圆波导斜劈形端口辐射器的有限元分析

有限元法(FEM)适用于电磁场的散射、辐射和透射,运用三维有限元法分析了圆波导斜劈形辐射器的辐射场并计算出圆波导内部场分布,用此方法计算了X波段的辐射场,与相关文献进行了比较,结果在主瓣相当一致,分析表明在C波段圆波导TM01模斜劈形辐射器斜切角为30°时,辐射波束偏离轴向27°～42°,增益为11～14dB,可以作为高功率微波的辐射天线。     

同轴插板式模式转换器反射特性

同轴插板式模式转换器是一种新型高功率微波TEM-TE11模式转换器。回顾了模式转换器中的模式转换过程,通过分析不同模式转换过程中波导不连续性结构的反射特性,得到了模式转换器总的反射特性。指出不连续性结构将在输入口形成同轴TEM和同轴TE11反射模;通过选择模式转换器的内外径尺寸可以消除TE11反射模;通过在输入口引入匹配金属杆和合理设计内导体末端锥体结构可以减小TEM反射模。     

微波反馈调制型虚阴极振荡器的粒子模拟

用三维全电磁PIC方法对一种利用反馈微波信号调制入射电子束的新型虚阴极振荡器进行了粒子模拟研究。在外加450kV电压的自洽发射状态下,得到的微波峰值输出功率可达数百兆瓦,微波主频位于C波段,瞬时峰值效率≥5％,主模式为TE10模,与试验结果符合较好。     

微波系统前端放大器的计算机辅助设计与实现

本文介绍了微波放大器机辅设计的各种方法,介绍了考虑各种因素后所编制的LCAD软件及其特点。用LCAD软件设计制作了两个放大器,一个已成功地用于某雷达中,其指标达到国内同类产品领先水平,另一个也有较高的性能指标,而且两者的理论值与实测数据十分吻合。这在微波放大器的设计中是很难达到的,说明了LCAD软件是十分成功的。     

入射频率对高功率微波与等离子体相互作用的影响分析

通过建立等离子体中的波动方程、电子传递方程和重物质传递方程,研究了等离子体对高功率微波传输特性的影响。研究了高功率微波与等离子体相互作用中产生的电子密度和透射电场的变化过程,并重点分析了变化过程中入射波频率产生的影响。研究结果表明,在相互作用过程中,等离子体中的电子密度和透射电场在一定条件下会发生阶跃变化,即等离子体区域平均电子数密度会在极短的时间内由1×10~9m~(-3)增加到1×10~(19)m~(-3),平均电场强度也会由初始场强跃变为零,并且这种变化的产生存在一定的入射阈值场强和最低产生时间。当入射电磁波的频率不同时,产生阶跃变化所需的场强阈值和最低产生时间就会变得不同,高功率微波与等离子体相互作用中存在一定的色散效应。在所考虑的范围内,阈值场强随入射波频率线性增长,而最低产生时间随电磁波频率呈非线性增长变化。     

稀薄流高超声速飞行器气动加热耦合计算

针对稀薄流域高超声速飞行器的气动加热问题,开展耦合数值计算研究。通过引入牛顿冷却定律,将直接模拟蒙特卡洛数值模拟方法与结构传热计算方法相结合,设计一种可对全机外形进行气动热和结构传热计算的高效松耦合方法,实现飞行器防热层结构材料温度分布特性的数值模拟。在以钝锥外形为例对直接模拟蒙特卡洛数值模拟程序进行验证的基础上,采用该方法对X37B轨道飞行器外形长时加热与结构传热过程进行数值模拟,给出结构温度及热流密度随飞行时间的变化规律。研究结果表明,设计的耦合计算方法能够模拟稀薄流域高超声速飞行器的气动加热及结构传热耦合过程,可为该类飞行器的气动热分析及热防护设计提供技术支持。     

电热毯火灾模拟与微观形貌分析方法研究

通过模拟电热毯在各种条件下工作并引起火灾的过程,制备出不同形貌特征的电热丝,然后分别用体式显微镜和扫描电子显微镜观察电热丝表面的宏观和微观形貌,通过比较和分析其火灾痕迹特征,鉴别出电热毯在火灾发生前的工作状态,为电热器具火灾原因的准确认定提供依据,并提出一种新的鉴定技术——微观形貌法。     

微波辐射Fenton反应降解罗丹明B研究

Fenton试剂在降解有机污染物方面具有无二次污染等优势，但由于存在降解速率较慢的缺陷，在工程实践中尚未得以推广应用。考虑到微波具有促进有机化学反应速率的功能，采用微波和Fenton试剂联合作用氧化降解罗丹明B，对降解罗丹明B的优化实验条件进行了研究。首先研究了单一因素对降解效果的影响，然后对各种因素的综合作用效果进行了分析，得出了降解的优化实验条件。研究表明，微波能有效促进罗丹明B的降解脱色，而且能大大缩短反应时间，降低反应成本，增强Fenton氧化反应的活性，提高降解效果。     

微波辐射下无溶剂合成3种亚胺

在微波辐射无溶剂条件下,苯甲醛、肉桂醛和二苯甲酮分别与苯胺反应合成了3种亚胺类化合物,解决了此类化合物由于不稳定而在柱层析过程中分解的问题,并对产物进行了提纯和1H NMR表征。在辐射功率为400 W、辐射时间为90 s条件下,前2个反应的产率分别为82%和80%,而由于空间位阻的影响,二苯甲酮与苯胺未发生反应。在增大辐射功率、延长辐射时间后,二苯甲酮与苯胺发生反应并取得了56%的产率。     

微波加热与远红外加热均匀性实验研究

本文用实验方法对微波加热陶瓷材料与远红外加热陶瓷材料进行了研究，结果表明前者的均匀性远远优于后者，用微波和远红外同时进行消毒杀菌实验，进一步证明了微波加热的均匀性更能使腔体内各部位达到消毒灭菌目的。