具体实施方式

以下详细描述本质上仅是说明性的，并不旨在限制本主题的实施例或这些实施例的应用和使用。如本文所用，词语“示例性”和“例子”意指“充当例子、实例或例证”。本文描述为示例性或例子的任何实施方案不一定被解释为优于或胜过其它实施方案。此外，将不受在前述技术领域、背景技术或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的约束。

本文描述的主题的实施例涉及固态解冻设备，该固态解冻设备可以被结合到独立的器具或其它系统中。如以下更详细地描述的，使用设置在空腔中的第一电极、放大器装置(包括一个或多个晶体管)、耦合在该放大器装置的输出端与该第一电极之间的阻抗匹配网络，以及可以检测何时已经完成解冻操作的测量和控制系统来实现示例性解冻系统。在一个实施例中，阻抗匹配网络是可以在解冻操作时进行调节以改进放大器安排与空腔之间的匹配的可变阻抗匹配网络。

通常，术语“解冻”是指将冷冻的装料(例如，食品装料或其它类型的装料)的温度升高到装料不再冻结的温度(例如，0摄氏度或接近0摄氏度的温度)。如本文所使用的，术语“解冻”更广泛地是指通过向装料(例如，食品装料或其它类型的装料)提供RF功率来增加装料(例如，食品装料或其它类型的装料)的热能或温度的过程。因此，在各种实施例中，可以在具有任何初始温度(例如，高于或低于0摄氏度的任何初始温度)的装料上执行“解冻操作”，并且可以在大于初始温度的任何最终温度(例如，包括高于或低于0摄氏度的最终温度)停止解冻操作。也就是说，本文描述的“解冻操作”和“解冻系统”可以可替换地称为“热增加操作”和“热量增加系统”。术语“解冻”不应被解释为将本发明的应用限制于只能将冷冻装料的温度升高到0摄氏度或接近0摄氏度的方法或系统。

图1是根据示例性实施例的解冻系统100的透视图。解冻系统100包括第一解冻空腔110、第二解冻空腔111、控制面板120、一个或多个射频(RF)信号源(例如，图3的RF信号源340)、电源(例如，图3的电源350)、包括第一电极170并将第一解冻空腔与第二解冻空腔分开的平台172、功率检测电路(例如，图3的功率检测电路380)和系统控制器(例如，图3的系统控制器330)。

解冻系统100主要包括具有大的内部腔室的外壳，该大的内部腔室由空腔壁112-115、117-120及门116的内部表面限定。内部腔室包括第一解冻空腔110和第二解冻空腔111。第一解冻空腔110由侧部空腔壁117、118、顶部空腔壁119和后部空腔壁120的内部表面、平台172的上表面以及门116的内部表面限定。第二解冻空腔111由底部空腔壁112、侧部空腔壁113、114和后部空腔壁115的内部表面、平台172的下表面以及门116的内部表面限定。根据一个实施例，壁114和117彼此共面，壁113、118彼此共面，壁115、120彼此共面。当门116关闭时，解冻空腔110限定第一封闭空气腔，并且解冻空腔111限定第二封闭空气腔。如本文所使用的，术语“空气腔”可以指包含空气或其它气体的封闭区域(例如，解冻空腔110、111)。

根据一个实施例，第一电极170包括在平台172中，第一电极170与其余空腔壁(例如，壁113、114、117、118和门116)电隔离，空腔壁可以电接地的。例如，第一电极170可以嵌入非导电(例如，电绝缘)材料中。作为另一个例子，第一电极170可以插入在非导电材料的第一区段和非导电材料的第二区段之间。第一非导电材料可以形成平台172的上表面(例如，该上表面可以被认为是解冻空腔110的地板)，并且第二非导电材料可以形成平台172的下表面(例如，该下表面可以被认为是解冻空腔111的顶部)。系统100可以简化地建模为两个电容器，其中第一电极170用作两个电容器的一个导电板，接地的空腔壁(例如，壁112-115)用作第一电容器的第二导电板(或电极)，接地的空腔壁(例如，壁117-120)用作第二电容器的第二导电板(或电极)，并且空气腔(包括包含在其中的任何装料)用作每个电容器的第一导电板和第二导电板之间的电介质。虽然未在图1中示出，但是在系统100中还可以包括一个或多个非导电阻挡层(例如，图3的阻挡层314、315)，这种非导电阻挡层可用于将空腔111内的第一装料与底部空腔壁112电隔离且物理隔离，和/或将空腔110内的第二装料与平台172的上表面物理隔离。

根据一个实施例，在解冻系统100的操作期间，用户(未示出)可以将一个或多个装料(例如，食品和/或液体)放置到解冻空腔110和/或解冻空腔111中，并且任选地可以经由控制面板120提供指定该装料的特性的输入。例如，指定的特性可以包括装料的近似重量。此外，指定的装料特性可以指示形成这种装料的材料(例如，肉、面包、液体)。在替代实施例中，可以以其它方式获得装料特性，例如通过扫描装料包装上的条形码或接收来自装料上或嵌入装料内的射频识别(RFID)标签的RFID信号来获得装料特性。无论哪种方式，如将在下文中更详细地描述的，关于这种装料特性的信息使得系统控制器(例如，图3中的系统控制器330)能够在解冻操作开始时为系统的阻抗匹配网络建立初始状态，其中，初始状态可以相对接近于能够将最大RF功率传送到装料的最佳状态。可替换地，在解冻操作开始之前可以不输入或接收装料特性，并且系统控制器可以为阻抗匹配网络建立默认的初始状态。

为了开始解冻操作，用户可以经由控制面板120提供输入。作为响应，系统控制器致使RF信号源(例如，图3中的RF信号源340)向第一电极170提供RF信号，第一电极170相应地将电磁能辐射到解冻空腔110、111中。电磁能使装料的热能(即，电磁能致使装料预热)增加。

在解冻操作期间，装料的阻抗(以及因此每个空腔110、111加装料的总输入阻抗)随着装料的热能增加而改变。阻抗变化改变了进入装料的RF能量的吸收，从而改变了反射功率的幅值。根据一个实施例，功率检测电路(例如，图3的功率检测电路380)对沿着RF信号源(例如，图3的RF信号源340)和第一电极170之间的传输路径(例如，图3的传输路径348)的正向功率和反射功率进行连续地或周期性地测量。基于这些测量，系统控制器(例如，图3的系统控制器330)可以检测到完成了解冻操作，这将在下面详细描述。根据进一步的实施例，阻抗匹配网络是可变的，并且基于正向功率测量值和/或反射功率测量值，系统控制器可以在解冻操作期间改变阻抗匹配网络的状态，以增加该装料对RF功率的吸收。

