автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:СВЧ нагрев протяженных диэлектрических объектов полем поверхностного волновода

На правах рукописи

Риттер Дмитрий Викторович

СВЧ НАГРЕВ ПРОТЯЖЕННЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПОЛЕМ ПОВЕРХНОСТНОГО ВОЛНОВОДА

специальность 05.12.04 Радиотехника, в том числе системы и устройства

телевидения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 АВГ 2010

0мск-2010

004607265

Работа выполнена в Северо-Казахстанском государственном университете им. М. Козыбаева и Омском государственном техническом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук Кисмерешкин В.П. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Пальчун Ю.А. кандидат технических наук, доцент Богачков И.В. Ведущая организация: ОАО завод «Эталон»

Защита состоится 23 сентября 2010 года, в 15 часов на заседании диссертационного Совета Д 212.178.01 при Омском государственном техническом университете (ОмГТУ) по адресу: 644050, г.Омск, пр.Мира, 11, корпус № 8, ауд. 8-421. тел./факс 8-3812-65-33-43

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета

Автореферат разослан «23» июля 2010 г.

Отзыв на реферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу диссертационного совета Д.212.178.01

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 212.178.01, д.т.н.

Общая характеристика работы Актуальность проблемы

В настоящее время диапазон возможного использования СВЧ энергии все более расширяется. СВЧ диапазон электромагнитных волн применяют во многих отраслях промышленности, здравоохранения, сельского хозяйства. В данной работе рассмотрена возможность расширения областей использования СВЧ поля путем разработки нового инструментария для создания требуемой конфигурации СВЧ поля, распределенного по длине и ширине облучаемого объекта. На рис.1 а, б представлен далеко не полный перечень возможных применений СВЧ энергии, что свидетельствует об актуальности решаемой проблемы. Именно создание нового инструментария, учитывающего требуемую конфигурацию СВЧ поля, позволит раздвинуть границы возможностей его применения.

В этой связи исследование направлено на получение новых знаний, положенных в основу создания нового инструментария, используемого в СВЧ установках. В конечном итоге для создания определенной СВЧ установки потребуется набор функциональных блоков и узлов, обоснованные научные и инженерные сопряжения которых позволят существенно повысить технико-экономическую эффективность разрабатываемых СВЧ установок облучения по сравнению с ранее известными. Из набора функциональных блоков и узлов выделим такие звенья как генератор с регулируемой выходной мощностью, линия передачи мощности до объекта, распределение энергии по объему, устройства утилизации невостребованной энергии.

а)

б)

Рис. 1 СВЧ в радиотехнических устройствах и системах Таким образом, оптимизация звеньев СВЧ установок, применительно к решаемой проблеме, представляет весьма актуальную задачу.

В основе СВЧ установок лежит использование электромагнитного поля поверхностного волновода, выполненного в виде однопроводной линии передачи, известной как линия Губо, вдоль которой распространяется волна Е00-Соответственно данной постановке необходимо решить следующие задачи.

1. Уточнить модель СВЧ нагрева, которая будет основой анализа процессов в поверхностном волноводе, устройстве возбуждения и балластной нагрузке.

2. Исследовать волновод на предмет оптимизации его геометрии применительно к общей задаче СВЧ воздействий.

3. Исследовать возможности реализации требуемого амплитудно-фазового распределения поля по длине волновода.

4. Исследовать процесс отсечки полей в поперечном направлении.

5. Исследовать устройства возбуждения поверхностного волновода.

6. Исследовать процесс сложения СВЧ энергии от нескольких несинхронизированных источников.

7. Исследовать способы утилизации невостребованной энергии.

Данная работа выполнена в Северо-Казахстанском государственном университете и Омском государственном техническом университете в рамках решения задач по созданию установок оптимального СВЧ нагрева нефтепродуктов и сушки древесины.

Целью исследования является разработка инструментария для облучения СВЧ энергией протяженных объектов, методов и способов облучения объектов различной природы, используя при этом открытый поверхностный волновод и эффекты, связанные с трансформацией и переизлучением волн Еоо в Т волну, возбуждением поверхностной волны, в том числе посредством многовходового устройства возбуждения.

Объекты исследования: структура поля поверхностной волны в волноводе в виде одного провода с диэлектрическим покрытием в плоскости поперечного сечения и возможные пути регулирования скорости спада энергии в этом направлении. Процессы переизлучения поверхностной волны на неоднородностях с целью формирования требуемого распределения мощности по длине волновода. Способы концентрации энергии в поперечной плоскости и способы возбуждения рядом несинхронизированных источников СВЧ энергии.

Предметы исследования: 1. Модель СВЧ нагрева, позволяющая учесть основные факторы в процессе облучения объекта и включающая многовходовое устройство сложения

5

мощности отдельных нееинхронизированных генераторов, антенную решетку для распределения энергии по длине, балластную нагрузку и систему утилизации мощности.

2. Способы концентрации энергии на объектах различной формы: протяженные площадки, узкие протяженные предметы.

3. Способы сложения мощности от нееинхронизированных радиочастотных генераторов.

4. Способы построения балластных нагрузок

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. Провести исследование модели облучения предметов полем СВЧ.

2. Обосновать метод сложения мощностей от ряда независимых нееинхронизированных генераторов СВЧ;

3. Разработать способы концентрации энергии на протяженных предметах различной конфигурации.

4. Разработать конструкции балластных нагрузок с утилизацией невостребованной энергии.

Методы исследования. При выполнении работы использованы известные положения теории линий передачи электромагнитной энергии, включая теорию поверхностного однопроводного волновода; теорию антенн, в частности, антенных решеток; теорию измерений. Теоретические модели, положения и выводы подтверждены результатами экспериментальных исследований.

Научная новизна. В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной.

1. Метод СВЧ облучения протяженных объектов с помощью поверхностного волновода, в электромагнитном поле которого размещена антенная решетка.

2. Метод сложения мощностей независимых нееинхронизированных генераторов в облучаемом объекте.

3. Методы концентрации энергии на облучаемых объектах.

4. Конструкции балластных нагрузок и методы утилизации невостребованной энергии.

Практическая значимость полученных результатов состоит в следующем: на основе предложенных способов использования поверхностного волновода и эффектов, связанных с его свойствами, а также учитывая общую модель облучения протяженных объектов, оказалось возможным существенно расширить области использования СВЧ-облучения: промышленный нагрев, сельское хозяйство, медицина, военное дело и т.д. Внедрение результатов работы: Результаты работы проходят апробацию на внедрение в технологический процесс АО «ЗИКСТО» г.Петропавловск (Казахстан), внедрены в учебный процесс Северо-Казахстанского государственного университета (г. Петропавловск) и Омского государственного технического университета; также предполагается внедрение на ОАО «Деревообрабатывающий комбинат», г. Омск.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Способ СВЧ облучения протяженных объектов.

