進(jìn)行放大的情況下，或者能夠在末級(jí)HPA模塊23的移相器25中實(shí)施由初級(jí)HPA模塊21的移相器25進(jìn)行校正和調(diào)節(jié)等的相位校正等的情況下，可以省略初級(jí)HPA模塊21或初級(jí)HPA模塊21內(nèi)的HPA26或移相器25。
[0037]此外，通過由天線控制單元35等來實(shí)施控制電路30所實(shí)施的處理，也可以省略控制電路30。反之，也可以像專利文獻(xiàn)4那樣將具備發(fā)射器的RFIC等內(nèi)置于微波發(fā)送部I或初級(jí)HPA模塊21，并通過天線控制單元35實(shí)現(xiàn)同步，從而也可以省略信號(hào)發(fā)生器34。
[0038]另外，通過與各微波發(fā)送部I的切換同步地切換從信號(hào)發(fā)生器34輸出的源振信號(hào)27的通過路徑，能夠降低信號(hào)發(fā)生器34生成的源振信號(hào)的功率。
[0039]實(shí)施方式I中舉例示出了不同發(fā)送時(shí)刻的微波發(fā)送部I有3臺(tái)的情況，但也可以是2臺(tái)或是4臺(tái)以上。這種情況下，只要使發(fā)送時(shí)刻錯(cuò)開(依次延遲)I/(微波發(fā)送部I的臺(tái)數(shù))的周期反復(fù)進(jìn)行發(fā)送即可。即，規(guī)定的發(fā)送占空比變?yōu)?/(微波發(fā)送部I的臺(tái)數(shù))。另外還包括了同一組的微波發(fā)送部I彼此的發(fā)送時(shí)刻互不相同(各不相同)，其它組的微波發(fā)送部I彼此的發(fā)送時(shí)刻相同，由2個(gè)微波發(fā)送部I向被照射體12照射(發(fā)送)電磁波(發(fā)送微波11)的情況。通過這樣的解釋，如上所述，只要使發(fā)送時(shí)刻錯(cuò)開(依次延遲)1/(作為分別在不同的發(fā)送時(shí)刻進(jìn)行脈沖驅(qū)動(dòng)的對(duì)象的微波發(fā)送部I的數(shù)量)的周期來反復(fù)進(jìn)行發(fā)送即可。即，規(guī)定的發(fā)送占空比為1/(分別在不同的發(fā)送時(shí)刻進(jìn)行脈沖驅(qū)動(dòng)的對(duì)象的微波發(fā)送部I的數(shù)量)。
[0040]實(shí)施方式2
首先，對(duì)實(shí)施方式2與實(shí)施方式I的不同之處進(jìn)行說明。實(shí)施方式I中，如圖2和圖4所示，以具有多個(gè)末級(jí)HPA模塊23的微波發(fā)送部I為一個(gè)單位，具有多個(gè)這樣的單位，并調(diào)節(jié)波束的照射時(shí)刻，從而在材料12附近產(chǎn)生相當(dāng)于大功率連續(xù)波的發(fā)送微波11。而在實(shí)施方式2中，在末級(jí)HPA模塊23內(nèi)具有多個(gè)HPA26，通過在末級(jí)HPA模塊23內(nèi)進(jìn)行切換并輸出，從而在末級(jí)HPA模塊23的輸出部中獲得相當(dāng)于大功率連續(xù)波的發(fā)送微波11。末級(jí)HPA模塊23相當(dāng)于實(shí)施方式2所涉及的功率放大裝置(功率放大裝置23)。
[0041]因此，實(shí)施方式2所涉及的功率放大裝置是實(shí)施方式2所涉及的電磁波發(fā)送裝置的電磁波發(fā)送部I中用于放大電磁波的功率放大裝置。實(shí)施方式2所涉及的電磁波發(fā)送系統(tǒng)除了具有實(shí)施方式2所涉及的電磁波發(fā)送裝置的電磁波發(fā)送部I (微波發(fā)送部I)以外，還具有被照射體保持部，以對(duì)被照射來自電磁波發(fā)送部I的電磁波的被照射體進(jìn)行保持。
[0042]圖5是實(shí)施方式2所涉及的功率放大裝置的末級(jí)HPA模塊23的結(jié)構(gòu)框圖。圖5中，前置放大器36將微波放大至某一程度。分配電路22(分配器22)將經(jīng)過前置放大器36放大后的微波進(jìn)行分配。HPA26將分配電路22分配來的微波放大至高輸出。切換電路37 (輸出側(cè)切換器37)對(duì)HPA26的輸出進(jìn)行切換并輸出，這些構(gòu)件封裝而成為末級(jí)HPA模塊23。圖中，同一標(biāo)號(hào)表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠郑÷詫?duì)其的詳細(xì)說明。
[0043]向該末級(jí)HPA模塊23輸入源振信號(hào)27，利用移相器25進(jìn)行相位調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)波束方向控制、波束形成、HPA26間的相位校正，并利用前置放大器36和HPA26進(jìn)行放大，通過切換電路37對(duì)HPA26的輸出進(jìn)行切換并輸出至天線24。天線24發(fā)送連續(xù)波的發(fā)送微波