图1的解冻系统100被实施为案台类型的器具。在进一步的实施例中，解冻系统100还可以包括用于执行微波烹饪操作的组件和功能。可替换地，解冻系统的组件可以被结合到其它类型的系统或器具中。例如，图2是包括解冻系统210、220的其它示例性实施例的冷藏/冷冻器具200的透视图。更具体地，解冻系统210被示出为结合在系统200的冷冻室212内，解冻系统220被示出为结合在系统的冷藏室222内。实际的冷藏/冷冻器具可能仅包括解冻系统210、220中的一个，但两者都在图2中示出，以便简明地表达这两个实施例。

类似于该解冻系统100，解冻系统210、220中的每一个包括两个解冻空腔、控制面板214、224、一个或多个RF信号源(例如，图3的RF信号源340)、电源(例如，图3的电源350)、固定搁板216、226内的第一电极(例如，图1的电极170、图3的电极370)、功率检测电路(例如，图3的功率检测电路380)和系统控制器(例如，图3的系统控制器330)。例如，系统210的两个解冻空腔中的每一个可以由抽屉228、229中的一个的底壁、侧壁、前壁、顶壁和/或后壁的内部表面，以及固定搁板216的内部顶部表面或内部底部表面来限定，抽屉228、229在该内部顶部表面或内部底部表面下方或上方滑动。类似地，系统220的两个解冻空腔中的每一个可以由抽屉230、231中的一个的底壁、侧壁、前壁、顶壁和/或后壁的内部表面，以及固定搁板226的内部顶部表面或内部底部表面来限定，抽屉230、231在该内部顶部表面或内部底部表面下方或上方滑动。当抽屉229、231完全在其各自的搁板215、226下方滑动时，抽屉229、231和搁板216、226限定两个封闭空气腔。当抽屉228、230完全在其各自的搁板216、226上方滑动时，抽屉228、230、搁板216、226和抽屉228、230上方的另一固定搁板232、233限定两个另外的封闭空气腔。在各种实施例中，解冻系统210、220的组件和功能可以基本上与解冻系统100的组件和功能相同。此外，根据一个实施例，解冻系统210、220中的每一个可以分别与解冻系统210、220所在的冷冻室或冷藏室212、222具有足够的热连通。在这样的实施例中，在解冻操作完成之后，可以将装料维持在安全温度(即，食品变质被延迟的温度)直到将装料从解冻系统210、220移除。更具体地，在基于冷冻室的解冻系统210完成解冻操作时，包含给定解冻装料的空腔可以与冷冻室212热连通，并且如果装料没有被迅速地从空腔中移除，则装料可能会再次冻结。类似地，在基于冷藏室的解冻系统220完成解冻操作时，包含给定解冻装料的空腔可以与冷藏室222热连通，并且如果装料没有被迅速地从空腔中移除，则装料可以在冷藏室222内的温度下维持在解冻状态。例如，将搁板216、226、232、233下方的空腔维持在目标温度附近可被认为是包括冷藏室222和冷冻室212的冷藏/冷冻器具200的“正常操作”。可以认为解冻操作不同于冷藏/冷冻器具200的正常操作。

本领域的技术人员将理解，基于本文的描述，解冻系统的实施例也可以结合到具有其它配置的系统或器具中。因此，在独立的器具、微波炉器具、冷冻器和冷藏器中的解冻系统的上述实施例并不意味着将实施例的使用仅限于那些类型的系统。

尽管解冻系统100、200被示出为它们的组件相对于彼此处于特定的相对取向，但是应当理解的是这些不同的组件也可以有不同的取向。此外，各种组件的物理配置可以不同。例如，控制面板120、214、224可以具有更多、更少或不同的用户接口元件，和/或用户接口元件可以不同地布置。作为另一个例子，控制面板214、224可以设置在冷冻室212或冷藏室222的其它(例如，不可拆卸的)内部或外部结构中/上，而不是作为抽屉229、231的一部分。此外，尽管在图1中示出了基本上立方体的解冻空腔110，但是应当理解，在其它实施例中的解冻空腔可以具有不同的形状(例如，圆柱形等等)。进一步地，解冻系统100、210、220可以包括未在图1、图2中具体描绘的另外的组件(例如，风扇、固定板或旋转板、托盘、电线等)。

图3是根据示例性实施例的解冻系统300(例如图1、图2的解冻系统100、210、220)的简化框图。在一个实施例中，解冻系统300包括两个解冻空腔310、311、用户接口320、系统控制器330、RF信号源340、电源和偏置电路350、可变阻抗匹配网络360、电极370和功率检测电路380。此外，在其它实施例中，解冻系统300可以包括温度传感器、红外传感器和/或重量传感器390，尽管这些传感器组件中的一些或全部可以被排除。应当理解，图3是解冻系统300的简化表示，其目的是为了解释和便于描述，实际的实施例可以包括其它装置和组件以提供另外的功能和特征，和/或解冻系统300可以是更大的电气系统的一部分。

用户接口320可以对应于控制面板(例如，控制面板120、214、224，图1、图2)，例如，该控制面板使用户能够向系统提供与解冻操作的参数(例如，待解冻的装料的特性等)、启动和取消按钮、机械控制(例如，门/抽屉打开闩锁)等有关的输入。此外，用户接口可以被配置成提供指示解冻操作的状态的用户可察觉的输出(例如，倒计时定时器、指示解冻操作的进展或完成的可视标记和/或指示解冻操作完成的可听音调)以及其它信息。

系统控制器330可以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、各种寄存器等等)、一个或多个通信总线，以及其它组件。根据一个实施例，系统控制器330耦合到用户接口320、RF信号源340、可变阻抗匹配网络360、功率检测电路380和传感器390(如果包括的话)。系统控制器330被配置成接收指示经由用户接口320接收的用户输入的信号，并且从功率检测电路380接收正向功率测量值和反射功率测量值。响应于所接收的信号和测量值，并且如稍后将更详细描述的，系统控制器330向电源和偏置电路350以及向RF信号源340的RF信号发生器342提供控制信号。此外，系统控制器330向可变阻抗匹配网络360提供控制信号，这使得网络360改变其状态或配置。