2. Суммирование СВЧ мощности от ряда независимых несинхронизированных генераторов в облучаемом объекте.

3. Методы концентрации энергии на облучаемом объекте

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на международных научно-практических конференциях проходивших в Омске, Софии, Алматы, Караганде.

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе одна - в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит их введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 110 наименований. Основная часть работы изложена на 112 страницах, содержит 50 рисунков, 8 таблиц.

Основное содержание работы Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость

полученных результатов, приведены основные положения, выносимые на защиту

В первой главе рассмотрены две модели облучения исследуемых объектов. Одна из них представляет систему, состоящую из генератора СВЧ, объемного резонатора и объекта нагрева, являющегося нагрузкой резонатора. Эта модель реализуется преимущественно в бытовых СВЧ-печах и реже в промышленных. Математически это выглядит следующим образом: Р->ЕР ->РД ->0-»(г,-7,о), где Ер- напряженность электрического поля в резонаторе, Рд - мощность, поглощаемая нагреваемым объектом, Q -выделяемое тепло, (7;-Т0) - разность температур между Т, - конечной и Га -начальной температурами.

Поглощаемая объектом мощность находится

Рд=<оъ8е. \EldV, (1)

где ш- частота колебаний, 8 - угол диэлектрических потерь, е„ - абсолютная диэлектрическая проницаемость.

Другая модель, наряду с СВЧ генератором, содержит распределительное устройство с выходами на ряд однонаправленных излучателей, в апертуре которых устанавливается облучаемый объект. Математически это представляется следующим образом:

->/>,, \Efdr

N г а N

Р0 ^ г2 60 Р0

ро-> N г2о N 2 -> Я-+(Г1-То)

^х^-^-вхф*,, \EjdV

* * V 0 /V у^

Рис. 2 Модель системы облучения объекта с распределительным устройством Здесь сделано ряд допущений: апертура излучателя и площадь облучаемого тела одинаковы, т.к. г мало; облучаемое тело однородно и имеет небольшую толщину Л < Л; напряженность поля по объему одинакова.

При этих условиях (IV даи Рд=1Q = юtgSea^J~-ht и , „ х atgSe1,S60Pht

(Г. - Т0) =-2-, где / - время облучения, с - удельная теплоемкость, т -

А'ст

масса объекта нагрева.

В работе показано, что СВЧ нагрев осуществляется путем установки объекта в ближнюю зону облучения. В этом случае нагрев осуществляется совокупно несколькими составляющими напряженности электрического поля (Ег и Ед)ц суммарный поток мощности определяется как

р р2 Р2

£ = ±¿.+±<2. (2) 5 IV, К'

тю К

я„ я„

Практически нагрев осуществляется в основном за счет составляющей Ев, т.к. расстояние г соизмеримо с длиной волны. Поэтому можно считать

5 1 I IV

Во второй главе рассмотрена и проанализирована структура поля и параметры волны в открытом волноводе в виде провода с диэлектрическим покрытием.

В области внешнего пространства, т.е. при г>а„ составляющие поля имеют вид:

Е^В-И-Н^ИгУ», (3)

ОЕ0

Ег = В~И\%гУ", (4)

сое0

= ВН^ИгУ", (5)

где Н® - функция Ганкеля 1-го рода п-го порядка, у- постоянная распространения вдоль провода, г - текущий радиус.

Процессы в волноводе поверхностной волны аналогичны традиционным линиям передачи, но имеют характерные особенности. Среди них изменение

поля в поперечном направлении в зависимости от конструкции провода волновода, излучение различными неоднородностями, находящимися в поле поверхностной волны.

Расчеты показывают, что при длине волны Л = 120мм, диаметре провода а-6мм и толщинах покрытия < = 0,1; 0,5 и 1,0 мм граничный радиус г0, отнесенный к длине волны изменяется как 3,4 : 1,8 : 1, т.е. крутизна спада поля в поперечном направлении в значительной степени зависит от соотношения диаметра провода и толщины покрытия, что необходимо учитывать при проектировании СВЧ установок с использованием волновода в виде провода с диэлектрическим покрытием.

Для целей практики это весьма полезно, т.к. 1) объем, где сосредоточена , подавляющая часть энергии, может бьггь заполнен объектом нагрева; 2) за пределами граничного радиуса г0 энергия минимальна и потребуется минимум затрат на снижение поля с помощью тех или иных экранирующих устройств с целью защиты персонала от воздействия СВЧ поля; 3) учитывая различную связь объекта нагрева с полем волновода по длине, на нее «наложится» еще и поперечное изменение поля. Эти особенности предложено использовать при оптимизации проектирования установок для СВЧ нагрева.

Другой аспект проблемы состоит в создании способа воздействия СВЧ поля на объект, который может быть достигнут непосредственно полем волновода, либо с помощью переизлучателей, расположенных в поле. Оба способа имеют как положительные, так и отрицательные стороны. В любом случае требуется создание в облучаемом объекте равномерного по объему

электрического поля Ед; которое приведет к выделению в нем мощности

где Ед - суммарный вектор напряженности электрического поля Егд = Е)+Е1у.

При облучении объектов полем поверхностной волны их длина не должна превышать предельную длину волновода, при которой напряженность электрического поля изменяется настолько, что это изменение нельзя

V

(6)

компенсировать углом наклона облучаемого линейного образца. Рис.3 иллюстрирует сказанное.

Рис.3 Вариант размещения объектов в поле поверхностной волны

В указанной модели происходит переход энергии поверхностной волны Еоо непосредственно в тепло без преобразования в Т волну. Это существенно упрощает СВЧ установку. Оптимальное размещение облучаемых предметов достигается расположением их по спирали с равномерным распределением по длине. В этом случае достигается максимальное согласование и минимум мощности в балластной нагрузке.

Для решения данной задачи предлагается учитывать особенности поверхностного волновода. В частности, неоднородности, расположенные в поле волновода, переизлучают, что позволяет создавать требуемое по длине облучаемого объекта распределение поля. Создание необходимой структуры переизлучаемого поля может быть осуществлено путем установки вдоль поверхностного волновода соосных с ним переизлучателей. При этом переизлучатели в виде полуволновых вибраторов, имеют дайну, соответствующую требуемым коэффициентам связи с полем волновода. Указанные решетки созданы и исследованы ранее в работах В.П. Кисмерешкина, Г.Н. Лобовой. В частности, 15-тиэлементная решетка из соосных вибраторов позволяет переизлучить до 95% подаваемой мощности с коэффициентом стоячей волны не более 1,3. Такую антенную решетку, будучи ненаправленной в плоскости ортогональной оси провода, удобно сочетать с отражающими поверхностями, имеющими фокальные оси. Такой вариант практически неограничен по длине и может быть с успехом использован при облучении поверхностей, имеющих большую протяженность.

