能量供应部件 的网络参数值。
[0010] 可替代地或此外，与该RF能量供应部件关联的该组系数包括误差校正系数，这些 误差校正系数被配置成用于校正在该RF能量供应部件的运行中的系统误差。
[0011] 在一些实施例中，来自该组系数中的一个或多个系数指示该RF能量供应部件对 一个电信号的一个电响应。
[0012] 在一些实施例中，该RF能量供应部件包括一个具有低于30dB的方向性的双向耦 合器。
[0013] 在一些实施例中，该处理器可包括：一个第一处理单元，该第一处理单元被配置成 用于接收反馈，并且基于该组系数校正该接收的反馈；以及一个第二处理单元，该第二处理 单元被配置成用于基于该校正的反馈来控制该RF能量的施加。
[0014] 在一些实施例中，该处理器可被配置成用于基于该组系数来校正该接收的反馈； 并且基于该校正的反馈来控制该RF能量的施加。
[0015] 在一些实施例中，该RF能量供应部件包括一个RF能量源。
[0016] 可替代地或此外，该RF能量供应部件包括一个RF能量传输线。
[0017] 在一些实施例中，该设备可包括至少两个RF能量供应部件，并且其中，该存储器 被配置成用于存储至少两组系数，每组系数与一个对应的RF能量供应部件关联。
[0018] 在一些实施例中，该处理器被配置成用于在一个扫描阶段过程中接收反馈，并且 在一个处理阶段过程中基于在该扫描阶段过程中接收的反馈来控制该RF能量的施加。
[0019] 在一些实施例中，该处理器被配置成用于在一个扫描阶段过程中接收该反馈，在 该扫描阶段内RF辐射从该一个或多个辐射元件发射，以用于确定该物体的一个或多个吸 收特性而无需实质性处理该物体。
[0020] 在一些实施例中，该接收的反馈包括用于从该一个或多个辐射元件发射的RF辐 射的多个频率中的每一个频率的信息。
[0021] 在一些实施例中，该接收的反馈包括与该一个或多个辐射元件中的每一个辐射元 件关联的息。
[0022] 在一些实施例中，该接收的反馈包括取决于该腔对该RF辐射的发射的一个响应 的一个或多个网络参数值。
[0023] 在一些实施例中，该处理器被配置成用于基于该接收的反馈和存储在该存储器中 的该组系数来确定该物体的一个校正的电特性。
[0024] 在一些实施例中，该组系数包括针对该发射的RF辐射的每个频率的至少一个系 数。
[0025] 在一些实施例中，该组系数中的一个或多个系数指示该RF能量供应部件的可使 用一个网络分析器来确定的网络参数值。
[0026] 在一些实施例中，这些网络参数值指示在该RF能量供应部件中的一个反射信号 电压与一个入射信号电压之比。
[0027] 在一些实施例中，这些网络参数值指示在该RF能量供应部件中的一个传输信号 电压与一个入射信号电压之比。
[0028] 在一些实施例中，该组系数中的一个或多个系数具有复合值。
[0029] 在一些实施例中，该处理器被进一步配置成用于确定与一个替换部件关联的一组 更新系数，该替换部件被配置成用于替换该RF能量供应部件；用该组更新系数来更新该存 储器；并且基于该反馈和该组更新系数来控制RF能量的施加。
[0030] 由此，本披露的一些实施例的一个方面可包括：一个RF能量供应部件，该RF能量 供应部件被配置成用于将用于施加的RF能量供应到一个或多个辐射元件；存储一组系数 的一个存储器，该组系数与该RF能量供应部件关联；以及一个处理器，该处理器被配置成 用于：确定与一个替换RF能量供应部件关联的一组更新系数；用该组更新系数来更新该存 储器；响应于由该一个或多个辐射元件发射的RF辐射来接收反馈；并且基于该反馈和该组 更新系数来控制该一个或多个辐射元件施加 RF能量。该组中的一个或多个系数可指示该 RF能量供应部件对一个电信号的电响应。
[0031] 在一些实施例中，更新该存储器包括用该组更新系数取代存储在该存储器中的一 组系数。
[0032] 在一些实施例中，该替换部件包括一个RF能量源。可替代地或此外，该替换部件 包括一个RF能量传输线。
[0033] 在一些实施例中，为了确定该组更新系数，该处理器被配置成用于基于基线反馈 和存储的该组系数建立物体的基线校正的电特性，在替换该RF能量供应部件之后观察新 的反馈，基于该新的反馈建立该物体的测量的电特性，并且基于该物体的该测量的电特性 和该物体的该基线校正的电特性来计算该组更新系数。在一些实施例中，该物体为该腔。
[0034] 在一些实施例中，该物体的测量和校正的电特性为该物体的测量的和校正的S参 数。
[0035] 在一些实施例中，该RF能量供应部件为一个传输线，并且该组系数包括该传输线 的网络参数。可替代地或此外，该能量供应部件为一个RF能量源，并且该组系数包括误差 校正项。
