【文章】自带双模“微波炉”的主动售货机上岗！揭秘其间全新固态源RF加热技能

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  据CSIM&APVA 2019年发布的数据，我国2018年智能主动售货机出货量到达53万台，机内产品销售额到达159亿元；而依据Global Market Insights, Inc. 所做的研讨估量，全球智能主动售货机的商场规模将从现在的110多亿美元增加到2024年的超越300亿美元，全球出货量估计将超越550万台。

  其间，2018年非饮料类食物主动售卖机的出货量不到4万台，占整个主动售卖设备的7.5%左右。

  恩智浦与博威射频2019年自助售卖职业调研陈述中，从商业趋势、干流加热技能瓶颈与缺点、新技能评论研讨与改进作用、商业形式的改造四个方面，针对现有职业提出了新的观念和方向。

  跟着我国城市化进程的不断深入和作业生活节奏的日益紧凑，写字楼、社区、商场、交通枢纽、工业园区以及景区等人员密布场所和区域，对餐食的需求缺口在逐渐扩展，也因而催生了巨大的外卖和主动售卖业态。这两种商业形式各有自己的特色：

  现在的加热技能对食物加热作用和复原度仍有约束，转化率和损耗率不行抱负是商业形式最大的阻力。

  食物主动售卖相关食物加工、运送配送、售卖机点位绝大大都约束在区域性运营，没有呈现全国性的运营以及供应链公司和企业布局。

  现在运用在食物主动售卖机上的加热计划首要有微波穿透加热和热传导两种。热传导计划以电热管热风循环、蒸汽循环以及电热板传导为主，这种加热方法决议了热量需通过外包装由外及内加热，最高温度不能超越外包装接受的温度，且加热时刻比较久，只适用于时刻要求不高的运用场景。本文将要点评论微波加热计划。

  磁控管微波技能已问世70多年，因其技能老练、廉价牢靠，已在家用商场大规模的运用。微波以2450MHz的振动频率穿透食物，招引其间的极性分子如水和脂肪以高频振动摩擦来发生热量，其原理使得加热功率和作用较热传导方法有了极大的进步，是现在食物主动售卖机上选用的干流计划，为了加速食物加热速度，制造商一般会规划多路磁控管来增大微波功率。

  加热均匀性缺点 ：微波在谐振腔体内构成TE（横电波）多模，如下图。规划谐振腔时一般会让多模场尽量均匀散布，可是参加食物后会发生负载牵引效应，改动电磁场散布和TE形式，在实践加热时就会发生均匀性问题。别的磁控管频率2450MHz的微波对一般食物如水和肉类的穿透才能在1cm左右，这也是微波加热有时内部温度达不到预期方针的首要原因。

  加热一致性缺点：不同的食物以及不同的摆放方位会发生不同的负载牵引效应，使得多模场改变且不行猜测，导致很难获取高一致性的加热作用。

  对冷冻食物加热作用缺点：冰冻状况下的水极性分子对高频微波根本无效，所以用磁控管微波来加热冷冻食物，大都情况下会以某个或数个点发生负载牵引效应，更加重了均匀性和一致性的恶化。所以针对冷冻食物的微波加热需求对食材做定制要求，如约束食材厚度和尽量确保介电常数的均匀散布。

  设备制造商针对磁控管微波的部分缺点也采取了相对应的处理计划，如运用转盘和微波搅拌器便是现在处理加热均匀性的首要手法，别的通过多路磁控管和波导口规划也能取得更优化的电磁场散布。但关于高频穿透深度和冰冻状况下极性分子的鼓励受限于磁控管频率，还没有手法来应对，因而食物主动售卖机的规划和运营，仍需求选择能习惯现有微波才能的食材而且以冷藏温度来进行加热。

  针对此瓶颈，恩智浦与博威射频深入研讨和开发了低频915MHz射频RF单模鼓励计划，原理上较2450MHz微波穿透才能能大大的进步约三倍，可对食物在广度和深度呈现更大规模的鼓励，减小负载牵引对加热进程的影响。一起由于预知了单模电磁场散布，能够较简单的完成均匀加热和取得抱负的一致性作用。下图为915MHz在谐振腔内构成的某种单模场散布。

  恩智浦与博威射频立异地提出了『固态源915MHz+磁控管2450MHz』双微波加热处理计划，结合传统磁控管本钱低、功率大的长处以及固态源精准操控的长处，以高低频结合来补偿现有计划的缺点。固态源射频技能以毫秒级的响应速度进行功率核算和频率操控，可即时获悉食物吸收功率的状况并动态进行频率盯梢以改进吸收功率，批量化出产的加热食物可匹配不同的算法来到达抱负的加热作用。

  本计划的核心部件是LDMOS射频功率晶体管（NXP的MRF13750H），该器材创始性地代替磁控管来供给900MHz固态射频功率，处理了在食物加热中对辐射周期、方位和能量的精准操控，也因而而大幅度的进步及改进食物加热的作用。

  恩智浦与博威射频立异的『固态源915MHz+磁控管2450MHz』双微波加热处理计划，完成了线℃微波快速加热，且取得具有一致性的加热均匀性和食物复原度，并将为商业形式带来革新：

  食材加工，运送以及贮存：从冷藏向零下-18℃冷冻改变，不再受较短保质期和周转时刻约束，使得跨区域、全国性的食材供应链成为可能。

  消费体会：立等可取的主动售卖在热门区域会逐渐代替传统餐饮和外卖形式，尤其是食物安全和时刻资源渐渐的被人们所注重，公共卫生带来的穿插感染危险使得主动售卖优势越发显着。

  终端运营：因新技能带来的消费体会进步可带来高转化率，一起损耗率的下降可极大的削减终端运营和保护的本钱压力。

  2020年伊始，我国遭受了自SARS之后又一次全国规模内的新冠肺炎疫情，在悲怀壮烈的全国抗疫和可歌可泣的逆行者让咱们心胸激荡与感恩的一起，也在考虑个人、公司、职业能为国家和社会做些什么。为那些奋战在抗疫一线的白衣天使、人民警察、环卫工人、社区作业者，以及一切复工的公司企业人员，供给一份养分、安全、快速的食物更为火急与实践。

  能够预见，在不久的将来，食物主动售卖会呈现爆发式增加，跨区域的运营也行将呈现，终端顾客的消费体会进步是商业形式建立和强大的根底，而支撑公共安全突发应急的特点通过此次抗疫得以突显。

  咱们期望立异射频技能的不断演进和导入能够助力职业良性开展，打破食物快速加热技能瓶颈，使得食物安全，冷链存储与运送、快速加热一切的环节能打破地域和时刻约束，为全国性布置和跨区域供应链供给助力。

  本文由恩智浦半导体和深圳市博威射频科技有限公司（BRF）一起创造编写。博威射频建立于2018年末，是一家研制固态源微波运用的科技公司，集射频归纳技能、固态源运用软硬件开发、运营推行三坐落一体，为业界供给自主知识产权固态源微波加热的OEM/ODM集成计划。