А-А

В зависимости от решаемой задачи представляют интерес результаты исследования линии поверхностной волны в режиме открытого резонатора (рис.4). В этом случае уровень напряженности поля в облучаемых образцах может быть повышен в 0„ раз, где ()„ - добротность нагруженной системы. Установки, спроектированные на этой основе, требуют меньших затрат.

Реализация такого варианта обеспечивает нагрев объекта как размещением непосредственно в поле поверхностного волновода, так и его облучением с помощью переизлучателей. Подобные открытые резонаторы исследованы в работе.

Исследовано изменение величины добротности от длины линии, а также работа открытого нагруженного резонатора в режиме холостого хода. Нагрузка резонатора была сосредоточенной и распределенной по длине. Установлено повышение добротности при увеличении длины провода. Важным следствием явилась возможность нагружения волновода в одном или нескольких местах, т.е. сосредоточенно и распределено. Особый интерес это обстоятельство представляет при проектировании установок СВЧ-нагрева для специфичных объектов: твердых и сыпучих материалов, продуктов, конвейерной сушке и т.д.

Во второй главе рассмотрена задача возбуждения поверхностных волн в проводе с диэлектрическим покрытием.

Как известно из работ С.М. Бобровникова, В.В.Семенова, Г.И.Трошина для возбуждения поверхностной волны необходимо около провода создать кольцевой магнитный ток (кольцевая щель, коаксиальный рупор). В работах В.П. Кисмерешкина, Г.Н.Лобовой показано возбуждение с помощью установки симметрично проводу по радиусам ряда электрических вибраторов так, чтобы в центре и на периферии они имели одноименные потенциалы. В обоих случаях будет иметь место возбуждение поверхностной волны.

Рис.4 Схема открытого резонатора

Классическая схема возбуждения коаксиальными рупорами показана на

рис.5.

Рис.5 Классическая схема возбуждения линии поверхностной волны Известные недостатки подобных устройств возбуждения сводены к следующим: длина рупорного возбудителя достигает двух длин волн, ограничены диапазонные свойства. Кроме того, требуемое натяжение провода поверхностного волновода напрямую связано через пайку с короткозамкнутой стенкой коаксиала рупора. Такое соединение не обеспечивает надежность контакта.

В указанных выше работах предложено избежать приведенные недостатки с помощью использования для возбуждения поверхностной волны системы из ряда полуволновых вибраторов, один из которых является четвертьволновым штырем с запирающим стаканом, заканчивающийся на потенциальном конце двумя полуволновыми вибраторами. Образованную из трех полуволновых вибраторов систему устанавливают около провода волновода. С одной стороны такой системы может быть установлен рефлектор в виде диска, при этом электрическое замыкание с проводом осуществляется через разомкнутый четвертьволновый отрезок. На рис.6 схематично представлены виды устройств возбуждения и рефлектор с замыкающим отрезком линии (рис. 66).

Рис.6 Виды устройств возбуждения Такое вибраторное устройство возбуждения образует в общем случае две расходящиеся вдоль оси г поверхностные волны (рис 6в).

Количество вибраторов и расстояние их концов до провода линии Губо обеспечивает степень возбуждения поверхностной волны.

Такие вибраторные устройства возбуждения позволяют решить ряд важных для практики задач. Среди них бесконтактный способ возбуждения, расширенная полоса частот, возможность возбуждения в любой точке провода, возможность установки рефлектора и т.д. Приведены результаты исследования процесса возбуждения поверхностной волны в проводе одним или несколькими вибраторами. Показана высокая эффективность возбуждения при использовании нескольких вибраторов.

Эффективность возбуждения линии поверхностной волны зависит от многих факторов. В их числе расстояние концов вибраторов до провода, уровень согласования в тракте, определяемый в значительной степени расстоянием между плоскостями рефлектора и вибраторов. Количество радиальных вибраторов также определяет эту эффективность. Все эти факторы были экспериментально исследованы и положены в основу выработки рекомендаций на проектирование установок СВЧ облучения и нагрева.

. Следующее исследованное звено связано с областью контакта рефлектора и провода. Установлено, что область соединения провода с рефлектором является весьма чувствительной к степени совершенства контакта и от нее в значительной мере зависит как эффективность возбуждения, так и ее постоянство. Несовершенство контакта в этой области делает систему возбуждения крайне неустойчивой. Для устранения этого недостатка требуется как высокая проводимость в контакте, так и механическое дублирование. Поэтому была исследована возможность электрического соединения без механического и гальванического контакта провода с отражателем. Был исследован отражатель с четвертьволновым разомкнутым отрезком коаксиальной линии, внутренним проводником которой является провод волновода, а внешний проводник соединен с рефлектором. В зависимости от волнового сопротивления отрезка, качества диэлектрика, правильности выбранного коэффициента укорочения волны и размеров рефлектора развязка достигала 20 дБ.

В главе описаны способы повышения развязки, предложены инженерные пути их реализации.

При проектировании СВЧ установок, рассчитанных на мощности в десятки киловатт, особую актуальность приобретает надежность и стоимость генераторных устройств. Обычно магнетронные генераторы капризны в эксплуатации, требуют поддержания высокого согласования в трактах, его регулярного контроля и регулирования. Стоимость магнетронного генератора на 100 кВт составляет около 980 тыс. рублей. В данной работе предлагается способ, основанный на применении в качестве устройства возбуждения многовходовой системы. Такая система состоит из ряда автономных радиальных вибраторов, равномерно распределенных вокруг провода волновода. К каждому вибратору подключен автономный генератор СВЧ, а сложение мощности осуществляется непосредственно в теле облучаемого объекта. Предложенный способ сложения мощности позволяет наращивать высокие значения результирующей мощности с помощью относительно маломощных генераторов (стоимость магнетрона с мощностью 2-3 кВт не превосходит 1-2 тыс. рублей).

В диссертации проведено исследование неоднородностей в поле поверхностной волны, показавшее их способность переизлучать Т-волну независимо от характера проводимости. Разница состоит только в том, что переизлучаемое поле проводников интенсивнее, чем диэлектриков. При этом переизлучаемое поле поляризовано соответственно протекаемому в неоднородности току.

При исследовании балластных нагрузок на передний план вышло несколько задач. Прежде всего, это конструкция, рассчитанная на поглощение составляющих поверхностной волны. Как следует из структуры поля в цилиндрической области, определяемой граничным радиусом г0, поглощение мощности может быть осуществлено через продольную составляющую Е2 и радиальную составляющую Ег. Спроектированы соответствующие конструкции.

