基于高损耗传输线的微波加热技术研究

发布时间：2020-03-26 21:14

【摘要】：微波加热技术及其应用一直以来都是国内应用研究最活跃的内容之一,目的是为了实现从微波能向热能的有效转化。微波加热技术及其应用很大程度上是基于腔体谐振原理和辐射原理,腔体谐振式应用主要是在金属腔体内,将微波能转化为热能,利用该种形式微波腔体产品化的微波炉及大型应用设备使用最为广泛。最近的课题研究方向基本上是在对腔体谐振理论应用基础上的性能提升与改善,鲜有创新突破性的研究。本文对国内外微波加热相关方面的文献进行了调研,针对微波加热方法进行了研究,主要研究和创新的内容如下:一、提出基于高损耗传输线的微波加热研究概念。首先分析了微波电路设计中各种常见类型传输线的结构与组成,其次选择适合应用于微波加热的悬置微带线并对其结构特点进行分析,再根据悬置微带线的结构提出了复合介质悬置微带线,并将该结构作为设计原型应用于微波加热设计中。二、为验证复合介质悬置微带线用于微波加热中的可行性,仿真并设计了开路、短路两种传输线结构,且针对每种结构进行了实物加工与实验,给出了每种结构的加热效果图,验证了复合传输线用于微波加热的可行性。在验证可行性的基础上,为扩大加热区域,设计了开路弯折复合介质传输线模型,并对开路弯折结构模型进行了加工与实验,对实验结果进行分析,在保证S参数吻合的基础上,扩大了加热区域,和所设计的模型预期结果一致。三、根据指标需求,应用高损耗传输线理论设计出弯折传输线模型。在保证馈电端口到模型的S参数与保证效率的基础上,扩大了加热区域,对设计的模型进行实物加工。并对系统所需的金属屏蔽腔尺寸对加热效率的影响进行了研究,分析了腔体尺寸对系统S参数以及介质的能量利用率的影响,最终给出了设计模型以及加工实物图。四、金属屏蔽腔,传输线加热结构结合系统所需的功放源,共同组成用于微波加热的加热系统。对该系统进行了实验验证,从功放源到加热系统,其效率高达84.15%,验证了所提出的高损耗传输线应用于微波加热的可行性。最后对介质形状对加热效果产生的影响进行了分析。
【图文】：

圆柱谐振腔体的激励模式以及匹配控制结构；(a)圆柱谐振腔体；(b)匹配控制结构

到 2.5GHz 范围内频率的的变化对固定放置的冻牛肉imV.Yakovlev 研究了通过增加输入端口数量，达到对加热模式的精确控制；并研究了在两个响[17]。图 1- 3 是两个端口不同时起作用时，
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN811;TM924.76

【参考文献】

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本文编号：2601972