Твердотельные источники энергии установок СВЧ диэлектрического нагрева

Антон Витальевич Федоров

Аннотация


Источники энергии установок СВЧ диэлектрического нагрева чаще всего строят на основе электровакуумных генераторов – магнетронов, однако такие источники СВЧ энергии обладают рядом недостатков. Как альтернатива магнетронным источникам энергии в работе рассмотрен принцип построения источника энергии установок СВЧ диэлектрического нагрева нового типа – на полупроводниковых приборах (твердотельные СВЧ генераторы). Показано, что твердотельный источник энергии обладает преимуществами по сравнению с магнетронными источниками энергии установок СВЧ диэлектрического нагрева: возможностью изменения уровня генерируемой мощности и меньшим напряжением питания. Кроме того, твердотельный генератор позволяет строить широкополосные установки СВЧ диэлектрического нагрева.

Даны рекомендации по подбору полупроводниковых приборов для применения в качестве генераторов в установках диэлектрического СВЧ нагрева, приведена методика расчёта мощности твердотельного источника СВЧ энергии, приведен пример расчёта твердотельного источника энергии, построенного на основе серийно выпускаемых полупроводниковых СВЧ приборов, мощность которого сравнима с мощностью источников энергии на магнетронах.


Ключевые слова


СВЧ нагрев источник энергии; установка СВЧ диэлектрического нагрева; твердотельный генератор; магнетрон; СВЧ-транзистор

Полный текст:

PDF

Литература


Arkhangelskiy Yu.S., Devyatkin N.I. Sverkhvysokochastotnye nagrevatel'nye ustanovki dlya intensi-fikatsii tekhnologicheskikh protsessov [Ultra-high-frequency Heating Plants for the Intensification of Techno-logical Processes]. Saratov, Saratov University Publ., 1983. 140 p.

Arkhangelskiy Yu.S., Kalganova S.G. [The Working Chamber of The Microwave Electrotechnological Installation for Updating Polymeric Fibres]. Vestnik Saratovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universi-teta [Vestnik Saratov State Technical University], 2004, no. 1 (2), pp. 86–90. (in Russ.)

Arkhangelskiy Yu.S., Voronkin V.A. Elementnaya baza SVCh elektrotermicheskogo oborudovaniya [Element Base of Microwave Electrothermal Equipment]. Saratov, 2003. 212 p.

Kolesnikov E.V.; Arkhangelskiy Yu.S. (Ed.) Proektirovanie elektrotekhnologicheskikh ustanovok [De-sign of Electrotechnological Installations]. Saratov, 2006. 283 p.

Arkhangelskiy Yu.S. Spravochnaya kniga po SVCh elektrotermii [Reference Book on Microwave Elec-trothermy]. Voronezh, Nauchnaya Kniga Publ., 2011. 560 p.

Fedorov A.V., Arkhangelskiy Yu.S. [Application of Microwave Electronic Devices for Dielectric Heat-ing Units]. Voprosy elektrotekhnologii [Electrotechnology Problems], 2017, no. 2 (15), pp. 80–86. (in Russ.)

Mackay A.B., Tinga W.R., Voss W.A.G. Frequency Agile Sources for Microwave Ovens. Journal of Microwave Power & Electromagnetic Energy, 1979, vol. 14, pp. 63–76.

Voss W.A.G. Solid State Microwave Oven Development. Journal of Microwave Power & Electro-magnetic Energy, 1986, vol. 21, pp. 188–189.

Ampleon official site. Available at: http://www.ampleon.com (accessed 14.11.2017).

NXP® Semiconductors official site. Available at: http://www.nxp.com (accessed 14.11.2017).

Fedorov A.V. [Installation of Microwave Dielectric Heating with Tunable Frequency]. Vestnik of Sa-mara State Technical University, 2017, no. 4 (57), pp. 106–113. (in Russ.)

Fedorov A.V., Arkhangelskiy Yu.S. [Improving Parameters of the Working Chamber with the Travel-ing Wave of the Microwave Frequency by Tuning the Microwave Oscillator]. Voprosy elektrotekhnologii [Electrotechnology Problems], 2017, no. 1 (14), pp. 36–39. (in Russ.)

Chenakin A. VCO or YIG? Selection Problem in the Process of Developing High Quality Synthesizer with PLL. Elektronika: NTB [Electronics: STB], 2012, no. 6 (120), pp. 118–122. (in Russ.)

Kuvshinov V., Maistrenko A. [Iron-yttrium Garnet Generators and Frequency Synthesizers of Micro-Lambda Wireless Company]. Komponenty i tekhnologii [Components & Technologies], 2015, no. 9, pp. 34–38.

(in Russ.)

Colantonio P, Giannini F., Limiti E. High Efficiency RF and Microwave Solid State Power Amplifier. John Wiley & Sons Ltd, 2009. 514 p.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power180109

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.