[发明专利]一种减少微波反射的矩形波导装置

说明书

技术领域

本发明涉及微波传输装置领域，特别涉及一种减少微波反射的矩形波导装置。

背景技术

由于微波具有选择性加热、内外同时加热等特点，其应用范围越来越广泛。与传统的加热方式相比，微波加热避免了加热过程中的热传导过程。微波在传输过程中需要用到传输线，矩形波导是一种常用的传输线。由于矩形波导属于标准件，在加工过程中对波导损耗有严格的要求，因此，标准矩形波导在微波传输过程中损耗极小。

微波加热或微波裂解过程中会有大量的气体产生，这些气体如果进入到微波源会严重影响微波源的工作效率，甚至损坏微波源，因此，需要在波导中设置透波材料，来隔断谐振腔与微波源，避免这些气体进入到微波源，如中国专利200810207874.9公开了一种大面积微波等离子体化学气相沉积装置，该装置公开了将石英玻璃板设置在矩形波导管和主墙室之间。但是，应用石英玻璃板隔断谐振腔与微波源，无论石英玻璃处于矩形波导的哪个位置，石英玻璃引起的微波反射都很严重，对矩形波导的传输效率产生一定的影响，增加了传输过程中的微波损耗。

发明内容

为了解决现有技术中石英玻璃板引起的波导传输效率低的问题，本发明提供了一种减少微波反射的矩形波导装置。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种减少微波反射的矩形波导装置，包括磁控管、矩形波导、谐振腔和石英玻璃板；磁控管、矩形波导与谐振腔依次相连接，石英玻璃板位于矩形波导和谐振腔之间，磁控管和矩形波导之间增设有石英玻璃板。

本发明提供的矩形波导装置，两层石英玻璃板的间距h满足公式Ⅰ：

h=25mm+(nλ_g)/2(n≥0)

公式I

在公式Ⅰ中，λ_g为矩形波导的波导波长，λ_g的数值大小与矩形波导横截面尺寸、微波频率以及矩形波导所传递的主模有关，对于常用的BJ22型波导来说其波导波长为148mm；n为大于等于零的任意数，作为优选，n为大于等于零的整数，可以根据实际需要选择具体的n值。

本发明提供的矩形波导装置，磁控管和谐振腔可以通过波导法兰分别与矩形波导相连接。石英玻璃与波导法兰之间设有柔性垫片，防止因金属的热变形引起的石英玻璃局部受力而破碎。

石英玻璃板的形式没有限制，可以是整块的石英玻璃板也可以是多块拼接而成的石英玻璃板。矩形波导上开设有通孔，防止因矩形波导内空气受热膨胀将石英玻璃顶开。

本发明提供了一种减少微波反射的矩形波导装置，该装置包括磁控管、矩形波导、谐振腔和石英玻璃板；磁控管、矩形波导与谐振腔依次相连接，石英玻璃板位于矩形波导和谐振腔之间，磁控管和矩形波导之间增设有石英玻璃板。试验结果表明，本发明提供的矩形波导装置，其微波传输效率同空心矩形波导的微波传输效率相当，可将波导传输效率提高到99.99％，比单层石英玻璃的矩形波导微波传输效率提高14％以上。本发明提供的矩形波导装置既能防止微波加热或裂解过程中产生的气体影响微波源的工作效率，又能明显降低石英玻璃引起的微波反射，提高微波传输效率。

附图说明

图1为本发明所提供的矩形波导和石英玻璃板的位置关系的立体结构示意图；

图2为本发明所提供的矩形波导和石英玻璃位置关系的横切面示意图。

附图标记说明:1.矩形波导；2.波导法兰；3.通孔；4.柔性垫片；5.石英玻璃板。

具体实施方式

本发明公开了一种减少微波反射的矩形波导装置，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明当中。本发明的方法及应用已经通过具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

为了使本领域技术人员更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供了一种减少微波反射的矩形波导装置，该装置包括磁控管(图中没有画出)、矩形波导1、谐振腔(图中没有画出)和石英玻璃板(51、52)；磁控管、矩形波导1与谐振腔依次相连接，石英玻璃板51位于矩形波导和谐振腔之间，磁控管和矩形波导之间增设有石英玻璃板52。

本发明提供的矩形波导装置，两层石英玻璃板(51、52)的间距h满足公式Ⅰ：

h=25mm+(nλ_g)/2(n≥0)

公式Ⅰ