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。

利用场耦合理论研究微波谐振腔

根据 Maxwell方程 ,微波腔中的实际微波场可以按微波腔的模式展开 ,从而确定微波腔的工作特性 (如 :工作频率、场分布等 ) ,但是实际微波腔的模式很难求解。从 Maxwell方程出发 ,根据微波腔的具体边界 ,将微波腔分成 :规则形状微波腔和非规则部分 ,建立实际微波腔模式同规则形状微波腔模式之间的场耦合方程 。

X波段准周期加载微波腔研究

准周期加载微波腔的基本结构是周期结构,在强引导磁场作用下,强流电子束同微波强作用产生高功率微波;作用过程分为三个阶段:电子俘获、群聚和换能;而周期结构的作用主要在于电子俘获。适当设计的结构,不仅束波转换效率高,而且对电子束质量(如能散)的要求也不高。从微波场对电子运动的影响,研究了电子束在微波腔中的俘获、群聚和换能的束波互作用过程。基于760kV,7kA的环形电子束,采用准周期加载微波腔结构,在模拟上获得了X波段(9.3GHz)峰值功率为1.3GW的微波输出,效率接近24%。

类周期加载微波腔研究

本文从高功率微波器件中电子俘获、群聚和换能的束波互作用过程出发 ,提出了类周期加载微波腔微波腔 ;同时根据微波场对电子运动的影响 ,研究了电子束在这类微波腔中俘获、群聚和换能的束波互作用过程 ,以及电子运动对微波场的影响 .基于 80 0kV、8kA的环形电子束 ,采用SUPPERFISH程序设计了Ku波段类周期加载微波腔 ,在2 .5维PIC程序模拟上获得了Ku波段 (13.5GHz)、峰值功率为 2 .4GW的微波输出 ,效率接近 4 0 % .,

氢频标部分充填介质微波腔模式分裂的分析

给出圆柱形谐振腔在部分充填圆环形介质时模式的解析分析方法,并根据介质接触面上所满足的导纳匹配条件,推导出微波腔中TE011模和TM111模的本征方程,由于介质的存在导致两个方程不同,使均匀腔中原本为简并模的TE011、TM111模谐振频率发生差异,即出现了模式分裂现象;并采用数值算法分别计算了不同介电常数、不同位置、不同厚度的圆环介质对于TE011模、TM111模谐振频率及两模式分裂程度的影响,得到有益的结论,对消除微波腔中简并模式的干扰有很好的借鉴意义。这解决了氢原子频标小型微波腔设计中TM111模模式抑制的问题。

用多极理论分析圆桩对称微波谐振腔

用多极理论计算具有复杂几何形状、圆柱对称微波腔的谐振频率，推导出用多极理论计算圆柱对称微波腔谐振频率的本征值方程。三个工程实例的计算结果表明，用多极理论计算圆柱对称微波腔谐振频率，不仅具有较高的计算精度，而且可以很方便地应用于复杂几何形状圆柱对称微波腔工程问题的设计与计算，多极理论是计算圆柱对称微波腔谐振频率的一种有效方法。

耦合孔对微波腔的影响研究

从Maxwell方程出发,将微波腔中的实际微波场按其本征模式展开,进行微波腔的工作特性(如工作频率、场分布等)的研究.在具体处理过程中,根据复杂结构微波腔的具体边界,将微波腔分成规则形状微波腔和非规则(含耦合孔)部分,建立实际微波腔模式同规则形状微波腔模式之间的场耦合方程,从而确定耦合孔对微波腔模式的影响,并对开耦合孔的圆柱腔进行了相应的理论和模拟研究.