Исследование нагрузок, рассчитанных на поглощение продольной составляющей электрического поля, было проведено на конструкции в виде втулки из композита, скошенной по оси z и надеваемой на провод (рис.7а). Весьма простая конструкция, но объем композита на частоты 915 МГц и даже 2400 МГц достаточно велик. В этом смысле достигается относительно высокое согласование ( КСВ < 1,2 ).

Другой вид нагрузки состоит из вибратора, в центре которого включено активное сопротивление, равное его входному сопротивлению (рис.7б). Вибраторы устанавливают равномерно по кругу вокруг провода волновода и параллельно его оси. Эффективность данной системы достигается благодаря каскадной установке описанных групп по оси г.

Особенностями вибраторов с включенными сопротивлениями в их центре являются:

- необходимость установки в максимум электрического поля,

- величина сопротивления должна соотноситься с входным сопротивлением вибратора,

- их резонансная длина существенно меньше половины длины волны (эффект укорочения),

- возможность охлаждения сопротивлений с помощью того или иного хладоагента.

Другой вид оконечной нагрузки предложен в виде поглощающих пластин, установленных параллельно Ег (рис.7в). Аналогично предыдущему случаю, вибраторы равномерно распределяются вокруг провода, а их количество и мощность рассеяния выбираются исходя из положения, что вся мощность делится между ними поровну. Этот вариант как нельзя лучше

а)

б)

в)

Рис.7 Схемы конструктивного исполнения нагрузок

подходит для охлаждения каждого из сопротивлений в одной емкости с хладоагентом, по нагреву которой судят о рассеиваемой мощности. Эта конструкция позволяет достичь минимальных размеров по длине.

Также имеется возможность применения в качестве нагрузки многовходового устройства возбуждения, нагруженного на ряд сопротивлений.

Таким образом, в работе исследованы основные функциональные звенья, связанные с поверхностным волноводом, позволяющие проектировать СВЧ установки различного назначения.

На основе полученных результатов была построена физическая модель. Возбуждаемые каждым генератором поверхностные волны независимы и каждая из них вносит определенный вклад в нагрев облучаемого тела. В данном случае мощности складываются через тепловыделение, что исключает необходимость синхронизации генераторов по частоте и фазе. На рис 10. представлена физическая модель таких установок, где учтены все звенья: возбуждение, передача энергии, ее распределение по поверхности объекта нагрева и утилизация.

§ [О

II ®

ООО

(3)

Системы концентрации

\<

энергии на аЛе/сте

\/ \1 \1 \!

Нагребаемый оВъект

1

01 * Ог*...->Ои

Водоо&ролтя система

Рис.10 - Физическая модель СВЧ облучения объектов на основе поверхностного волновода

Предлагаемая модель охватывает, практически, все возможные варианты построения СВЧ установок на основе поверхностного волновода.

Третья глава посвящена способам концентрации СВЧ энергии на облучаемом объекте.

Рассмотрены вопросы возбуждения отдельных вибраторов и решеток на их основе, устанавливаемых около провода волновода и на его оси. Показаны различные способы возбуждения вибраторов и получения требуемой поляризации переизлучаемого поля. Показана возможность реализации требуемого распределения поля вдоль оси волновода с помощью определенным образом установленных около него вибраторов.

Приведен способ вычисления коэффициентов связи в зависимости от требуемого распределения поля вдоль переизлучающей решетки. Так, для

" Р

равномерного по длине переизлучаемого поля должно быть = 1,

~-= 1 и коэффициенты связи ^ , к2 =т—т-, ..., кы =7—— , где Р, -

ы

переизлучаемая мощность /-го вибратора, Р - полная мощность, к -коэффициент связи.

Показано, что критерием для начала отсчета является остаточная мощность ДР, определяемая как ДР-Рд.

В работе предложен способ создания антенной решетки и в другой плоскости с помощью ряда зигзагообразных структур, размещаемых поперек оси волновода. Получены и приведены выражения для диаграмм направленности различных антенных решеток, возбуждаемых полем поверхностной волны.

Возможность выполнения антенных решеток вдоль волновода, соосных с ним, позволяет применить отражатели (рефлекторы) в виде кривых второго порядка и, таким образом, сконцентрировать излучение в поперечном направлении по отношению к оси волновода.

Мощность, выделяемая в нагреваемом теле для случая, когда облучение равномерно по длине волновода и ширине, определяемой раскрывом параболического цилиндра, находится по формуле:

Рд (7)

где — волновое сопротивление среды, Ь - толщина облучаемого тела.

Мерой эффективности нагрева предлагается считать величину (aeaWtgSh, которая в идеале должна быть равна 1, т.е. .<oeaWtgдh < 1.

В работе предложен способ дополнительной фокусировки энергии с помощью линзы Френеля (чередующиеся полосы определенной ширины, устанавливаемые в раскрыве параболического цилиндра).

Для замкнутого объема предложен эффективный способ концентрации энергии, основанный на эллиптическом цилиндре. В этом, случае вдоль одной фокальной линии устанавливается антенная решетка, соосная с проводом .волновода, а вдоль другой фокальной линии - облучаемый объект с поперечным диаметром. Не учитывая потери в зеркале, вся энергия концентрируется на второй фокальной оси и может быть вычислена с помощью выражения:

РД*а\¥влК®. (8)

Таким образом, мощность тепловыделения на второй фокальной оси зависит от частоты, свойств и размеров объекта и падающей мощности.

В четвертой главе предложены варианты построения СВЧ установок на основе волноводов поверхностных волн.

Для облучения или нагрева относительно коротких предметов их устанавливают группой в сепараторе вокруг провода волновода. Указанных групп может быть несколько. Установку предметов облучения осуществляют в пределах граничного радиуса с таким расчетом, чтобы концы облучаемых предметов находились на некотором расстоянии от провода, а их начало на расстоянии, обеспечивающие равномерное облучение по всей длине. Другими словами, облучаемые предметы, например, в виде стержней, устанавливаются под углом к оси провода.

Сепараторы с группой облучаемых предметов размещают вдоль оси волновода. При этом необходимо выполнить ряд условий.

Прежде всего, сепаратор и элементы крепления должны быть выполнены из диэлектрика, обладающего минимальными потерями. Эти изоляторы должны сохранять свои механические свойства при рабочих температурах нагрева и рассчитаны на многократное использование. Объем конструкции вспомогательных элементов крепления должен быть минимальным. Кроме того, имея в виду переизлучение на неоднородностях, а также возможные переотражения в трактах, надо предпринять меры по экранированию возможного излучения и сохранению согласования волновода с генератором СВЧ мощности.

