微波箱式加热器中场分布的研究

本文应用求解波导管和分层介质加载的矩形腔组合问题的矩量法,对由波导激励的分层加载微波箱式加热器负载中的微波场分布,激励口面上的场和输入电压驻波比等进行了计算。根据改善加热均匀性的要求对激励口的位置和取向等参数进行了优化。     

一种多路微波功率及温度数据采集系统的实现

实现了一套微波化学实验数据的自动采集系统,该系统的硬件结构基于MAX197和AT89C51单片机分别实现模数转换和数据采集的控制;采集控制软件使用计算机高级语言编写。在波导系统微波加热去离子水的实验中,使用该系统对实验数据电压反射系数和水中不同位置的温度进行自动采集,获得它们随时间变化的数据。该系统结构简单,使用方便,提供多种数据处理方式,比昂贵的数据采集卡节约成本,又能实现实时长时间采集,方便了微波化学实验的开展。     

基于缝隙波导的多频微波加热研究

微波因其高效、绿色无污染等优点在加热领域应用广泛,但加热均匀性差限制了它的进一步发展。本文基于波导缝隙天线理论和磁控管的非线性响应特性,设计了一个以波导缝隙阵列天线为辐射器的加热系统。利用磁控管的非线性响应特性输出多个频率的微波以丰富电磁场的模式,设计了基于横向缝隙波导和纵向缝隙波导的两种辐射器,建立了微波加热的多物理场模型,以模拟多个频率的微波通过缝隙波导加热物体的效果,并分析了不同参数如缝隙、频差等对加热均匀性及效率的影响。     

微波元件加工中变形的防止与解决

本文通过对微波元件加工中变形的分类,各种情况的分折,并通过一些生产加工实例,提出了防止和解决各类变形的措施。其中主要包括:对波导管和法兰盘焊接,采用“预先反变形”的方法,这种方法是在焊前对波导管和法兰盘焊口进行反方向修整加工,以保证焊接之后波导管管口达到精度要求。在利用成形弯曲法对波导管进行变曲时,于变曲之前对波导管弯曲部位进行加工,削去一部分金属,以减轻弯曲过程中因金属流动对弯模的压力,从而防止波导管产生皱折和挠曲文中还举例提出选用高频加热等均匀加热方法进行银焊来解决长焊缝焊接过程中的开裂和变形问题。     

微波炉内打火的修理经验

一台格力WD-700TL17-3型微波炉在关闭炉门开始加热时,突然出现打火燃烧现象。迅速关机,经检查,发现磁控管微波发射波（俗称无线）已被打火燃烧时的烟熏黑。再观察加热室的微波进口（俗称波导口）的云母片已被烧黑。     

管道式固体材料微波加热装置的仿真设计*

为了解决工业上固体材料在微波加热过程中普遍存在的能量不集中、效率低、加热不均匀的问题,提 出了一种管道式固体材料微波加热装置的设计方案。利用多物理场仿真对固体材料微波加热均匀性影响因素进行 分析,并优化了微波馈入装置的分布和管道结构,仿真表明该装置具有较好的加热均匀性和较高的效率。基于优化 后的设计,计算了褐煤在微波加热时的温度分布情况,其温度场的变异系数COV 值达到0.166,表明温度分布具有 良好的均匀性。该装置实现了对褐煤的微波均匀加热,对固体材料微波加热的工业应用具有指导意义。     

纳米金属薄膜材料电磁参数测量方法

提出了一种基于波导法的纳米薄膜材料电磁参数测量的新方法,给出了该方法的基本原理.与常规波导测量方法相比,该方法根据纳米金属薄膜材料的特点,简化了求解算法,只需测出加载薄膜波导开路与短路时的复反射系数,即可求出薄膜的介电常数与导磁率,使测量过程简单高效并具有较高的精度.     

终端辐射开路圆波导的反射

终端开路的圆波导反射特性的估计,对于喇叭天线的设计非常重要,也可以用于复数介质材料介电常数的测量。圆波导终端开路,存在着电磁波向半无限大空间的辐射,采用模式扩展的方法对圆波导反射进行估计,引入一个大的圆波导,替代半无限大辐射空间,辐射问题转化成波导结的问题,通过模式扩展的方法进行求解,使用了复化和外推法技术从而避免了收敛慢的缺陷,改善了分析的准确性,对于不同几何形状、电气参数的情况的反射系数进行了讨论,并给出了数值结果。     

生物组织的介电常数对微波诊断和治疗肿瘤的影响

1　介电常数对微波诊断的影响有二个特点可作为微波诊断肿瘤的物理基础。一是肿瘤组织和周围组织的介电特性有显著差异 ,二是皮下组织介电特性的变化可以通过测量微波反射系数反映出来。近年来 ,由于生物组织的介电特性在体测量技术中的发展 ,使微波诊断肿瘤成为可能。微波诊断肿瘤的方法是 :利用多层生物组织对微波的反射特性 ,用开口矩形波导探头作为传感器和人体直接接触 ,组织的介电特性变化 ,可以由微波的反射系数来体现 ,反射系数由网络分析仪或六端口反射计测定。波导探头在近场区域和人体组织相互作用 ,其反射系数是组织介电常数、…     