解冻空腔310、311包括具有第一平行板电极、第二平行板电极和第三平行板电极的电容式解冻装置，该第一平行板电极、第二平行板电极和第三平行板电极由空气腔隔开，在该空气腔内可以放置待解冻的装料316、317中的一个或两个。例如、第一电极370可以被定位在解冻空腔310、311的空气腔之间，并且第二电极和第三电极可以由容纳结构312的一部分提供。更具体地，容纳结构312可以包括底壁、顶壁和侧壁，底壁、顶壁和侧壁的内部表面限定空腔310、311(例如，图1的空腔110、111)。根据一个实施例，空腔310、311可以都被密封(例如，通过图1的门116，或通过滑动图2的关闭在搁板216、226、232、233下方的抽屉228、229、230、231)以便在解冻操作期间中包含被引入该空腔310中的电磁能。系统300可以包括一个或多个联锁机构，该联锁机构确保密封件在解冻操作期间是完好的。如果联锁机构中的一个或多个指示密封件被破坏，则系统控制器330可以停止解冻操作。根据一个实施例，容纳结构312至少部分地由导电材料形成，并且容纳结构的导电部分可以经由到一个或多个接地参考端的一个或多个连接而接地。无论哪种方式，容纳结构312(或至少容纳结构312的与第一电极370平行的部分)用作电容式解冻装置的第二电极和第三电极。例如，容纳结构312的底壁可以是至少部分导电的并且可以形成第二电极，并且容纳结构312的顶壁可以是至少部分导电的并且可以形成第三电极。为了避免装料316和空腔310的接地底壁之间的直接接触，非导电(例如，电绝缘)阻挡层314可以位于空腔310的底壁的顶部表面上方(例如，并且可选地与空腔310的底壁的顶部表面直接接触)。为了避免装料317和第一电极370之间的直接接触，非导电(例如，电绝缘)阻挡层315可以位于第一电极370上方(例如，并且可选地与第一电极370直接接触)。

解冻空腔310、311以及定位在解冻空腔310、311中的任何装料316、317(例如，食品、液体等等)对于通过第一电极370辐射进入解冻空腔310、311中的电磁能(或RF功率)呈现累积装料。更具体地，空腔310、311和装料316、317各自向系统呈现阻抗，在此称为“空腔输入阻抗”。与空腔310、311中的每一个相关联的空腔输入阻抗在解冻操作期间随着装料316、317的温度增加而改变。当食品装料从冻结状态转变到解冻状态时，许多类型的食品装料的阻抗相对于温度以某种可预测的方式变化。根据一个实施例，基于来自功率检测电路380的反射功率测量值和正向功率测量值，系统控制器330被配置成在解冻操作期间当空腔输入阻抗的变化速率指示装料316正接近零摄氏度时对时间点进行识别，在该时间点，系统控制器330可以终止解冻操作。在一个实施例中，第一电极370通过可变阻抗匹配网络360和传输路径348电耦合到RF信号源340。如稍后将更详细描述的，可变阻抗匹配电路360被配置成执行从RF信号源340的阻抗到由装料316、317修改的解冻空腔310、311的输入阻抗的阻抗变换。在一个实施例中，可变阻抗匹配网络360包括无源组件(例如电感器、电容器、电阻器)的网络。此外，可变阻抗匹配网络360可以包括可以位于空腔310、311的外部的多个可变阻抗网络。由可变阻抗网络中的每一个提供的阻抗值是使用来自系统控制器330的控制信号建立的，这将在后面更详细地描述。在任何情况下，通过在解冻操作过程中改变可变阻抗匹配网络360的状态以动态地匹配不断变化的空腔输入阻抗，装料316、317吸收的RF功率的量可以维持在高水平，而不管在解冻操作过程中装料阻抗的变化。

根据一个实施例，RF信号源350包括RF信号发生器342和功率放大器(例如，包括一个或多个功率放大器级344、346)。响应于由系统控制器330提供的控制信号，RF信号发生器342被配置成产生具有ISM(工业、科学和医学)频带中的频率的振荡电信号，尽管该系统也可以被修改为支持其它频带中的操作。在各种实施例中，可以控制RF信号发生器342以产生不同功率电平和/或不同频率的振荡信号。例如，RF信号发生器342可以产生在大约3.0兆赫(MHz)到大约300MHz的范围内振荡的信号。一些期望的频率可以是例如13.56Mhz(+/-5％)，27.125Mhz(+/-5％)和40.68MHz(+/-5％)。在一个具体的实施例中，例如，RF信号发生器342可以产生在大约40.66Mhz到大约40.70MHz范围内并且在大约10分贝(dB)到大约15dB范围内的功率电平处振荡的信号。可替换地，振荡频率和/或功率电平可以更低或更高。

在图3的实施例中，功率放大器包括激励放大器级344和末级放大器级346。功率放大器被配置成从RF信号发生器342接收振荡信号，并且放大该信号以在功率放大器的输出处产生明显更高功率的信号。例如，输出信号可以具有在大约100瓦到大约400瓦或更多的范围内的功率电平。可以使用由电源和偏置电路350提供给每个放大器级344、346的栅极偏置电压和/或漏极电源电压来控制由功率放大器施加的增益。更具体地，电源和偏置电路350根据从系统控制器330接收的控制信号向每个RF放大器级344、346提供偏置电压和电源电压。

在一个实施例中，每个放大器级344、346被实施为功率晶体管，例如场效应晶体管(FET)，其具有输入端(例如，栅极或控制端)和两个载流端(例如，源极端和漏极端)。在各种实施例中，阻抗匹配电路(未示出)可以耦合到激励放大器级344的输入(例如栅极)，在激励放大器级和末级放大器级346之间，和/或耦合到末级放大器级346的输出(例如漏极端)。在一个实施例中，放大器级344、346的每个晶体管包括横向扩散金属氧化物半导体FET(LDMOSFET)晶体管。然而，应当注意，晶体管不限于任何特定的半导体技术，并且在其它实施例中，每个晶体管可以实现为氮化镓(GaN)晶体管、另一类型的MOSFET晶体管、双极面结型晶体管(BJT)或利用另一半导体技术的晶体管。在图3中，功率放大器装置被描述为包括以特定方式耦合到其它电路组件的两个放大器级344、346。在其它实施例中，功率放大器装置可以包括其它放大器拓扑结构和/或放大器装置可以仅包括一个放大器级或多于两个放大器级。例如，功率放大器装置可以包括单端放大器、双端放大器、推挽式放大器、多赫尔蒂放大器、开关模式功率放大器(SMPA)或其它类型的放大器的各种实施例。

在一个实施例中，功率检测电路380沿着RF信号源340的输出和可变阻抗匹配网络360的输入之间的传输路径348耦合。在替代实施例中，功率检测电路380可耦合到可变阻抗匹配网络360的输出与第一电极370之间的传输路径349。无论哪种方式，功率检测电路380都被配置成对沿着传输路径348传播的正向信号(即，从RF信号源340朝向第一电极370)和反射信号(即，从第一电极370朝向RF信号源340)的功率进行监测、测量或检测。在一些实施例中，功率检测电路380可以仅检测反射信号的功率。