Другой тип установок СВЧ основан на переизлучении, т.е. преобразовании поверхностной волны в поперечную. В своей основе они содержат антенную решетку, элементы которой возбуждаются полем волновода поверхностной волны. Указанная решетка может быть размещена около отражателя и в образовавшемся поле помещают предметы облучения. Преимущества данного варианта очевидны. Во-первых, энергия может быть равномерно распределена вдоль волновода на достаточно большой длине. Во-вторых, такую решетку в виде линии можно размещать на фокальных линиях цилиндров, поверхность которых описывается параболой или эллипсом. Это обеспечивает концентрацию энергии в поперечной по отношению к оси волновода плоскости.

В частности, установка СВЧ нагрева битумной массы в открытой протяженной емкости содержит волновод поверхностной волны в виде сосной синфазной решетки, размещенной на проводе волновода. Указанная антенно-фидерная система помещается на фокальной линии параболического цилиндра, имеющего сплошную или сетчатую проводящую поверхность. Поток с раскрыва параболического цилиндра направляется в емкость с облучаемым битумом и осуществляет, таким образом, требуемый разогрев.

В раскрыве параболического цилиндра целесообразно поместить диэлектрическую панель с целью компенсации отражения от облучаемой массы.

Аналогично можно спроектировать установку СВЧ-нагрева узкой полосы грунта (дорожное покрытие, траншея и т.п.) для ее вскрытия в зимних условиях. В этом случае не понадобится операции долбления, что повышает безопасность вскрытия в части возможного непреднамеренного разрушения коммуникаций.

Установку СВЧ-нагрева с замкнутой отражающей поверхностью предлагается выполнить с использованием эллиптического цилиндра, на одной фокальной линии которого помещают соосную с проводом волновода антенную решетку, а на другой - протяженный объект нагрева, обладающий небольшим поперечным сечением (тонкие стержни, диэлектрические трубы с проточной жидкостью и т.п.). При проектировании такого рода установок необходимо выполнить ряд условий: оболочка отражателя должна быть хорошо проводящей, минимальное расстояние от точек фокусов до оболочки должно быть больше граничного радиуса.

Основные результаты работы

1. На основе последних достижений в области исследований поверхностного волновода в виде однопроводных линий передачи предложено применить их в установках СВЧ нагрева и облучения.

2. Дан анализ основных звеньев, составляющих поверхностный волновод как систему, и показаны пути их реализации. Такие звенья как многовходовое устройство возбуждения решают не только задачу наращивания и регулирования мощности с использованием генераторов СВЧ малой мощности, но и оптимальное распределение мощности в балластной нагрузке. Предложена физическая модель СВЧ облучения объектов на основе поверхностного волновода.

3. Предложен способ сложения мощностей ряда независимых генераторов СВЧ колебаний.

4. Предложены способы концентрации энергии на протяженных объектах различной ширины. Среди них антенные решетки, устанавливаемые на фокальной линии отражателей в виде параболического и эллиптического цилиндров, линзы Френеля.

5. Даны рекомендации для проектирования СВЧ установок для нагрева и облучения различных объектов и сред.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Риттер Д.В. Поверхностный волновод в системах промышленного СВЧ нагрева / Д.В. Риттер, А.В. Дударев, В.П. Кисмерешкин // Россия молодая: Передовые технологии в промышленность / Омский государственный технический университет. - Омск, 2009 - №1 . - С.216-219.

2. Риттер Д.В. СВЧ нагрев полем поверхностного волновода / Д.В, Риттер,

B.П.Кисмерешкин, Г.Н. Лобова, А.В. Дударев. //Омский научный вестник / 1 Омский государственный технический университет. - Омск, 2009. - №3 -

C. 198-200.

3. Риттер Д.В. Сверхвысокочастотный промышленный нагрев с помощью открытых волноводов / Д.В. Риттер, В.П. Кисмерешкин, Г.Н. Лобова. // Международная научно-техническая конференция «Динамика систем, механизмов и машин» / Омский государственный технический университет. - Омск, 2009. - №3 - С.306-309.

4. Дударев А.В. Разработка опытной установки СВЧ - сушки древесины / А.В Дударев, В.П. Кисмерешкин, Д.В. Риттер Международная научно-техническая конференция «Динамика систем, механизмов и машин» / Омский государственный технический университет. - Омск, 2009. - №3 -

C.291-295.

5. Ritter D.V. surface waveguide in the system of industrial microwaves heating /

D.V. Ritter, N.K. Nabiev, A.A. Savostin // Информационные технологии и управления / Воронежский государственный технический университет / Научная книга 2009 - №5 - С. 735 - 739.

6. Риттер Д.В .Промышленный нагрев на основе поверхностного волновода / Д.В. Риттер, В.П. Кисмерешкин, Г.Н. Лобова. // Научное обозрение. -Москва, 2010. -№ 1. - С. 36 - 39.

7. Ritter D.V. . High-frequency heating extended dielectric objects / D.V. Ritter, V.P. Kismereshkin // Международная научно-практическая конференция «Новини от научния напредък - 2009» / София «Бял ГРАД-БГ» 2009 - №5 -С.80-82.

8. Риттер Д.В. СВЧ нагрев протяженных диэлектрических объектов / Д.В. Риттер // Вестник казахской академии транспорта и коммуникаций им. Тынышпаева / Казахская академия транспорта и коммуникаций им.Тынышпаева - Алматы, 2009 - №5 - С.191 -193.

9. Риттер Д.В. Устройство возбуждения поверхностной волны/Д.В. Риттер, В.П. Кисмерешкин // 1зденю-Поиск-Алматы 2010- С. 310-312.

10. Риттер Д.В. Использование поля поверхностного волновода для СВЧ нагрева / Д.В. Ритгер, Н.К. Набиев // Вестник Национальной инженерной академии Республики Казахстан / Национальная инженерная академия Республики Казахстан - Алматы 2009 - №4 - С. 79 - 82.

11. Ритгер Д.В. Поверхностный волновод при использовании в промышленном нагреве / Д.В. Риттер // Вестник ПГУ / Павлодарский государственный университет им. С.Торайгырова-Павлодар 2009. - №4-С, 78-85.

12. Риттер Д.В. Открытый волновод как оптимальная система для нагрева протяженных объектов / Д.В. Ритгер // Вестник Восточно-Казахстанского государственного технического университета им.Д.Серикбаева / Восточно-Казахстанский государственный технический университет им.Д.Серикбаева - Усть-Каменогорск 2009 № - С. 130-132

13. Ритгер Д.В. Поверхностный волновод в СВЧ сушки древесины / Д.В. Риттер // Вестник казахской академии транспорта и коммуникаций им. Тынышпаева / Казахская академия транспорта и коммуникаций им.Тынышпаева - Алматы, 2009 - №5 - С. - 128-130.