[0036] 在一些实施例中，该处理器与一个装置关联，该装置被配置成用于从一个条形码、 一个RFID标签以及与该替换部件关联的一个电子存储器装置中的至少一个来自动检索该 组更新系数。
[0037] 在一些实施例中，该处理器被配置成用于基于与该替换部件关联的一个标识符检 索该组更新系数。该标识符可包括在一个条形码、一个RFID标签、以及与该替换部件关联 的一个电子存储器装置中的至少一个中。在一些实施例中，该标识符使得能够访问相对于 该设备远程存储的该组更新系数。
[0038] 本披露的一些方面可包括一种用于设备的替换部件，该设备用于通过从一个或多 个辐射元件发射的射频（RF)辐射来处理腔中的物体，该一个或多个辐射元件被配置成用 于响应于施加到其上的RF能量来发射该RF辐射。该替换部件可包括：一个射频（RF)能量 供应部件，该RF能量供应部件被配置成用于将用于施加的RF能量供应到一个或多个辐射 元件；以及一个标识符，该标识符被配置成用于使得该设备的一个处理器能够确定与该替 换部件关联的一组系数以便更新该设备的一个存储器，其中，该组系数中的一个或多个系 数指示该替换部件对一个电信号的一个电响应。
[0039] 在一些实施例中，该替换部件包括一个RF能量源、和/或一个RF能量传输线。
[0040] 在一些实施例中，该标识符包括一个条形码、一个RFID标签、或一个标识号码。
[0041] 在一些实施例中，该组系数中的一个或多个系数指示该替换部件的网络参数值。 这些网络参数值可包括指示在该替换部件中的一个反射信号电压与一个入射信号电压之 比的值。可替代地或此外，这些网络参数值包括指示在该替换部件中的一个传输信号电压 与一个入射信号电压之比的值。
[0042] 在一些实施例中，该组系数中的一个或多个系数具有复合值。
[0043] 本披露的一些方面可包括一种用于使用射频（RF)辐射来处理腔中物体的设备。 该设备可包括：一个RF能量源；一个传输线，该传输线被配置成用于将RF能量从用于施加 的RF能量源供应到一个福射元件，该福射元件被配置成用于响应于施加到其上的RF能量 来发射RF辐射；一个存储器，该存储器存储指示该传输线的网络参数值的一组系数；以及 一个处理器。该处理器可被配置成用于：在用一个替换传输线替换该传输线之后检索一组 新的系数，并且用该组新的系数来更新该存储器；响应于由该辐射元件发射的RF辐射来接 收反馈；并且基于该反馈和该组新的系数控制来自该RF能量源的RF能量的施加。
[0044] 本披露的一些实施例的一个方面可包括一个用于使用RF辐射来处理食物的烤 箱，该烤箱包括如以上所描述的设备。
[0045] 在一些实施例中，为了确定该组新的系数，该处理器被配置成用于基于基线反馈 和存储的该组系数来建立物体的基线校正的电特性，在替换该RF能量供应部件之后观察 新的反馈，基于该新的反馈建立该物体的测量的电特性，并且基于该物体的该测量的电特 性和该物体的该基线校正的电特性来计算该组新的系数。在一些实施例中，该物体为该腔。
[0046] 在一些实施例中，该物体的测量和校正的电特性为该物体的测量的和校正的S参 数。
[0047] 在一些实施例中，该处理器与一个装置关联，该装置被配置成用于从一个条形码、 一个RFID标签以及与该替换传输线关联的一个存储器元件中的至少一个来检索该组新的 系数。
[0048] 在一些实施例中，为了确定该组新的系数，该处理器被配置成用于基于与该替换 传输线关联的一个标识符来检索该组新的系数。
[0049] 在一些实施例中，该标识符包括在一个条形码、一个RFID标签、以及与该替换传 输线关联的一个电子存储器装置中的至少一个中。
[0050] 在一些实施例中，该标识符使得能够访问相对于该设备远程存储的该组新的系 数。
[0051] 根据本披露的一些方面，提供一种用于替换在使用RF辐射来处理腔中的物体的 设备中的射频（RF)能量供应部件的方法，其中，该设备被配置成用于基于与该RF能量供应 部件关联的一组系数来控制将该RF辐射施加到该腔，该组系数保存在与该设备关联的一 个存储器上。该方法可包括：从该设备移除该RF能量供应部件；用一个替换RF能量供应 部件来替换该移除的RF能量供应部件；致使确定与该RF能量供应部件关联的一组系数； 并且致使用被确定用于该替换RF能量供应部件的该组系数来更新与该设备关联的该存储 器。
[0052] 在一些实施例中，来自该组系数中的一个或多个系数指示该替换RF能量供应部 件对一个电信号的一个电响应。
[0053] 在一些实施例中，来自该组系数中的一个或多个系数指示该替换部件的一个网络 参数。
[0054] 在一些实施例中，确定与该替换RF能量供应部件关联的该组系数包括从相对于 该设备远程定位的一个存储器和/或从与该替换RF能量供应部件关联的一个电子存储器 装置检索该组系数。
[0055] 在一些实施例中，确定与该替换RF能量供应部件关联的该组系数包括通过一个 用户接口从一个用户接收指示该组系数的数据。
