[发明专利]波导器件出能口边缘纳米材料的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料在应用中进行优化处理的方法，尤其涉及一种对波导发射器能量出口内侧边缘部位非金属磁性纳米涂覆材料进行有序性排列的优化处理方法。

背景技术

现有技术中，在波导器件的发射器出口的内侧表面均匀涂覆非金属磁性纳米涂层，相对于采用非纳米涂层，大幅度提高了波导器件性能，降低了能量损耗。

波导器件的能量发射器出口如图1、2所示，一般具有一主出口1，或在发射器出口的一些壁面上开设垂直于轴心的缝隙形出口2。但是，在实际应用中即便采用了非金属磁性纳米涂层，高能量微波发射出去时，波导器件的能量发射口边缘仍会削减微波能量，分析其原因，我们发现出现这种问题的原因主要是因为微波发射时，主出口边缘11或缝隙形出口边缘21相对于微波束会形成边界效应，造成微波能量受损(如图3中散射的微波束3)。为此，本申请人于2010年底开始对此进行研究，获得初步认识后，于2011-01-12向国家知识产权局递交了名称“多参数精确可调多制式微波辅助纳米材料制备后处理装置，申请号：201110005046.9”的专利申请。但采用何种形式的波形、形成何种排序的非金属磁性纳米粒子结构形式并未有清楚的认识。

随着当前对波导技术的广泛应用，不同场合需不同的波导结构(如：平行双导线、同轴线、平行平板波导、矩形波导、圆波导、微带线……)，同时，对能量输出有不同的要求。这就对波导器件能量出口纳米涂层的微观结构提出了新的要求。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种能够适应不同的波导结构和不同的能量输出，最大化地降低能量损耗的波导器件出能口边缘纳米材料的处理方法。

本发明的技术方案是：所述波导器件具有主出口，在所述波导器件主出口的内表面涂覆有纳米涂层，所述纳米涂层中包括有非金属磁性粒子，按以下步骤处理：

1)、将涂覆有纳米涂层的波导器件置入微波处理装置，密闭；

2)、调节所述微波处理装置使其输出频率8.2GHz-12.4GHz的正弦波、脉冲波或复合波形；

3)、制得非金属磁性粒子有序排列的封闭边缘环。

所述有序排列的非金属磁性粒子同极性地排序为直线形，相邻粒子间距离为粒子边长的0.3-5倍。

所述有序排列的非金属磁性粒子同极性地排序为波浪形，相邻粒子间距离为粒子边长的0.5-6倍。

所述有序排列的非金属磁性粒子同极性地排序为队列形，相邻粒子间距离为粒子边长的0.2-4倍。

所述粒子极性方向与所述对列形轴线呈1-30°夹角。

所述微波处理装置包括外层设有金属屏蔽层的箱体，在箱体内壁设有全包覆吸波材料，在箱体内壁顶部设有红外测温装置和定向微波束发射天线，在箱体内壁底部设有工作台，在工作台上留有进出样部件。

本发明针对不同的波导结构和不同的能量输出要求，通过编制微波波形，对纳米粒子进行变性处理，使得涂层中边缘“地带”的纳米非金属磁性粒子有常规的无序排列按照设计要求有序排列，优化了介电常数。进而能够适应不同结构和不同能量的波导束在输出的第一道关卡避免出现一定程度的能量损耗。因为针对不同结构和不同能量的波导在由出口向外界传输时会出现高次模式振荡问题，会影响速输出效率和增益特性。而由常规的内壁表面向空气传输过程中所形成的“突变”，因为在主出口处所形成的封闭边缘环改变了波导束的传输特性，相当于在常规的内壁表面与空气之间形成了一能避免或降低高次模式振荡问题的过渡地带。本发明进一步理清了对封闭边缘环如何处理，如何适应的问题，使得波导效能大大提高。

附图说明

图1是背景技术中波导器件的一种结构示意图；

图2是背景技术中波导器件的另一种结构示意图；

图3是背景技术中波导器件形成能量损失的原理图；

图4是本发明的波导器件工作状态示意图；

图5是本发明中实施例一的微波曲线示意图；

图6是本发明实施例一获得的粒子排序示意图；

图7是本发明中实施例二的微波曲线示意图；

图8是本发明实施例二获得的粒子排序示意图；

图9是本发明中实施例三的微波曲线示意图；

图10是本发明实施例三获得的粒子排序示意图；

图中1是主出口，11是主出口边缘，12是纳米涂层，2是缝隙形出口，21是缝隙形出口边缘，3是散射的微波束。

具体实施方式