Резонатор для печи СВЧ нагрева.

В печах для СВЧ нагрева в качестве камеры для нагрева используются полые металлические прямоугольные резонаторы. Большое внимание при этом уделяется обеспечению пространственной равномерности распределения энергии в камере с целью достижения равномерности нагрева помещаемого туда объекта.

Очевидно, что при основном (низшем) виде колебаний с ярко выраженным максимумом поля в центре резонатора равномерность распределения энергии получена быть не может. Поэтому в камерах нагрева используется многомодовый режим работы резонатора, т.е. возбуждается много (более 10) высших типов колебаний, имеющих различную пространственную структуру. Это усредняет распределение поля и улучшает равномерность нагрева объектов.

Для улучшения равномерности распределения поля принимаются следующие меры.

- На основе анализа формулы для возможных типов колебаний в прямоугольном резонаторе выбирается взаимное соотношение размеров камеры, рабочей частоты и пределов её разрешенного изменения, при котором возможно существование максимального количества высших типов колебаний и равномерное распределение их по спектру.

- Число типов колебаний увеличивается, если применять два различных ввода для возбуждения резонатора и располагать их соответствующим образом для возбуждения необходимых типов колебаний.

- С той же целью используются два магнетрона, работающие на несколько отличающихся частотах, или применяется периодическое изменение частоты одного генератора в пределах разрешенного для устройств СВЧ нагрева диапазона частот.

- В районе ввода возбуждения помещается вращающаяся отражающая крыльчатка, периодически перераспределяющая излучение в разных направлениях. Этот приём использует принцип непрерывного изменения мгновенных граничных условий в камере нагрева с целью возбуждения большого числа следующих друг за другом конфигураций поля.

Использование указанных выше мер позволяет добиться, чтобы неравномерность распределения энергии в объёме, не превышала 10-15%. [1]

Заключение.

СВЧ резонатор – это сверхвысокочастотный колебательный контур. В диапазоне СВЧ вместо контуров из сосредоточенной индуктивности L и ёмкости C используется полость, замкнутая металлической оболочкой и называемая объёмным резонатором. Резонаторы – это колебательные системы СВЧ диапазона.

Резонаторы характеризуются:
- типом колебаний;
- резонансной частотой;
- добротностью.

Резонаторы бывают:

- Коаксиальные резонаторы. Выполняются на основе отрезков коаксиальной линии.

- Волноводные резонаторы. Это короткозамкнутые отрезки прямоугольного или круглого волноводов. Возможны и другие формы полых металлических резонаторов. Конструктивно и технологически более удобны резонаторы цилиндрической формы.

- Резонаторы для микрополосковых линий. Эти резонаторы можно разделить на объёмные и печатные.

- Открытые резонаторы. Открытые резонаторы представляют собой совокупность двух плоских или сферических зеркал. Принцип их устройства позаимствован из оптики (резонатор Фабри-Перо). Такие резонаторы используются в основном на миллиметровых и субмиллиметровых волнах с целью получения высоких добротностей путем исключения потерь в боковых стенках.

- Резонаторы на сверхпроводниках. Важным свойством сверхпроводящих резонаторов является их очень высокая добротность.

СВЧ резонаторы используются в качестве колебательных систем широкого круга радиотехнических устройств (автогенераторов, усилителей, волномеров, частотных дискриминаторов, приемников и т.д.) и во многом определяют их основные характеристики: диапазон частот, избирательность, стабильность качественных показателей, уровень шумов, надежность, габариты и т.д. Поэтому вопросы совершенствования радиоэлектронных устройств СВЧ тесно связаны с вопросами создания высококачественных колебательных систем.

Дата добавления: 2015-10-21