多波长集成光源阵列封装用微波馈线设计

针对多波长集成光源阵列封装设计了一种具有低传输损耗、低串扰的阵列微波馈线。通过分析微带线和接地共面波导在传输高频微波信号时的优缺点,设计了一种桥型微波馈线结构。同时利用有限元法,对馈线尺寸参数进行仿真优化。在30GHz范围内,得到了反射系数低于-17dB、传输损耗小于0.4dB、相邻信号电极间串扰小于-26dB的仿真结果。设计了基于金线键合的阵列芯片方案,并通过有限元法仿真确定了传输性能良好的封装间距。     

一种双圆柱腔微波加热系统的仿真研究

本文提出并设计了一种工作频率为2．45GHz的双圆柱腔微波加热系统。该加热系统是在矩形波导宽边中央开孔,用两支铜棒将矩形波导中传输的微波耦合到双圆柱腔内并对圆柱腔内的化学反应罐进行加热。仿真研究表明,通过调节短路活塞、耦合铜棒和调配螺钉,在主要工作频带内输入端反射系数小于-10dB,耦合进两个圆柱腔内的功率相等,两个圆柱腔内场分布大致相同。此双圆柱腔微波加热系统具有效率高、加热均匀等特点,在微波化学分析中具有较好的应用前景。     

盘荷波导慢波结构色散特性的变分分析

盘荷波导慢波结构可以看成由无数多个波导不连续性组成，每个波导不连续性可用一个T型网络描述，其参数能用变分方法得到，再根据无耗的四端微波网络理论，可以得到这种慢波结构的色散方程，因此本文得到了一种用于计算盘荷波导慢波结构色散特性的变分法。该变分法获得的色散特性结果与用场匹配法和HFSS模拟获得的结果符合得比较好。     

基于双频双磁控管微波炉加热均匀性研究

如今人们普遍采用微波炉来快速加热食物,方便且快捷。但是磁控管产生的高频微波直接通过波导管传送至炉腔内,炉腔内微波的不均匀分布导致食物各部分加热速率出现差异,致使食物加热不均匀,加热效果不理想。针对现有技术中存在的不足,本文介绍一种采用两个频率不同的低电压磁控管对微波炉中的食品进行加热来提高微波炉的加热均匀性方法。利用仿真软件对双磁控管在炉腔内的能量分布特性进行了研究,再用MATLAB给出仿真分析结果。结果显示采用本文改进方法后,微波炉的加热均匀性明显提升。     

在1/R居中Cantor集合介质填充波导中波的反射

1/R居中Cantor集合分层介质是一种分形结构。这种结构在某些光学器件上已获得应用。如果将它引入微波领域,可望构造出一类新型的微波器件。本文主要研究了在以这种分形介质填充的波导中波的反射传输特性。利用网络的自相似性,导出了反射系数、传输系数的简单递推公式。最后,给出具体分析实例,并讨论了计算结果。     

E面分支波导耦合器的二维有限元法分析

基于二维有限元的分析途径 ,本文提出了四端口E面分支波导耦合器的一种分析方法。利用该方法 ,开发了相应的分析软件 ,并已成功应用于“微波模块设计制造一体化系统”中。一个四端口 4 .9dB五分支波导耦合器实例的计算结果与实验结果以及HFSS(一种基于三维有限元的高频结构仿真软件 )仿真结果的比较 ,证明该分析途径及软件实现是精确而有效的 ,并可广泛应用于同类微波器件的分析。     

利用频率选择表面改善微波吸收材料S波段的吸波性能

研究了如何利用金属周期性频率选择表面(FSS)的频率特性来改善微波吸收材料S波段的吸波性能。利用频率选择表面的等效电路和传输线理论分析了FSS和吸波材料涂层双层结构的微波反射特性。采用基于有限元方法的电磁波全波分析软件设计并仿真分析了FSS的结构和尺寸,实际制作了FSS和吸波材料涂层双层结构,测量了微波反射性能。理论分析和实验研究表明,利用FSS可以明显改善吸波材料涂层S波段的吸波性能,展宽涂层的吸波带宽,从而改善吸波材料的低频吸波性能。     

微波加热沥青系统中辐射器结构的优化设计

先通过微波工作室CST软件仿真计算,并结合波导设计理论对某公司原有辐射器结构进行场分析,然后对磁控管的安装位置与辐射器结构进行了优化设计.优化后的结构与优化前相比较明显降低了反射,并得到了实验验证.此优化不仅满足了加热效率的需求,也有利于磁控管的寿命.     

温变参数材料微波加热的数值模拟

针对一般材料的介电参数等温度的函数，本文提出了一个微波加热分析的非线性模型。该模型基于交替迭代法求解描述加热过程的非线性耦合电磁学，热学微分方程组，通过若干数值分析的实例，说明了该方法可作为微波加热精确分析的一个有效方法。     

一种915 MHz和2450 MHz双频微波加热分析

微波加热作为一种新型的加热方式在许多领域中得到了广泛的应用,与传统的加热方法相比,微波加热具有高效节能、选择加热、清洁无污染等特点。多源微波加热结构是实现微波均匀高效加热的有效手段,也是微波加热领域未来的发展趋势。在工业应用的多源微波加热腔体中,保证加热效率的同时如何提升加热均匀性始终是该领域的研究重点。本文在现有微波加热模型的基础上,提出了一种新型的双端口双频微波加热模型。本文基于有限元方法的多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics 5.4设计了一种915 MHz和2450 MHz的双频微波加热模型,通过端口之间的正交和缝隙滤波器的设计减少了两个端口之间能量的互相耦合,在保证加热效率的同时提高了加热的均匀性。