[0056] 在一些实施例中，确定与该替换RF能量供应部件关联的该组系数包括基于该设 备在安装该替换RF能量供应部件之前与之后的操作特性之间的观察到的差异来计算该组 系数。
[0057] 在一些实施例中，该替换RF能量供应部件包括一个RF能量源。
[0058] 在一些实施例中，该替换RF能量供应部件包括一个RF能量传输线。
[0059] 本披露的一些方面可包括一种用于通过由一个或多个辐射元件发射的RF辐射来 处理腔中的物体的设备，该一个或多个辐射元件被配置成用于响应于通过一个传输线施加 到其上的RF能量来发射该RF辐射。该设备可包括一个处理器和一个RF能量源，其中，该 处理器被配置成用于：接收指示该传输线对一个电信号的一个电响应的信息，并且基于该 信息来控制该RF能量源。
[0060] 在一些实施例中，该处理器进一步被配置成用于接收指示该腔对由一个或多个辐 射元件发射的RF福射的一个电响应的反馈，并且基于该反馈和该信息来控制该RF能量源。 [0061] 在一些实施例中，该信息包括该传输线的网络参数值。
[0062] 一些实施例可包括一个用于使用RF辐射来处理食物的烤箱，该烤箱包括如以上 所描述的设备。
[0063] 在一些实施例中，该处理器被配置成用于在一个扫描阶段过程中接收反馈，在该 扫描阶段过程中RF辐射从该一个或多个辐射元件发射，以用于确定一个或多个吸收特性 而无需实质性处理该物体；并且在一个处理阶段过程中基于该反馈和该信息控制该RF能 量源，在该处理阶段过程中用于处理该物体的RF辐射从该一个或多个辐射元件发射。
[0064] 在一些实施例中，该处理器被配置成用于通过从一个非易失性存储器检索该信息 来接收该信息。该设备可包括该非易失性存储器。可替代地或此外，该非易失性存储器可 远离该设备。
[0065] 在一些实施例中，该处理器被配置成用于从一个装置接收该信息，该装置被配置 成用于从一个条形码、一个RFID标签以及一个电子存储器装置中的至少一个检索该信息， 并且将该信息保存在该非易失性存储器上。
[0066] 在一些实施例中，指示该传输线对一个电信号的一个电响应的信息包括响应于由 一个或多个辐射元件发射的RF辐射接收的信息。
[0067] 附图简要说明
[0068] 图1A为根据一些所披露的实施例的示例性设备的图示；
[0069] 图1B为根据一些所披露的实施例的示例性设备的图示；
[0070] 图2为根据一些所披露的实施例的用于处理在设备中的物体的示例性方法的流 程图；
[0071] 图3A为根据所披露的示例性实施例的连接到两个2端口电缆上的一个2端口装 置的图示；
[0072] 图3B为根据所披露的示例性实施例的连接到两个2端口电缆上的一个2端口装 置的另一个图示；
[0073] 图4A为根据一些实施例的使用存储的误差校正系数处理在腔中的物体的示例性 方法的流程图；
[0074] 图4B和图4C为根据一些实施例的将被采用以便基于校正的反馈来加热物体的步 骤的流程图；
[0075] 图4D为根据示例性实施例的用于获得腔的S参数的例程的流程图；
[0076] 图5A为呈现根据所披露的示例性实施例获得的S参数的测量的、实际的、和校正 的幅值的不例性图表；
[0077] 图5B为呈现根据所披露的示例性实施例获得的S参数的测量的、实际的、和校正 的相位的示例性图表；以及
[0078] 图6为根据所披露的示例性实施例的用于确定替换部件的一组网络参数的示例 性方法的流程图。
[0079] 详细说明
[0080] 以下详细说明通过举例提供，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。所描述 的实施例包括不同的特征，本发明的全部实施例中并不需要这些特征中的全部特征。本发 明的范围可通过参考所附权利要求书来总结。
[0081] 本发明的一些实施例可涉及用于替换一种设备中的一个射频（RF)能量供应部件 的方法，该设备用于使用RF辐射来处理一个物体。该RF辐射可被发射到封闭该物体的一 个腔中。该设备可被配置成用于基于指示该腔（该物体在其中）对进入电信号的电响应的 反馈控制将RF辐射施加到该腔。因此，本发明的一些实施例可涉及解释、修改、和/或校正 取决于腔对一个进入电信号的电响应的值。该进入信号可由该设备提供，例如通过将RF能 量施加到福射元件来提供，这些福射元件响应该施加的RF能量将RF福射发射到该腔。该 腔的电响应可以用从该腔发射出的RF辐射来表示，并且这些可被接收和测量。该RF辐射 可从该腔发射出，例如穿过将它们发射到该腔的辐射元件，穿过被配置成用于接收射出辐 射的接收元件，和/或穿过该腔中的接缝。此类发射的测量在此可被称为反馈测量。该反 馈测量也可包括进入信号的测量，因此在进入信号与射出信号之