СВЧ камера на прямоугольном волноводе свёрнутом в виде меандра

Введение 9
Глава 1 Аналитический обзор свойств и параметров прямоугольного волновода 11
1.1. Конструкция спиральной камеры на прямоугольном волноводе 11
1.2. Исследование основной волны H10 в прямоугольном волноводе 13
1.3. Изгибы и скрутки волновода 14
Глава 2 Расчет основных характеристик волновода 17
2.1. Уравнения линии с распределенными параметрами 18
Глава 3 Волноводно-щелевые антенны 20
3.1. Расчет волноводно-щелевой решетки 22
3.2. Расчет расстояния между щелями d и длины щелевой антенны 22
3.3 Расчет длины и ширины щели 23
3.4. Диаграмма направленности одиночной щели 28
Глава 4 Выбор источника питания 31
4.1. Моделирование блока питания 33
4.2. Определение исходных данных трансформатора 35
4.3. Выбор трансформатора 54
Глава 5 Охрана труда и техники безопасности 55
5.1. Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной среды. 55
Заключение 62
Список использованных источников 63

Весь текст будет доступен после покупки

Расширяется спектр применения техники сверхвысоких частот (СВЧ) в промышленности, таких как СВЧ-нагрев, сушка изделий и бесконтактная передача энергии. Волноводы становятся все более популярными в научных исследованиях в области радиоспектроскопии, атомной физики (в ускорителях элементарных частиц), радиоастрономии, медицине и биологии [2].

Исторически техника СВЧ-устройств развивалась в ответ на потребность в увеличении числа радиоканалов при растущих требованиях к полосе частот одного канала (от телеграфии к радиовещанию, затем к телевидению, радиолокации и радиорелейным линиям связи).

Советские ученые внесли значительный вклад в теорию волноводов. В 40-50-х годах А.Л. Драбкин, И.И. Вольман, Г.В. Кисунько, Г.Т. Марков и Е.М. Студенков разработали теоретические вопросы возбуждения волноводов.

Технологическая обработка материалов часто включает в себя процесс нагрева и модификации свойств материалов [1].

Развитие техники СВЧ продолжается и в настоящее время. Мы наблюдаем постоянное расширение круга использования новых физических средств и технологий, а также улучшение расчетов уже известных устройств с использованием более точных методов, совмещенных с возможностями компьютерных моделей.

Цель данной работы - разработка СВЧ камеры на прямоугольном волноводе, свернутом в виде меандра.

Задачи работы включают в себя:
1. Провести обзор научной литературы по данной теме.
2. Проанализировать собранную научно-техническую информацию.
3. Создать 3D модель СВЧ камеры на прямоугольном волноводе, свернутом в виде меандра.
4. Рассчитать основные параметры волновода.
5. Определить длину и ширину излучаемой щели, а также создать волноводно-щелевую решетку.
6. Рассчитать длину волновода, число излучаемых щелей и принцип подачи материалов в СВЧ камеру.
7. Выбрать и рассчитать источник питания.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1 ОБЗОР СВЧ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКИХ УСТАНОВОК, ОБЛАСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ, ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
1.1 Физические основы термообработки диэлектриков в СВЧ электромагнитном поле

СВЧ электротехнологические установки (СВЧ ЭТУ) представляют собой установки, которые используют энергию СВЧ электромагнитных колебаний для осуществления термообработки диэлектрических материалов.
Воздействие электромагнитного поля на диэлектрик приводит к возникновению движения электрических зарядов внутри материала, что повышает температуру обрабатываемого объекта. В отличие от других методов нагрева, волна СВЧ проникает вглубь материала, что обеспечивает более интенсивное и равномерное нагревание объекта.
Движение зарядов в электромагнитном поле приводит к поляризации материала, когда заряды становятся связанными. Если эти заряды могут перемещаться на большие расстояния, то они называются свободными, и их движение создает ток проводимости.
Поляризация и протекание токов проводимости приводят к нагреву диэлектрика в электромагнитном поле. Основные особенности диэлектрического нагрева включают:
1) Избирательный нагрев, при котором большая часть тепла выделяется во влажных участках материала. Это преимущество диэлектрического нагрева, так как температурный градиент направлен к поверхности материала согласно градиенту влагосодержания.
2) Равномерное нагревание. В отличие от теплопроводности или излучения, при которых тепло передается через материал, диэлектрический нагрев обеспечивает равномерный нагрев без температурных градиентов.
3) Высокая чистота нагрева. Энергия подается к материалу через специальные защитные оболочки из низкопотерьных диэлектриков, таких как стекло, бумага, керамика или пластмасса.
4) Автоматическое саморегулирование нагрева. В процессе сушки материала диэлектрический нагрев автоматически прекращается на участках с низкой влажностью, так как коэффициент диэлектрических потерь влагосодержащих материалов пропорционален их влажности. Таким образом, с уменьшением влажности во время сушки диэлектрические потери уменьшаются, а нагрев продолжается только там, где остается повышенная влажность.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Неганов, В. А. Устроиства СВЧ и антенны. Часть Проектирование, конструктивная реализация, примеры применения устроиств СВЧ / В.А. Неганов, Д.С. Клюев, Д.П. Табаков. - М.: Ленанд, 2015. - 608 c.
2. Шабунин,С.Н Антенны и устроиства СВЧ: расчет и измерение характеристик. Учебное пособие для вузов / Шабунин С.Н - М.: Юраит, 2017. - 195 c.
3. Горбачёв, А.П. Электромагнитные волны в прямоугольных и круглых волноводах / А.П. Горбачев. - Новосибирск: НГТУ, 2012. – 198 с.
4. Устроиства СВЧ и антенны. Учебник / Д.И. Воскресенскии и др. - М.: Радиотехника, 2016. - 560 c.
5. Архангельскии, Ю. С. Справочная книга по СВЧ электротермии: справочник. / Ю.С. Архангельскии. - Саратов: гос. техн. ун-т, 2009. - 564 с.
6. Правила устроиства электроустановок.: [издание 7]. – Введен 2000-01-07. – М.: Издательство стандартов, 2000. – 552 c.
7. Архангельскии, Ю. С. Элементарная база СВЧ электротермического оборудования / Ю.С. Архангельскии, В.А. Воронкин. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2003. - 212 с.

Весь текст будет доступен после покупки