14. Риттер Д.В. Установка СВЧ для сушки древесины / Д.В. Риттер, В.П. Кисмерешкин // Международная научно-практическая конференция «Новые технологии и информатизация общества» / Карагандинский университет «Болошак» - Караганда 2010 - С. 65-68.

Подписано в печать 22.07.2010. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Усл.пл. 1,25. Уч.-издл. 0,8. Тираж 100 экз. Тип.зак. 37 Заказное

Отпечатано на дупликаторе в полиграфической лаборатории кафедры «Дизайн и технологии медиаиндустрии» Омского государственного технического университета 644050, 0мск-50, пр. Мира, 11

Введение.

Глава 1.Обзор и анализ проблемы СВЧ облучения и нагрева.

1.1 .СВЧ энергетические установки в радиотехнических устройствах и системах.

1.2.Модели СВЧ нагрева объектов.

1.3.Особенности СВЧ излучения, облучения и нагрева.

1.4.Становление теории и практики поверхностного волновода.

Глава 2.Волновод поверхностных волн как оптимальная система доставки и распределения СВЧ энергии к облучаемому объекту.

2.1. Структура поля и параметры волны в открытом поверхностном волноводе.

2.2. Влияние конструкции поверхностного волновода на распределение энергии поля.

2.3 Исследование способов возбуждения поверхностных волн.

2.4. Неоднородности в поле поверхностного волновода.

2.5.Балластные нагрузки однопроводных волноводов.

2.6.Модель СВЧ установок на основе поверхностных волноводов.

2.7.0пыт использования волновода поверхностной волны в антенной технике.

Глава 3. Способы концентрации СВЧ энергии на облучаемых объектах.

3.1. Волноводно-вибраторные решетки.

3.2 Концентрация энергии с помощью отражателей.

Глава 4. Варианты построения СВЧ установок на основе волноводов поверхностных волн.

4.1. Установка для СВЧ нагрева протяженных поверхностей.

4.2. Установка для нагрева протяженных предметов малого сечения.

В настоящее время диапазон возможного использования СВЧ энергии все более расширяется. СВЧ диапазон электромагнитных волн применяют во многих отраслях промышленности, здравоохранения, сельского хозяйства. В данной работе рассмотрена возможность расширения областей использования СВЧ поля путем разработки нового инструментария для создания требуемой конфигурации СВЧ поля, распределенного по длине и ширине облучаемого объекта. Именно создание нового инструментария, учитывающего требуемую конфигурацию СВЧ поля, позволит раздвинуть границы возможностей его применения.

В этой связи исследование направлено на получение новых знаний, положенных в основу создания нового инструментария, используемого в СВЧ установках. В конечном итоге для создания определенной СВЧ установки потребуется набор функциональных блоков и узлов, обоснованные научные и инженерные сопряжения которых позволят существенно повысить технико-экономическую эффективность разрабатываемых СВЧ установок облучения по сравнению с ранее известными. Из набора функциональных блоков и узлов выделим такие звенья как генератор с регулируемой выходной мощностью, линия передачи мощности до объекта, распределение энергии по объему, устройства утилизации невостребованной энергии.

Таким образом, оптимизация звеньев СВЧ установок, применительно к решаемой проблеме, представляет весьма актуальную задачу.

В основе СВЧ установок лежит использование электромагнитного поля поверхностного волновода, выполненного в виде однопроводной линии передачи, известной как линия Губо, вдоль которой распространяется волна Е00- Соответственно данной постановке необходимо решить следующие задачи.

1. Уточнить модель СВЧ нагрева, которая будет основой анализа процессов в поверхностном волноводе, устройстве возбуждения и балластной нагрузке.

2. Исследовать волновод на предмет оптимизации его геометрии применительно к общей задаче СВЧ воздействий.

3. Исследовать возможности реализации требуемого амплитудно-фазового распределения поля по длине волновода.

4. Исследовать процесс отсечки полей в поперечном направлении.

5. Исследовать устройства возбуждения поверхностного волновода.

6. Исследовать процесс сложения СВЧ энергии от нескольких несинхронизированных источников.

7. Исследовать способы утилизации невостребованной энергии.

Данная работа выполнена в Северо-Казахстанском государственном университете и Омском государственном техническом университете в рамках решения задач по созданию установок оптимального СВЧ нагрева нефтепродуктов и сушки древесины.

Целью исследования является разработка инструментария для облучения СВЧ энергией протяженных объектов, методов и способов облучения объектов различной природы, используя при этом открытый поверхностный волновод и эффекты, связанные с трансформацией и переизлучением волн Еоо в Т волну, возбуждением поверхностной волны, в том числе посредством многовходового устройства возбуждения.

Объекты исследования: структура поля поверхностной волны в волноводе в виде одного провода с диэлектрическим покрытием в плоскости поперечного сечения и возможные пути регулирования скорости спада энергии в этом направлении. Процессы переизлучения поверхностной волны на неоднородностях с целью формирования требуемого распределения мощности по длине волновода. Способы концентрации энергии в поперечной плоскости и способы возбуждения рядомнесинхронизированных источников СВЧ энергии.

Предметы исследования:

1. Модель СВЧ нагрева, позволяющая учесть основные факторы в процессе облучения объекта и включающая многовходовое устройство сложения мощности отдельных несинхронизированных генераторов, антенную решетку для распределения энергии по длине, балластную нагрузку и систему утилизации мощности.

2. Способы концентрации энергии на объектах различной формы: с протяженные площадки, узкие протяженные предметы.

3. Способы сложения мощности от несинхронизированных радиочастотных генераторов.

4. Способы построения балластных нагрузок

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. Провести исследование модели облучения предметов полем СВЧ.

2. Обосновать метод сложения мощностей от ряда независимых несинхронизированных генераторов СВЧ.

3. Разработать способы концентрации энергии на протяженных предметах различной конфигурации.

4. Разработать конструкции балластных нагрузок с утилизацией невостребованной энергии.

Методы исследования. При выполнении- работы использованы известные положения теории линий передачи электромагнитной энергии, включая теорию поверхностного однопроводного волновода; теорию антенн, в частности, антенных решеток; теорию измерений. Теоретические модели, положения и выводы подтверждены результатами экспериментальных исследований.

Научная новизна. В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной.

1. Метод СВЧ облучения протяженных объектов с помощью поверхностного волновода, в электромагнитном поле которого размещена антенная решетка.

2. Метод сложения мощностей независимых несинхронизированных генераторов в облучаемом объекте.

3. Методы концентрации энергии на облучаемых объектах.

4. Конструкции балластных нагрузок и методы утилизации невостребованной энергии.