11。對(duì)移相器25、HPA26、切換電路37進(jìn)行控制的控制信號(hào)從末級(jí)HPA模塊23的外部直接提供，或由末級(jí)HPA模塊23內(nèi)的控制部39提供。在外部的情況下，存在相當(dāng)于實(shí)施方式I中說明的天線控制單元35的天線控制單元。圖中，同一標(biāo)號(hào)表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠郑÷詫?duì)其的詳細(xì)說明。
[0044]圖6是實(shí)施方式2所涉及的功率放大裝置的輸出功率示意圖。即，圖6是圖5那樣的末級(jí)HPA模塊23中的各HPA26的輸出與作為末級(jí)HPA模塊的輸出的發(fā)送微波11的示意圖。在圖6中，圖6(a) (b) (c) (d)的縱軸表示HPA26的通/斷,橫軸表示時(shí)間。即，圖6(a) (b) (c) (d)指出HPA26的發(fā)送時(shí)刻。自上而下，0 6(a)示出HPA26(#1)的輸出，是表示HPA26(#1)的發(fā)送微波波形的示意圖。圖6(b)示出HPA26(#2)的輸出，是表示HPA26 (#2)的發(fā)送微波波形的示意圖。圖6(c)示出HPA26(#3)的輸出，是表示HPA26 (#3)的發(fā)送微波波形的示意圖。圖6(d)示出HPA26(#4)的輸出，是表示HPA26(#4)的發(fā)送微波波形的示意圖。最下面的圖6(p)是表示末級(jí)HPA模塊23 (功率放大裝置23)輸出的發(fā)送微波的合成波的功率(微波功率)的示意圖。另外，圖6(p)的縱軸表示微波功率，橫軸表示時(shí)間。
[0045]本例中，假設(shè)各HPA26以25%的發(fā)送占空比反復(fù)進(jìn)行脈沖輸出。S卩，各HPA26照射脈沖微波的發(fā)送時(shí)刻錯(cuò)開(依次延遲)1/4周期從而，從末級(jí)HPA模塊23 (功率放大裝置23)輸出的微波能夠得到圖6最下方的圖6(p)那樣的連續(xù)波輸出。另外，切換電路37每隔1/4周期同步地切換HPA26的時(shí)刻，以選擇導(dǎo)通狀態(tài)的HPA26。
[0046]實(shí)施方式2所涉及的功率放大裝置是對(duì)向被照射體12照射微波的微波發(fā)射部I中的電磁波進(jìn)行放大的功率放大裝置。詳細(xì)而言，功率放大裝置包括:以規(guī)定的發(fā)送占空比反復(fù)進(jìn)行脈沖驅(qū)動(dòng)并對(duì)電磁波進(jìn)行放大的多個(gè)HPA26、設(shè)置于多個(gè)HPA26的前級(jí)側(cè)并向多個(gè)HPA26分配電磁波的分配電路22、設(shè)置于該分配電路22的前級(jí)側(cè)并使輸入的電磁波的相位發(fā)生變化而輸出到分配電路22側(cè)的移相器、設(shè)置于多個(gè)HPA26的后級(jí)側(cè)并選擇任一個(gè)HPA26進(jìn)行輸出的切換電路37、以及對(duì)多個(gè)HPA26的發(fā)送時(shí)刻和移相器25和切換電路37進(jìn)行控制的控制部39 (控制裝置39)。
[0047]實(shí)施方式2所涉及的功率放大裝置的控制部39 (控制裝置39)使各個(gè)HPA26的發(fā)送時(shí)刻依次延遲與規(guī)定的發(fā)送占空比相對(duì)應(yīng)的發(fā)送時(shí)間，并在切換電路37中進(jìn)行切換，以選擇與各個(gè)發(fā)送時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的HPA26，還控制移相器25以使在每個(gè)發(fā)送時(shí)刻從切換電路37輸出的電磁波達(dá)到規(guī)定相位。
[0048]S卩，圖5和圖6中，假設(shè)不同發(fā)送時(shí)刻的HPA26 (功率放大部26)有4臺(tái)來說明實(shí)施方式2，但也可以是2?3臺(tái)或者5臺(tái)以上。這種情況下，只要使發(fā)送時(shí)刻錯(cuò)開(依次延遲)1/(HPA26的臺(tái)數(shù))的周期反復(fù)進(jìn)行發(fā)送即可。從而，規(guī)定的發(fā)送占空比變?yōu)?/(HPA26的臺(tái)數(shù))。
[0049]如上所述，根據(jù)實(shí)施方式2，在焦點(diǎn)部4需要有高功率通量密度的發(fā)送微波11的微波加熱爐(微波冶煉爐)等中，將多個(gè)進(jìn)行脈沖輸出的HPA26 (功率放大部26)搭載到微波發(fā)送部I的末級(jí)HPA模塊23 (功率放大裝置23)中。然后，通過使發(fā)送脈沖的發(fā)送時(shí)刻錯(cuò)開來切換各HPA26從而發(fā)送出發(fā)送微波11，能夠照射相當(dāng)于大功率連續(xù)波的發(fā)送微波11。另外，通過將實(shí)施方式2所涉及的電磁波發(fā)送系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)施方式I的說明中使用的圖1所記載的微波加熱爐(微波冶煉爐)中，利用APAA的波束方向控制、波束形成、以及反射板2，能夠高效地向焦點(diǎn)部4附近照射連續(xù)波的發(fā)送微波11，并能夠控制提高功率通量密度。