功率检测电路380向系统控制器330提供传送正向信号功率和反射信号功率的幅值的信号。系统控制器330又可以计算反射信号功率与正向信号功率的比值，或S11参数。如将在下面更详细地描述的，当反射功率与正向功率比率超过阈值时，这指示系统300未充分匹配，并且装料316和/或装料317的能量吸收可能不是最佳的。在这种情况下，系统控制器330对改变可变阻抗匹配网络的状态的过程进行编排，直到反射功率与正向功率比率降低到期望的水平为止，从而重新建立可接受的匹配并促进装料316的更优化的能量吸收。如上所述，解冻系统300的一些实施例可以包括温度传感器、IR传感器和/或重量传感器390。可以将温度传感器和/或IR传感器定位在使得能够在解冻操作期间感测装料316的温度和/或装料317的温度的位置中。当提供给系统控制器330时，温度信息使系统控制器330能够改变由RF信号源340提供的RF信号的功率(例如，通过控制由电源和偏置电路350提供的偏置电压和/或电源电压)，以调节可变阻抗匹配网络360的状态，和/或确定何时应该终止解冻操作。重量传感器位于装料316下方和/或装料317下方，并被配置成向系统控制器330提供装料316的重量估计和/或装料317的重量估计。系统控制器330可以使用该信息来例如确定RF信号源340所提供的RF信号的期望功率电平，确定可变阻抗匹配网络360的初始设置，和/或确定解冻操作的近似持续时间。

如上所述，可变阻抗匹配网络360用于匹配解冻空腔310加装料316、317的输入阻抗，以尽可能地使传送到装料316、317中的RF功率最大化。解冻空腔310和每个装料316、317的初始阻抗在解冻操作开始时可能不准确。进一步地，每个装料316、317的阻抗在解冻操作期间随着每个装料316、317的升温而改变。根据一个实施例，系统控制器330可以向可变阻抗匹配网络360提供控制信号，这导致对可变阻抗匹配网络360的状态的修改。这使得系统控制器330能够在解冻操作开始时建立可变阻抗匹配网络360的初始状态，该状态具有较低的反射功率与正向功率比率，因此每个装料316、317对RF功率的吸收较高。此外，这使得系统控制器330能够修改可变阻抗匹配网络360的状态，从而使得在解冻操作的整个过程中可以维持充分的匹配，而不管每个装料316、317的阻抗的变化。

根据一个实施例，可变阻抗匹配网络360可以包括无源组件的网络，并且更具体地，包括定值电感器和/或电容器(例如，集总电感组件或集总电容组件)和可变电感器和/或可变电容器(或可变电感网络和/或可变电容网络)的网络。如本文所使用的，术语“电感器”是指电耦合在一起而没有其它类型的介入组件(例如，电阻器或电容器)的分立电感器或一组电感组件。如本文所使用的，术语“电容器”是指电耦合在一起而没有其它类型的介入组件(例如，电阻器或电感器)的分立电容器或一组电容式组件。

可变阻抗匹配网络360实质上可以包括两个部分：与RF信号源(或末级功率放大器)匹配的一个部分；以及与空腔加装料匹配的另一部分。

现在将结合图4A、图4B、图5A和图5B描述与单室解冻系统相比的双室解冻系统的具体物理结构。更具体地，图4A是根据示例性实施例的双室解冻系统400的横截面侧视图。图4B示出解冻系统400内的电场幅值。图5A是单室解冻系统500(例如，图1至图3的解冻系统100、210、220、300)的横截面侧视图。图5B示出解冻系统500内的电场幅值。

在一个实施例中，该解冻系统400总体上包括解冻空腔410、解冻空腔411、用户接口(例如，图3的用户接口320)、系统控制器(例如，图3的系统控制器330)、RF信号源440、电源和偏置电路(例如，图3的电路350)、功率检测电路(例如，图3的功率检测电路380)、可变阻抗匹配网络(例如，图3的网络360)、第一电极470、第二电极和第三电极，第一电极470可以布置在非导电材料内(例如，嵌入在由非导电材料形成的薄板、平台或搁板中，或者布置在非导电材料的两个部分之间)，第二电极和第三电极由容纳结构412形成。在一些其它实施例中，第二电极和第三电极可以是分离的接地的导电板，其与容纳结构412的顶壁和底壁平行。此外，在一些实施例中，解冻系统400可以包括重量传感器、温度传感器和/或IR传感器(例如，图3的传感器390)。

高度H1表示第一电极470和第二电极(例如，容纳结构412的顶壁的一部分)之间的距离。高度H2表示第一电极470和第三电极(例如，容纳结构412的底壁的一部分)之间的距离。在一个实施例中，解冻空腔410的高度H1可以与解冻空腔411的高度H2大约相同。例如，高度H1和H2中的每一个可以在大约5厘米(cm)到大约30cm(例如大约10cm)的范围内，尽管高度H1和H2也可以更小或更大。例如，容纳结构412和电极470可以定位成使得高度H1在高度H2的预定百分比(例如，1％到5％或更少)内。

容纳结构412可以限定三个内部区域：解冻空腔410、解冻空腔411和电路外壳区域(未示出)。容纳结构412可以包括底壁、顶壁和侧壁，其中不同的壁和/或壁的不同部分可以限定解冻空腔410和411中的每一个的内部边界。解冻空腔410和411中的每一个可以包括电容式解冻装置，该解冻装置具有第一电容板(第一电极470)、第二电容板(例如，该容纳结构412的顶壁的一些或全部)和第三电容板(例如，该容纳结构412的底壁的一些或全部)。第一电极470可以通过空气腔与容纳结构的顶壁分离，待解冻的装料417可以放置在该空气腔中。第一电极470可以通过另一个空气腔与容纳结构的底壁分离，待解冻的装料416可以放置在该空气腔中。第一电极470与RF信号源440电耦合，并在解冻系统400的加热操作期间从RF信号源440接收RF能量。当RF信号源440将RF能量施加到第一电极470时，在第一电极470与容纳结构412的形成第二电极的该部分(例如，顶壁和/或侧壁)之间产生第一电场，并且在第一电极470与容纳结构412的形成第三电极的该部分(例如，顶壁和/或侧壁)之间产生第二电场。

如图4B所示，当在解冻系统400的加热操作期间向第一电极470施加RF能量时，在解冻空腔410内的各个位置处的电场的幅值可以基本上匹配(或反映)在解冻空腔411内的对应位置处的电场的幅值。这可以部分地由高度H1约等于高度H2引起，从而导致电极470和顶部电极(例如，容纳结构412的顶壁)之间的第一寄生电容C1约等于电极470和底部电极(例如，容纳结构412的底壁)之间的第二寄生电容C2。对于具有类似质量的两个装料416、417而言，在解冻空腔410和解冻空腔411内的电场幅值的这种相似性可能会导致装料416与装料417中类似的热量增长率。

根据一个实施例，容纳结构412至少部分地由导电材料形成，并且容纳结构的导电部分可以接地(例如，经由到接地参考端的连接)来为系统的各种电气组件提供接地参考。

可替换地，至少对应于第二电极和第三电极的容纳结构412的部分(例如，顶壁和底壁的全部或部分)可以由导电材料形成并接地。为了避免装料416与容纳结构412的底壁的导电部分之间的直接接触，非导电阻挡层(例如，图3的阻挡层314)可以位于容纳结构412的底壁上方。为了避免装料417与电极470之间的直接接触，另一个非导电阻挡层(例如，图3的阻挡层315)可以位于第一电极470上方。

