В.А. Коломейцев – Засл. деятель науки РФ, д.т.н., профессор,  Саратовский государственный университет имени Гагарина Ю.А.

Д.А. Баринов – зам. ген. директора,

АО «НПЦ «Алмаз-Фазотрон» (г. Саратов)

E-mail: da_barinov@mail.ru

П.В. Ковряков – соискатель,  кафедра «Радиоэлектроника и телекоммуникации», 

Саратовский государственный университет имени Гагарина Ю.А. 

Ю.А. Кузьмин – начальник отдела, 

АО «НПЦ «Алмаз-Фазотрон» (г. Саратов)

Постановка проблемы. Собственные электродинамические параметры прямоугольного волновода с диэлектрической пластиной в E-плоскости однозначно определяют требования к конструкции рабочей камеры СВЧ-устройства волноводного типа, в котором в электромагнитном поле бегущей волны происходит нагрев материала. Указанные особенности требуют оптимизации конструкции рабочей камеры, направленной на одновременном достижение максимального значения поглощения диэлектрическим образцом СВЧ-мощности для заданного электротехнологического процесса термообработки.

Цель. Разработать методику аналитического определения собственных электродинамических параметров прямоугольного волновода с диэлектрической пластиной в E-плоскости для исследования влияния на данные параметры изменения размеров прямоугольного волновода и поперечного сечения пластины, а также определить требования к оптимальной конструкции рабочей камеры, обеспечивающей максимальное поглощение пластиной СВЧ-мощности. 

Результаты. На основе аналитического решения внутренней краевой задачи электродинамики при использовании продольной X-поляризации электромагнитного поля предложена методика определения собственных электродинамических параметров прямоугольного волновода (ПрВ) с диэлектрической пластиной в E-плоскости. Проведено исследование влияния габаритных размеров и электрофизических параметров пластины (ε2′ ) на электродинамические свойства ПрВ. Показано, что для повышения уровня поглощаемой образцом СВЧ-мощности ( Pпог ) нагрев диэлектрической пластины необходимо проводить в режиме распространения медленных волн. Получены результаты, которые могут быть использованы для расчета конструкции рабочей камеры СВЧ-устройств нагрева конвейерного типа, обеспечивающей максимальное значение поглощаемой мощности.

Практическая значимость. Предложенная методика определения собственных электродинамических параметров прямоугольного волновода с диэлектрической пластиной в E-плоскости позволяет определить требования к конструкции рабочей камеры, обеспечивающей более высокую эффективность взаимодействия электромагнитного поля с диэлектрическим материалом и максимальное значение Pпог , что важно для аттенюаторов, согласованных нагрузок и рабочих камер СВЧ-устройств волноводного типа

Коломейцев В.А., Баринов Д.А., Ковряков П.В., Кузьмин Ю.А. Электродинамические свойства прямоугольного волновода с диэлектрической пластиной в E-плоскости // Радиотехника. 2020. Т. 84. № 7(14). С. 59−67.  DOI: 10.18127/j00338486-202007(14)-08

1. Баринов Д.А., Гапонов Д.В, Коломейцев В.А., Тасканов С.А. Собственные электродинамические параметры прямоугольного волновода с диэлектрической пластиной, расположенной в центре широкой стенки волновода // Вопросы электротехнологии. 2017. № 1(14). С. 107−114.
2. Баринов Д.А., Железняк А.А., Коломейцев В.А., Лукьянов М.А. Собственные электродинамические параметры прямоугольного волновода с двухслойным диэлектрическим заполнением // Вопросы электротехнологии. 2016. № 2(11). С. 46−56. 
3. Вольман В.Н., Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. М.: Радио и связь. 2000. 536 с.
4. Баскаков С.Н. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая школа. 1992. 416 с.
5. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука. 1965. 685 с. 
6. Коломейцев В.А., Баринов Д.А., Ковряков П.В., Кузьмин Ю.А. Аналитическое определение собственных электродинамических параметров медленных волн в прямоугольном волноводе с диэлектрической пластиной в Е-плоскости у боковой стенки волновода // «Вопросы электротехнологии». 2019. № 4(25). С. 90−100.
7. Баринов Д.А., Коломейцев В.А., Кузьмин Ю.А., Посадский В.Н. Трансформация электромагнитного поля основной волны прямоугольного волновода с диэлектрической пластиной, расположенной в Н-плоскости в области распространения медленных волн // Материалы Междунар. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы электронного приборостроения». Саратов: изд-во Саратовского государственного технического университета им. Гагарина Ю.А. 2018. Т. 1. С. 458−465.