В.А. Коломейцев1, П.В. Ковряков2, В.П. Мещанов3, К.А. Саяпин4

1,3,4 ООО «НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов, Россия)

2 Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (г. Саратов, Россия)

1-3 nika373@bk.ru; 4 sayapin.k.a@mail.ru

Постановка проблемы. Прямоугольный волновод с расположенной в Е-плоскости диэлектрической пластиной является базовым элементом СВЧ-устройств для термообработки листовых материалов, поэтому изучение процессов распространения и трансформации электромагнитных (ЭМ) волн в такой системе является актуальной задачей.

Цель. Провести исследование влияния трансформации ЭМ-поля в воздушной среде прямоугольного волновода в зоне распространения медленной Н10-волны на распределение энергии электрического поля в доминантном диапазоне длин волн и определить длину волны, на которой достигается ее максимальное значение. 

Результаты. Исследованы диапазонные свойства собственных электродинамических параметров и структуры поля прямоугольного волновода с диэлектрической пластиной, расположенной в Е-плоскости в середине его широкой стенки. Определена длина волны, на которой достигается максимальный уровень энергии электрического поля в диэлектрической пластине. Установлено, что в диапазоне длин волн, в котором распространяется медленная Н10-волна наблюдается высокая неоднородность распределения энергии. Показано, что для достижения предельно-допустимого уровня энергии необходимо, чтобы конструкция рабочей камеры обеспечивала выполнение условия.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при оптимизации проектирования устройств СВЧ-нагрева диэлектрических материалов.

Коломейцев В.А., Ковряков П.В., Мещанов В.П., Саяпин К.А. Электродинамические свойства прямоугольного волновода с диэлектрической пластиной, расположенной в центре его широкой стенки // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 6. С. 159−169.
DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202406-19

1. Баринов Д.А., Гапонов Д.В., Коломейцев В.А., Тосканов 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. Пиминов Ю.В., Вольман В.И. Техническая электродинамика. М.: Радио и связь. 2000. 536 с.
3. Егоров Ю.В. Частично заполненные прямоугольные волноводы. М.: Энергия. 1967. 216 с.
4. Коломейцев В.А., Семёнов А.Э., Баринов Д.А., Посадский В.Н. Аналитическое решение совместной внутренней краевой задачи электродинамики и теплопроводности для прямоугольного резонатора, частично заполненного диэлектрическим материалом // Радиотехника. 2016. № 1. С. 88-97.
5. Ковряков П.В., Коломейцев В.А., Баринов Д.А., Кузьмин Ю.А. Электродинамические свойства прямоугольного волновода с диэлектрической пластиной в Е-плоскости // Радиотехника. 2020. Т. 84. № 7(14). С. 59-67. DOI: 10.18127/j00338486-202007(14)-08.
6. Заргано Г.Ф. и др. Линии передачи сложных сечений. Ростов на Дону: Изд-во РГУ. 1983. 326 с.
7. Баскаков С.И. Электродинамика распространение радиоволн. М.: Высшая школа. 1992. 344 с.
8. Коломейцев В.А., Комаров В.В., Железняк А.Р. Микроволновые системы с равномерным нагревом. Часть II. Саратов: СГТУ. 2006. 231 с.
9. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука, главная редакция физ.-мат. литературы. 1989. 543 с.