当包括在系统400中时，重量传感器可以位于装料416和/或装料417下方。重量传感器可以被配置成向系统控制器提供对装料416和/或装料417的重量的估计。可以将温度传感器和/或IR传感器定位在使得能够在解冻操作之前、期间和之后感测装料416和/或装料417的温度的位置中。根据一个实施例，温度传感器和/或IR传感器被配置成向系统控制器提供装料温度估计。

在一个实施例中，系统控制器、RF信号源440、电源和偏置电路，功率检测电路和部分可变阻抗匹配网络的各种组件中的一些或全部可以耦合到容纳结构412的电路外壳区域内的公共衬底。根据一个实施例，系统控制器通过公共衬底上或内的各种导电连接线耦合到用户接口、RF信号源440、可变阻抗匹配网络和功率检测电路。此外，在一个实施例中，功率检测电路沿着RF信号源440的输出和可变阻抗匹配网络的输入之间的传输路径耦合。例如，公共衬底可以包括微波迭层板或RF迭层板、聚四氟乙烯(PTFE)衬底、印刷电路板(PCB)材料衬底(例如，FR-4)、氧化铝衬底、瓷砖或其它类型的衬底。在各种替代实施例中，可以通过衬底和组件之间的电连接线(例如，电缆)将各种组件耦合到不同的衬底。在其它替代实施例中，一些或所有组件可耦合到空腔壁，而非耦合到不同衬底。在一个实施例中，第一电极470通过可变阻抗匹配网络和传输路径电耦合到RF信号源440。如前所述，可变阻抗匹配网络包括可变阻抗(例如，电感、电容和/或电阻)网络和多个定值集总阻抗元件(例如，集总电感器、电容器和/或电阻器)。在一个实施例中，可变阻抗网络和集总阻抗元件耦合到公共衬底并且位于容纳结构412的电路外壳区域内。在另一实施例中，可变阻抗网络可以容纳在容纳结构412的电路外壳区域中，该电路外壳区域与容纳可变阻抗网络的电路外壳分开。导电结构(例如，导电通孔或其它结构)可提供电路外壳区域内的电路之间的电连通。

参考图5A和图5B，更传统的解冻系统500通常包括解冻空腔510、室511、用户接口(未示出)、系统控制器(未示出)、RF信号源540、电源和偏置电路(未示出)、功率检测电路(未示出)、可变阻抗匹配网络(未示出)、第一电极570、以及由容纳结构512形成的第二电极和第三电极。系统控制器、第一电极570、功率检测电路、电源和偏置电路以及可变阻抗匹配网络中的一些或全部可以设置在室511内。例如，室511可以专用于储存解冻系统500的电子组件和/或其它组件，并且可以不用作装料的解冻室。

容纳结构512可以包括底壁、顶部和侧壁，壁可以限定解冻空腔510和室511的部分。解冻空腔510可以包括电容式解冻装置，该电容式解冻装置具有由空气腔分开的第一电容板(第一电极570)和第二电容板(该容纳结构512的部分，例如顶壁的一部分)，待解冻的装料517可以放置在该空气腔中。第一电极570与RF信号源540电耦合，并在解冻系统500的加热操作期间从RF信号源540接收RF能量。在本例子中，解冻空腔510的高度H3(例如，5-30cm)可以大于室511的高度H4(例如，2-10cm)。

如图5B所示，在解冻系统500的加热操作期间，当高度H4基本上小于高度H3时(例如，在本例子中，高度H3为约10cm，并且高度H4为约4cm)，电极570和容纳结构512的顶壁之间的电场强度小于电极570和容纳结构512的顶壁之间的电场强度(例如，约小30-50％)。电极570和容纳结构512的顶壁之间的第一寄生电容C1基本上低于电极570和容纳结构512的底壁之间的第二寄生电容C2，这部分地导致了电场幅值的差异。解冻系统500内的寄生电容C1和寄生电容C2的这种差异可能会降低解冻系统500的解冻效率。另外，至少因为室511专用于组件存储，并且不能用作解冻空腔，所以解冻系统500中的空间利用效率可能不理想。

现在将比较图4A、图4B的双室解冻系统400和图5A、图5B的单室解冻系统500的各方面。

首先，将考虑每个系统的解冻效率。解冻效率可以被定义为由一个或多个装料吸收的能量的量与由RF信号源(例如，RF信号源440、540)提供的能量的总量的百分比或比率。例如，假定装料电阻(例如，对于食品装料约1欧姆)基本上小于给定解冻空腔的电容电抗(例如，在约40.68兆赫(MHz)下约10皮法(pF)，391欧姆)，则给定上部解冻空腔(例如，空腔410、510)的总阻抗(Zload)可以根据等式1近似建模：

其中表示装料的电阻，C1表示电极(例如电极470，570)和容纳结构(例如容纳结构412、512)的顶壁之间的寄生电容，C2表示电极和容纳结构的底壁之间的寄生电容。Zload的实部表示有助于增加给定装料的温度的能量吸收。Zload的实部越高，可被载荷吸收的能量越多(即，导致更高的解冻效率)。

出于该比较的目的，将考虑解冻空腔高度H1和H2大致相同(例如，H1和H2可均为约10cm)的双腔解冻系统400的实施例，并且将考虑单室解冻系统500的实施例，在该实施例中，将假设解冻空腔高度H3大于室高度H4(例如，H3可以是约10cm并且H4可以是约4cm)。

在单室解冻系统500中，因为解冻空腔高度H3大于室高度H4，所以第一寄生电容C1将小于单室解冻系统500中的第二寄生电容C2，导致Zload具有相对较小的实部，因此使得解冻效率相对较低。

在双室解冻系统400中，因为解冻空腔高度H1与解冻空腔高度H2大约相同，所以第一寄生电容C1将约等于双室解冻系统400中的第二寄生电容C2，从而导致Zload具有相对较大的实部，因此使得解冻效率相对较高。

应当理解，如果单室解冻系统500的空腔高度H4增大到大致等于解冻空腔的高度H3，则单室解冻系统500的解冻效率将与双室解冻系统400的解冻效率大致相同，但是会牺牲单室解冻系统500的空间利用效率。

接下来，将考虑每个系统的空间利用效率。如在此所使用的，空间利用效率是指可用于包含装料的解冻系统的体积与该解冻系统的总体积的百分比或比率。

对于双室解冻系统400，如果电极470所需的空间和任何对应的电绝缘/非导电材料(例如，图3的阻挡层315)被忽略，则空间利用效率接近100％，因为电极470的任一侧上的空腔可用于包含和解冻装料。