[0050]而且，根據(jù)實(shí)施方式2，無需像實(shí)施方式I那樣以微波發(fā)送部I (電磁發(fā)送部I)這樣大的構(gòu)件為單位來切換通/斷進(jìn)行發(fā)送，而是切換微波發(fā)送部I中的幾個(gè)末級(jí)HPA模塊23(功率放大裝置23)內(nèi)的多個(gè)HPA26(功率放大部26)的輸出來使用。從而，起到以下效果:在通過調(diào)整從各天線元件24發(fā)送來的發(fā)送微波11的相位和振幅來進(jìn)行波束方向和波束形成的控制的情況下，能夠更加自由地形成會(huì)在焦點(diǎn)部4附近進(jìn)行合成的發(fā)送微波束。
[0051]圖5所例示的實(shí)施方式2的電磁波發(fā)送裝置、功率放大裝置及電磁波發(fā)送系統(tǒng)的切換電路37 (輸出側(cè)切換器37)可以由例如使用PIN 二極管或MOS-FET的開關(guān)等來構(gòu)成，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高速的切換。
[0052]實(shí)施方式3
首先，對(duì)實(shí)施方式3與實(shí)施方式2的不同之處進(jìn)行說明。實(shí)施方式2所涉及的電磁波發(fā)送裝置、功率放大裝置及電磁波發(fā)送系統(tǒng)中使用了分配電路22 (分配器22)，但實(shí)施方式3所涉及的電磁波發(fā)送裝置、功率放大裝置及電磁波發(fā)送系統(tǒng)中使用切換電路37a(輸入側(cè)切換器37a)來代替分配電路22 (分配器22)。實(shí)施方式3的說明將以與實(shí)施方式2的不同之處為中心來進(jìn)行。
[0053]圖7是實(shí)施方式3所涉及的功率放大裝置的末級(jí)HPA模塊23的結(jié)構(gòu)框圖。圖7中，切換電路37a (輸入側(cè)切換器37a)對(duì)經(jīng)過前置放大器36放大后的微波進(jìn)行切換并傳輸。HPA26將從切換電路37a (輸入側(cè)切換器37a)傳輸來的微波放大至高輸出。切換電路37b (輸出側(cè)切換器37b)對(duì)HPA26的輸出進(jìn)行切換并輸出，這些構(gòu)件封裝而成為末級(jí)HPA模塊23。切換電路37b (輸出側(cè)切換器37b)相當(dāng)于實(shí)施方式2中的切換電路37(輸出側(cè)切換器37)。圖中，同一標(biāo)號(hào)表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠?，省略?duì)其的詳細(xì)說明。
[0054]向該末級(jí)HPA模塊23輸入源振信號(hào)27，利用移相器25進(jìn)行相位調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)波束方向控制、波束形成、HPA26間的相位校正，利用切換電路37a對(duì)經(jīng)過前置放大器36放大后的微波進(jìn)行切換并傳輸，然后在HPA26中進(jìn)行放大，通過切換電路37b對(duì)HPA26的輸出進(jìn)行切換并輸出至天線24。天線24發(fā)送連續(xù)波的發(fā)送微波11。對(duì)移相器25、HPA26、切換電路37a、切換電路37b進(jìn)行控制的控制信號(hào)從末級(jí)HPA模塊23的外部直接提供，或由末級(jí)HPA模塊23內(nèi)的控制部39提供。圖中，同一標(biāo)號(hào)表不相同或相當(dāng)?shù)牟糠?省略對(duì)其的詳細(xì)說明。
[0055]圖8是實(shí)施方式3所涉及的功率放大裝置的輸出功率示意圖。即，圖8是圖7那樣的末級(jí)HPA模塊23中的各HPA26的輸出與作為末級(jí)HPA模塊的輸出的發(fā)送微波11的示意圖。在圖8中，圖8(a) (b) (c) (d)的縱軸表示HPA26的通/斷,橫軸表示時(shí)間。即，圖8(a) (b) (c) (d)指出HPA26的發(fā)送時(shí)刻。自上而下，0 8(a)示出HPA26(#1)的輸出，是表示HPA26(#1)的發(fā)送微波波形的示意圖。圖8(b)示出HPA26(#2)的輸出，是表示HPA26 (#2)的發(fā)送微波波形的示意圖。圖8(c)示出HPA26(#3)的輸出，是表示HPA26 (#3)的發(fā)送微波波形的示意圖。圖8(d)示出HPA26(#4