Практическая значимость полученных результатов состоит в следующем: на основе предложенных способов использования поверхностного волновода и эффектов, связанных с его свойствами, а ч также учитывая общую модель облучения протяженных объектов, оказалось возможным существенно расширить области использования? СВЧ-облучения: промышленный нагрев, сельское хозяйство, медицина, военное дело и т.д.

Внедрение результатов работы: Результаты работы проходят апробацию на внедрение в технологический процесс АО «ЗИКСТО» г.Петропавловск (Казахстан), внедрены в учебный процесс Северо-Казахстанского государственного университета (г. Петропавловск) и Омского государственного технического университета; также предполагается внедрение на ОАО «Деревообрабатывающий комбинат», г. Омск.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Способ СВЧ облучения протяженных объектов.

2. Суммирование СВЧ мощности от ряда независимых несинхронизированных генераторов в облучаемом объекте.

3. Методы концентрации энергии на облучаемом объекте

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на международных научно-практических конференциях проходивших в Омске, Софии, Алматы, Караганде.

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе одна — в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит их введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 110 наименований. Основная часть работы изложена на 112 страницах, содержит 50 рисунков, 8 таблиц.

Заключение

1. В работе дан анализ двух моделей СВЧ нагрева: одна из них состоит из прямого нагрева объекта, занимающего небольшой объем, другая включает распределение СВЧ энергии по площади объекта с последующим его нагревом.

2. Показано, что нагрев осуществляется либо полем резонатора с соответствующей структурой поля, либо полем ближней зоны излучателей, площадь апертуры которых близка к площади облучения объекта.

3. Для облучения объекта предложено использовать волновод поверхностных волн в виде однопроводной линии передачи (линии Губо). Показано, что облучение возможно как полем волновода, так и переизлученным полем. В первом случае волновод может быть поставлен в режим объемного резонатора.

4. Дан анализ систем возбуждения поверхностной волны. Предложен способ сложения мощностей ряда несинхронизированных генераторов СВЧ энергии с помощью многовходового устройства возбуждения.

5. Разработаны возможные пути реализации балластных нагрузок для линий поверхностной волны. Предложен способ реализации нагрузок с помощью многовходовых устройств возбуждения.

6. Предложена физическая модель СВЧ облучения объектов на основе поверхностного волновода с входящими в него составными частями.

7. Разработаны рекомендации способов концентрации СВЧ энергии на объекты различной конфигурации. Указанные способы позволяют осуществить концентрацию энергии по длине поверхностного волновода и в поперечном направлении.

8. Предложены варианты построения СВЧ установок на основе волновода поверхностной волны для различных конфигураций объектов.

9. Предложен перспективный способ концентрации энергии для нагрева объектов, занимающих узкую протяженную область пространства.

1. Шевченко В.В. Плавные переходы в открытых волноводах. М.: Наука, 1969.- 191 с.

2. Ефимов И.Е. Радиочастотные линии передачи. М.: Сов.Радио, 1964. -600с.

3. Семенов Н.А., Семенов В.В. Коэффициент возбуждения (эффективность) возбудителей апертурного типа линии поверхностной волны. //Радиотехника. -1970. -№ 1. С. 96-98.

4. Семенов В.В. Экспериментальное исследование поля излучателя возбудителей линии поверхностной волны. // Труды учебных институтов связи. JL, 1966. Вып.ЗО. С. 19-25.

5. Кисмерешкин В.П., Лобова Г.Н. Всенаправленная высотная антенна. Патент N2099827.

6. Трошин Г.И., Малолепший Г.А., Алфеев В.Н. Некоторые вопросы применения однопроводных линий передачи в качестве фидерных трактов для многоканальных . радиорелейных линий связи сантиметрового диапазона волн. // Радиотехника, 1964. Т. 19 N1. С. 3645.

7. Семенов Н.А., Гулькарова П.С. Линия поверхностной волны для передачи телевидения. // Техника кино и телевидения. 1967 N 1. С. 4649.

8. Семенов Н.С., Семенов В.В. Передача телевизионной программы с амплитудой модуляцией по линии поверхностной волны. //Труды учебных институтов связи. Л., 1965. Вып.26. С 9-14.

9. Македонский Д. Опыт применения однопроводных линий поверхностной волны. // Электросвязь. 1978 N5. С 25-26

10. З.Семенов В.В. Использование линии поверхностной волны в качестве мощного телевизионного антенного фидера //Электросвязь. 1970. -№12-С. 16-17.

11. Н.Семенов НА., Поликовский AM. Линии поверхностной волны для передачи телевидения // Линии связи СССР. Всесоюзный электротехнический институт связи. Редакционноиздательский отдел ВЗЭИС.-М., 1963-74 с.

12. Трошин Г.И. Макаров Л.И., Худякова В.А., Укстин Э.Ф., Однопроводная линия передачи // Труды НИИ Кабельной промышленности. М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1962. - Вып.6 - С. 34-52

13. Семенов Н.А. параметры волны Еоо в линии поверхностной волны // Радиотехника и электроника. 1964. - Т.9. - N 9. - С. 1634-1641.

14. Семенов Н.А. // Радиотехника электроника. 1964. - Т.9. - N 7. - С. 1198-1205.

15. Гареев Ф.Х. Способ сушки СВЧ энергией круглых лесоматериалов. N E26B3/347 Опубликовано 20.04.2005

16. Патент N2144720 Россия Н01 Q 9/00, 9/44 устройство возбуждения поверхностной волны. / В.П. Кисмерешкин., Г.Н. Лобова (Россия) 6 с:

17. Патент N 2118874 Россия О 21/10 Вибраторная решетка / В.П. Кисмерешкин., Г.Н. Лобова. (Россия) 3 с.

18. Патент N 2118829 Россия G 01R29/10 Устройство измерения амплетудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны (В.П. Кисмерешкин Г.Н. Лобова) (Россия) 2 с.

19. Патент N 2099827 Россия Y 01 Q 1/28 Всенаправленная высотная антенна /В.П. Кисмерешкин., Г.Н. Лобова (Россия) -Зс.

20. Патент N 2090974 Россия Н 04 В 5/02 Устройство СВЧ связи в подземных выработках шахт / В.П. Кисмерешкин, Г.Н. Лобова. (Россия)-2 е.:

21. А.Н. Диденко, Б.В. Зверев СВЧ-энергетика //Москва "Наука" 2000. -264 с.

22. Лобова Г.Н. Моделирование директорной антенны в СВЧ диапазоне // Преподавание физики в вашей школе М. 2000 с. 81-84

23. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ М:Высшая школа, 1988-366с.

24. Справочник по антенной технике / под.ред. Я.Н. Фельда, Е.Г. Зелькина М.: ИП РЭКР. - 1997. - Т.1.-256 с.

