本发明将微波加热设备的主要部分分为若干加热模块沿Z轴串接。每个模块中的不同微波馈入波导中都只传播基模TE10模式。每个加热模块中的不同微波馈入波导中的工作微波是相干同相位的，不同加热模块的工作微波馈入波导之间的隔离度很高的。我们可以在不同加热模块中采用非相干的微波源，也可以在沿Z轴排列的不同加热模块中采用相干的微波源，让沿Z轴对齐并沿Z轴相邻的属于不同加热模块中的微波馈入波导中的工作微波等幅反相，从而在由属于不同加热模块的空腔构成的加热腔中激励起从上到下沿-Y方向传播和从下到上沿Y轴传播的TEn0波，n为整数，大于等于2。本发明可以用于对各种材料的加热，或者用于加快化学反应的速度。