对于单室解冻系统500，空间利用效率不理想，因为室511专用于容纳系统的组件。例如，如果解冻空腔高度H3为约10cm且室高度H4为约4cm，则空间利用效率将为约71.4％。如果高度H4从4cm增加到10cm，则空间利用效率将降低到约50％。如上所述，增加高度H4将牺牲空间利用效率来提高解冻效率。如图所示，在单室解冻系统500的空间利用效率和解冻效率之间存在折衷方案。

因此，当考虑该示例性实施例时，与单室解冻系统500相比，双室解冻系统400可以提供改善的空间利用效率和/或解冻效率。

既然已经描述了解冻系统的电气方面和物理方面的实施例，现在将结合图6描述用于操作这种解冻系统的方法的各种实施例。更具体地，图6是根据示例性实施例的操作具有动态装料匹配的解冻系统(例如，图1至图4B的系统100、210、220、300、400)的方法的流程图。

在方框602中，当系统控制器(例如，图3的系统控制器330)接收到解冻操作应该开始的指示时，该方法可以开始。例如，可以在用户已经将一个或多个装料(例如，图3的装料316、317和图4的装料416、417)放置到系统的解冻空腔(例如，图3的空腔310、311和图4的空腔410、411)中，已经对空腔进行密封(例如，通过关闭门或抽屉)，并且已经按下(例如，图3的用户接口320的)启动按钮之后，接收这种指示。在一个实施例中，空腔的密封可接合一个或多个安全联锁机构，该联锁机构在接合时指示提供给空腔的RF功率将基本上不泄漏到空腔外的环境中。如将在后文描述的，安全联锁机构的脱离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，系统控制器可选地可以接收指示装料类型(例如肉类、液体或其它材质)、初始装料温度和/或装料重量的另外的输入。例如，可以通过与用户接口的交互(例如，通过用户从所识别的装料类型的列表中进行选择)来从用户接收关于装料类型的信息。可替换地，该系统可以被配置成对在每个装料的外部上可见的条形码进行扫描，或者对每个装料上或嵌入每个装料内的RFID装置的电子信号进行接收。关于初始装料温度的信息可以例如从系统的一个或多个温度传感器和/或IR传感器(例如，图3的传感器390)接收。关于装料重量的信息可以通过与用户接口的交互从用户接收，或者从系统的一个或多个重量传感器(例如，图3的传感器390)接收。如上所述，指示装料类型、初始装料温度和/或装料重量的输入的接收是可选的，并且可替换地，系统可以不接收这些输入中的一些或全部。

在方框604中，系统控制器向可变匹配(例如，图3的网络360)提供控制信号，以建立可变匹配网络的初始配置或状态。控制信号通过改变一个或多个可变电感器和/或电容器的组件值来影响由可变匹配网络内的可变阻抗网络提供的阻抗变换。例如，控制信号可以影响可变阻抗网络中的一个或多个内的旁路开关的状态，该旁路开关响应于来自系统的控制信号，并且致使电感器和/或电容器被切换进入或离开可变阻抗网络。

同样如前所述，可变匹配网络的第一部分可以被配置成为RF信号源(例如，图3的RF信号源340)或末级功率放大器(例如，图3的功率放大器346)提供匹配，并且可变匹配网络的第二部分可以被配置成提供空腔(例如，图3的空腔310)加上一个或多个装料(例如，图3的装料316、317)的匹配。例如，第一可变阻抗网络可以被配置成提供RF信号源匹配，第二可变阻抗网络可以被配置成提供空腔加装料匹配。

已经观察到，对于冻结装料的最佳初始总匹配(即，装料吸收最大量的RF功率时的匹配)通常对于匹配网络的空腔匹配部分具有相对较高的电感，而对于匹配网络的RF信号源匹配部分具有相对较低的电感。

根据一个实施例，为了在方框604中建立可变匹配网络的初始配置或状态，系统控制器向第一可变阻抗网络和第二可变阻抗网络发送控制信号，以调整由网络提供的阻抗变换。系统控制器可以基于系统控制器先验已知的装料类型/重量/温度信息来确定设置多大或多小的阻抗变换。对于可变阻抗网络包括可变电感器网络或可变电容器网络的实施例，如果系统控制器没有可用的先验装料类型/重量/温度信息，则系统控制器可以为RF信号源匹配选择相对较低的缺省电感值或相对较高的缺省电容值，并且为空腔匹配选择相对较高的缺省电感值或相对较低的缺省电容值。

然而，假设系统控制器确实具有关于装料特性的先验信息，则系统控制器可以尝试在最佳初始匹配点附近建立初始配置。例如，给定类型装料的最佳初始匹配点可以具有网络最大值的约80％的空腔匹配，并且可以具有网络最大值的约10％的RF信号源匹配。系统控制器可以初始化可变阻抗网络，使得可变阻抗匹配网络的空腔匹配部分具有与其最佳初始匹配点相对应的状态(例如，网络最大值的约80％)，并且使得可变阻抗匹配网络的RF信号源匹配部分具有与其最佳初始匹配点相对应的状态(例如，网络最大值的约10％)。

一旦建立了初始可变匹配网络配置，系统控制器可以执行过程610，该过程610在必要时调整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到可接受的或最佳的匹配。根据一个实施例，在方框612中，该过程包括致使RF信号源(例如，图3的RF信号源340和图4的RF信号源440)通过可变阻抗匹配网络向第一电极(例如，图1的第一电极170、图3的第一电极370、图4的第一电极470)提供相对低功率的RF信号。系统控制器可以通过到电源和偏置电路(例如，图3的电路350)的控制信号来控制RF信号功率电平，其中控制信号致使电源和偏置电路向放大器(例如，图3的放大器级344、346)提供与期望的信号功率电平一致的电源和偏置电压。例如，相对较低功率的RF信号可以是功率电平在约10瓦特(W)到约20W范围内的信号，但是可替换地，也可以使用不同的功率电平。在匹配调整过程610期间，需要相对较低的功率电平信号，以降低损坏空腔或装料的风险(例如，如果初始匹配引起高反射功率)，并降低损坏可变阻抗网络的开关组件的风险(例如，由于可变阻抗网络内的开关触点上的电弧引起)。

在方框614中，然后功率检测电路(例如，图3的功率检测电路380)对沿着RF信号源和第一电极之间的传输路径(例如，图3的路径348)的正向功率和反射功率(或仅反射功率)的幅值进行测量，并将这些测量值提供给系统控制器。系统控制器然后可以确定反射信号功率和正向信号功率之间的比率，并且可以基于该比率确定系统的S11参数。在一个实施例中，系统控制器可以存储计算出的比率和/或S11参数，以便将来的评估或比较。

在方框616中，系统控制器可以基于反射功率的幅值、反射信号功率与正向信号功率比率和/或S11参数来确定可变阻抗匹配网络提供的匹配是否是可接受的(例如，该比率是百分之十或更小，或者与一些其它标准相比是有利的)。可替换地，系统控制器可以被配置成确定该匹配是否是“最佳”匹配。例如，可以通过迭代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已定义子集)的正向RF功率和反射RF功率(或仅反射功率)，并确定哪个配置导致最低的反射功率或反射功率与正向功率比率，来确定“最佳”匹配。

当系统控制器确定该匹配不可接受或不是最佳匹配时，在方框618中，系统控制器可以通过重新配置可变阻抗匹配网络来调整该匹配。例如，这可以通过向可变阻抗匹配网络发送控制信号来实现，该控制信号使网络增大和/或减小网络内可变组件的可变电感、电容和/或电阻。在重新配置可变阻抗匹配网络之后，可以迭代地执行方框614、方框616和方框618，直到在方框616中确定了可接受的或最佳的匹配为止。

一旦确定了可接受的或最佳的匹配，就可以开始解冻操作。在方框620中，解冻操作的开始包括将RF信号源(例如，图3的RF信号源340和图4的RF信号源440)提供的RF信号的功率增加到相对高功率的RF信号。再一次，系统控制器可以通过到电源和偏置电路(例如，图3的电路350)的控制信号来控制RF信号功率电平，其中控制信号致使电源和偏置电路向放大器(例如，图3的放大器级344、346)提供与期望的信号功率电平一致的电源和偏置电压。例如，相对较高功率的RF信号可以是功率电平在约50W到约500W范围内的信号，但是可替换地，也可以使用不同的功率电平。

在方框622中，然后功率检测电路(例如，图3的功率检测电路380)沿着RF信号源与第一电极之间的传输路径(例如，图3的路径348)周期性地测量正向功率和反射功率(或仅反射功率)的幅值，并将那些测量值提供给系统控制器。系统控制器可以再次确定反射信号功率和正向信号功率之间的比率，并且可以基于该比率确定系统的S11参数。在一个实施例中，系统控制器可以存储计算出的比率和/或S11参数，以便将来的评估或比较。根据一个实施例，正向功率和反射功率的周期性测量可以以相当高的频率(例如，毫秒级)或以相当低的频率(例如，秒级)进行。例如，用于进行周期性测量的相当低的频率可以是每10秒到20秒一次测量的速率。在方框624中，系统控制器可以基于一个或多个测量的反射功率幅值、计算的反射信号功率与正向信号功率比率和/或一个或多个计算的S11参数来确定可变阻抗匹配网络提供的匹配是否是可接受的。例如，系统控制器可以在进行该确定时使用单个反射功率测量值、计算的反射信号功率与正向信号功率比率或S11参数，或者可以在进行该确定时取多个先前测量值或先前计算的反射功率幅值、反射功率与正向功率比率或S11参数的平均值(或其它计算)。为了确定匹配是否是可接受的，系统控制器可以例如将反射功率测量值、计算的比率和/或S11参数与阈值进行比较。例如，在一个实施例中，系统控制器可以将计算的反射信号功率与正向信号功率比率与10％的阈值(或一些其它值)进行比较。低于10％的比率可以指示该匹配仍然是可接受的，而高于10％的比率可以指示该匹配不再是可接受的。当所计算的测量值、比率或S11参数大于阈值(即，比较是不利的)时，指示不可接受的匹配，则系统控制器可通过再次执行过程610来发起可变阻抗匹配网络的重新配置。

如前所述，当一个或多个装料升温并且改变状态时，由于该一个或多个装料(例如，图3的装料316、317)的阻抗改变，可变阻抗匹配网络提供的匹配可能在解冻操作过程中降级。例如，在解冻操作过程中，可以通过改变可变阻抗匹配网络的可变电容器、电感器和/或电阻器的电容、电感和/或电阻来维持最佳空腔匹配。

根据一个实施例，在重新配置可变阻抗匹配网络的迭代过程610中，当在方框618中通过重新配置可变阻抗匹配网络来调整匹配时，系统控制器可以初始地为可变阻抗匹配网络的各个或多组可变电容器、电感器和/或电阻器选择对应于预期最佳匹配轨迹(例如，最佳空腔匹配和最佳RF信号源匹配)的状态。通过以这种方式选择倾向于遵循预期的最佳匹配轨迹的可变组件值，当与不考虑这些趋势的重新配置过程相比较时，可以减少执行可变阻抗匹配网络重新配置过程610的时间。

实际上，系统控制器可以采用多种不同的搜索方法来重新配置系统以具有可接受的阻抗匹配，包括测试所有可能的可变阻抗匹配网络配置。搜索可接受的配置的任何合理方法均被认为落入本发明主题的范围内。在任何情况下，一旦在方框616中确定了可接受的匹配，就在方框620中恢复解冻操作，并且该过程继续重复。

返回参考方框624，当系统控制器基于一个或多个反射功率测量值、计算的反射信号功率与正向信号功率比率和/或一个或多个计算的S11参数来确定可变阻抗匹配网络提供的匹配仍然可接受时(例如，测量值、计算的比率或S11参数小于阈值，或比较是有利的)，在方框626中，系统可以评估是否发生了退出条件。实际上，确定是否已经发生退出条件可以是在解冻过程期间的任何点发生的中断驱动过程。然而，为了将该过程包括在图6的流程图中，该过程被示出为在方框624之后发生。在任何情况下，若干条件可以保证停止解冻操作。例如，当安全联锁装置被破坏时，系统可以确定退出条件已经发生。可替换地，该系统可以确定在该用户(例如，通过图3的用户接口320)设定的计时器期满时，或者在系统控制器基于该系统控制器对解冻操作应进行多长时间的估计而建立的计时器期满时，已经发生了退出条件。在又一个替代实施例中，该系统可以以其它方式检测解冻操作的完成。

如果没有发生退出条件，则可以通过迭代地执行方框622和方框624(以及匹配网络重新配置过程610，如有必要)来继续解冻操作。当退出条件已经发生时，则在方框628中，系统控制器使RF信号源中断对RF信号的供应。例如，系统控制器可以禁用RF信号发生器(例如，图3的RF信号发生器342)和/或可以致使电源和偏置电路(例如，图3的电路350)中断供应电源电流。此外，系统控制器可以向用户接口(例如，图3的用户接口320)发送信号，致使用户接口产生用户可感知的退出条件的标记(例如，通过在显示设备上显示“门打开”或“完成”，或者提供可听音调)。然后，该方法结束。

应当理解，与图6中所描绘的框相关联的操作的顺序对应于示例性实施例，并且不应当被理解为将操作的顺序仅限于示出的顺序。相反，一些操作可以以不同的顺序执行，和/或一些操作可以并行执行。

本文中包含的各个附图所示出的连接线旨在表示各个元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应注意，本主题的实施例中可以存在许多替代性或另外的功能关系或物理连接。另外，某些术语在本文中也可以仅用于参考并且因此不旨在是限制性的，并且术语“第一”、“第二”和提及结构的其它这种数值术语并不暗示次序或顺序，除非上下文清楚地指出。

前面的描述涉及“连接”或“耦合”在一起的元件或节点或特征。如本文所使用的，除非另外明确说明，否则“连接”是指一个元件直接接合到另一个元件(或直接与另一个元件通信)，并且不一定是机械地接合到另一个元件。同样，除非另外明确说明，否则“耦合”是指一个元件直接或间接地接合到另一元件(或直接或间接地与另一元件通信)，并且不一定是机械地接合到另一个元件。因此，尽管图中所示的示意图描绘了元件的一个示例性装置，但另外的介入元件、装置、特征或组件可存在于所描绘的主题的实施例中。

在一个示例性实施例中，热量增加系统可以包括容纳结构、第一电极、射频(RF)信号源和传输路径。第一电极可以设置在容纳结构内。容纳结构和第一电极可以限定在第一电极的第一侧上的容纳结构中的第一空腔，并且限定在第一电极的第二侧上的容纳结构中的第二空腔。第一空腔可以被配置成接收第一装料，并且第二空腔被配置成接收第二装料。RF信号源可被配置成将RF信号提供到第一电极。传输路径可以电耦合在RF信号源的输出和第一电极之间。RF信号可以具有沿着传输路径的正向信号功率。

在一些实施例中，热量增加系统可以包括可变阻抗匹配网络、功率检测电路和控制器。可变阻抗匹配网络可以沿着RF信号源和第一电极之间的传输路径电耦合。功率检测电路可以被配置成检测沿着传输路径的反射信号功率。控制器可以被配置成修改可变阻抗匹配网络，以减小反射信号功率与正向信号功率的比率。

在一些实施例中，该热量增加系统可以包括第二电极和第三电极。第二电极可以电容性耦合到第一电极。第一空腔可以设置在第一电极和第二电极之间。第三电极可以电容性耦合到第一电极。第二空腔可以设置在第一电极和第三电极之间。

在一些实施例中，容纳结构可包括顶壁和与顶壁相对的底壁。第二电极可以形成顶壁的至少一部分。第三电极可以形成底壁的至少一部分。

在一些实施例中，该热量增加系统可以包括第一电绝缘材料层和第二电绝缘材料层。第一电绝缘材料层可设置在第一电极上方并与第一电极直接接触。第二电绝缘材料层可设置在容纳结构的底壁上方并与该底壁直接接触。

在一些实施例中，当RF信号源向第一电极提供RF信号时，第一电极和第二电极之间的第一电场的第一幅值增加，并且第一电极和第三电极之间的第二电场的第二幅值增加。

在一些实施例中，第一电极和第二电极之间的第一距离在5厘米(cm)至30cm的范围内，并且第一电极和第三电极之间的第二距离在5cm至30cm的范围内。

在一些实施例中，表示第一电极和第二电极之间的第一距离的第一值在表示第一电极和第三电极之间的第二距离的第二值的百分之一之内。

在示例性实施例中，热量增加系统可以包括RF信号源、第一电极、容纳结构、传输路径、功率检测电路和控制器。RF信号源可以被配置成提供RF信号。第一电极可以从RF信号源接收RF信号。容纳结构可以与第一电极电容性耦合。容纳结构和第一电极可以限定在第一电极的第一侧上的容纳结构中的第一空腔，并且限定在第一电极的第二侧上的容纳结构中的第二空腔。该第一空腔可以被配置成接收第一装料，并且该第二空腔可以被配置成接收第二装料。传输路径可以电耦合在RF信号源的输出和第一电极之间。RF信号可以具有沿着传输路径的正向信号功率。功率检测电路可以被配置成检测沿着传输路径的反射信号功率。控制器可以被配置成减小反射信号功率与正向信号功率的比率。

在一些实施例中，该热量增加系统可以设置在器具内，该器具被配置成在该器具的正常操作期间维持第一空腔和第二空腔内的恒定温度。在器具的热量增加操作期间，可以将RF信号提供给第一电极。第一电极可以设置在器具的搁板内。

在一些实施例中，该热量增加系统可以包括第二电极和第三电极。第二电极可以电容性耦合到第一电极。第一空腔可以设置在第一电极和第二电极之间。第三电极可以电容性耦合到第一电极。第二空腔可以设置在第一电极和第三电极之间。

在一些实施例中，容纳结构可包括顶壁和与顶壁相对设置的底壁。第二电极可以形成顶壁的至少一部分。第三电极可以形成底壁的至少一部分。

在一些实施例中，该热量增加系统可以包括第一电绝缘阻挡层和第二电绝缘阻挡层。第一电绝缘阻挡层可设置在第一电极上方并与第一电极直接接触。第二电绝缘阻挡层可设置在容纳结构的底壁上方并与该底壁直接接触。

在一些实施例中，第二电极和第三电极可以经由接地参考端电接地。

在一个示例性实施例中，该热量增加系统可以包括容纳结构、第一电极和RF信号源。容纳结构可包括多个壁。第一电极可以设置在容纳结构对容纳结构进行划分。第一电极和容纳结构的多个壁可以限定第一空腔和第二空腔，第一空腔被配置成接收第一装料，第二空腔被配置成接收第二装料。第一空腔和第二空腔可以由第一电极隔开。RF信号源可以经由传输路径耦合到第一电极，并且可以被配置成经由传输路径向第一电极提供RF信号。

在一些实施例中，热量增加系统可以包括功率检测电路、可变阻抗匹配网络和控制器。功率检测电路可以被配置成检测沿着传输路径的反射信号功率。可变阻抗匹配网络可以沿着传输路径耦合。控制器可以被配置成当RF信号源将RF信号提供给第一电极时，通过修改可变阻抗匹配网络的状态来降低反射信号功率。

在一些实施例中，多个壁可以包括顶壁和底壁。顶壁可以包括电容性耦合到第一电极的第二电极。底壁可以包括电容性耦合到第一电极的第三电极。

在一些实施例中，当RF信号被提供给第一电极时，第一电极和第二电极之间的第一电场的第一幅值增加，并且第一电极和第三电极之间的第二电场的第二幅值增加。

在一些实施例中，第一空腔的第一高度在第二空腔的第二高度的百分之一之内。

在一些实施例中，该热量增加系统可以包括第一非导电阻挡层和第二非导电阻挡层。第一非导电阻挡层设置在第一电极的上表面上。第二非导电阻挡层可以设置在底壁的上表面上。

尽管前述详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应了解，存在大量变化。还应理解，本文描述的一个或多个示例性实施例不旨在以任何方式限制所要求保护的主题的范围、适用性或配置。前述的详细说明而是将给本领域的技术人员提供用于实现上述一个或多个实施例的方便的指引。应理解，可以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，所述范围包括提交本专利申请时已知的等同物或可预见的等同物。