25. Кисмерешкин В.П., Лобова Г.Н., Установка для изучения характеристик линейной антенной решетки // Приборы и техника• эксперимента. 1995. N 4. - G. 89-92.

26. Кисмерешкин В.П. Лобова Г.Н., Использование открытых линий передачи в технике средств связи // Информационные технологии и радиосети -96. Первая международная научно-практическая, конференция. Материалы конференции. Омск. 1996. - С.29;

27. ЗХ.Кйсмерешкин В.П. Лобова Г.Н. Моделирование: линейной; антенной решетки на основе однопроводной линии передачи // Приборы и техника эксперимента. 1996. - № 5. - С.85-86. ' .

28. Кисмерешкин В.П., Лобова? Г.Н. Моделирование амплитудных распределений поля вибраторно-волноводной решетки на основе; однопроводной линии передачи // Приборы и техника эксперимента. -1998. -№ 4. - С.92-93.

29. Tahsin AkaliniSinglewire transmission lines at terahertz frequencies // IEEE, on Micrawave Teohry and Techniques (IEEE-MTT). V 54, Issueb, June 2006 Page(s): 2462-276

30. FapeeB5 Ф.Х. Сушка древесины электромагнитными; волнами // Лесная промышленность. 2004'- №9: - С. 74.

31. Патент № 2199064 F 26 В 3/347, И 05В6/64 Российская Федерация Установка для сушки диэлектрических материалов; СВЧ энергией; / Гареев: Ф.Х., Дата подачи заявки 17.04.2001 Дата публикации; 20.02.2003. ; /;'.' '

32. Гареев Ф.Х. Нетрадиционная сушка древесины: вакуумная и СВЧ // Лесная промышленность -2004- №5-С.62-65.

33. Гареев Ф.Х. Разработка? технологического процесса СВЧ сушки березовых короткомерных заготовок // Лесная промышленность. — 1995.

34. М.С. Бобровников, В.П. Смирнов Поле в ближней зоне источника при сосредоточенном возбуждении импедансной поверхности. Изв. вузов. Радиотехника - 1962. - Т. 4 - №3. -С. 321.

35. F.Harms, Electromagnetische Wellen in einem Draht mit isolirender zilindrische Hulle // Ann.Physik. 1907. - V.23. -HI.- P.44.

36. M.C Бобровников, Р.П. Старовойтова, В.П. Смирнов., Эффективность возбуждения поверхностных волн сосредоточенным источником на импедансной плоскости // Изв.вузов. -Радиотехника. —1961 — Т. 3. — №4. -С. 432-438.

37. В.И.Таланов О дифракции электромагнитных волн на уступе поверхностного импеданса в волноводе // Изв.вузов. — Радиофизика — 1958.-Т. 1. -№3. С. 64.

38. Н.Г. Тренев Дифракция поверхностных электромагнитных волн на импедансной ступеньке // Радиотехника и электроника. 1958. - Т 3. — № 1- С. 27.

39. Р.П. Старовойтова, М.С. Бобровников, В.Н.Кислицына Дифракция поверхностных волн на изломе импедансной плоскости // Радиотехника и электроника. 1962. -Т.7. - № 2. -С. 250.

40. Н.А. Арманд. Распространение поверхностных ЭМВ вдоль многопроводной системы // Экспериментальная и теоретическая физика. 1959. -Т. 29- № 1. - С 107.

41. М.Д. Хаскинд Возбуждение поверхностных волн на плоских диэлектрических покрытиях // Радиотехника и электроника. 1960. -Т.5-№2. - С. 188-197.

42. Миллер М.А., Таланов В.И. Исследование понятия поверхностного импеданса в теории поверхностных электромагнитных волн (обзор) // Известия вузов. Радиофизика. 1961 - Т.4 - № 5 - С.804.

43. Трошин Г.И., Макарова Л.И., Худякова В.А., Укстий Э.Ф. Однопроводная линия передачи // Труды НИИКП. M.-JL: Гостехиздат. - 1962. - Вып.6. - С.22-37.

44. Семенов Н.А. Закон парциальных мощностей // Радиотехника и электроника. 1963 . - Т.8. - № 8. - С. 1476.

45. Харвей А. Техника сверхвысоких частот. / Пер. с англ. М.: Сов.Радио. - 1965.

46. Кузнецов Д.С. Специальные функции. М.: Высшая школа. - 1962. -247 с.

47. Семенов Н.А. Мощность, переносимая волной Еоо в линии поверхностной волны // Радиотехника.- 1967. —Г.22.- №2.- 73-75.

48. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.-Л.: Энергия. - 1967. - 376 с.

49. F.Huber, H.Neubauer Die Goubau Leitungen im praktischen Einsatz // Rohde und Schwarz-Mitteilungen. - 1960. - № 3.

50. Семенов Н.А. Типы волн диэлектрического волновода // Радиотехника и электроника. 1958. - № 4. - С.60.

51. Исследование свойств однопроводной линии передачи поверхностной волны на частоте 150 МГц. Отчет по НИР № 381. Омский институт инженеров железнодорожного транспорта. Омск. - 1968. - 68 с.

52. А.с.№ 1587613 СССР, МКИ5 Н 01 Q 13/26. Возбудитель поверхностной волны / А.А.Роффе, Л.Х.Барсегян, В.И.Доронкин, М.П.Манаенков, В.А.Рябченко (СССР) 2 е.: ил.

53. Гофман В.Г. Синтез изгиба линии поверхностной волны // Труды ГосНИИ радио. 1990 - № 3 - С.43 - 44.

54. Бененсон Л.С. Очерк истории развития антенн СВЧ // Радиотехника и электроника. 1994. - Т.39. - № 12. - С.1905-1933.

55. Кисмерешкин В.П., Лобова Г.Н. Использование открытых линий передачи в технике средств связи // Информационные технологии и радиосети-96. Первая международная научно-практическая конференция. Материалы конференции. Омск.- 1996. - С.29.

56. Кисмерешкин В.П., Лобова Г.Н. Нетрадиционное построение всенаправленных и направленных антенн // 7-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Материалы конференции. Севастополь. - 1997. - Т.2. -С.531-533.

57. Кисмерешкин В.П., Лобова Г.Н. Нетрадиционные решения построения антенн // Труды Международной конференции. Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП 98 - Новосибирск. - 1998. -Т.10. - С.144-145.

58. Пат. № 2329518 Российская Федерация CI G01R 29/10 Устройство измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля антенны / В.П.Кисмерешкин, Г.Н.Лобова №2006135307/09; заявл.05.10.2006; опубл.20.072008, Бюл.№ 20

59. Кисмерешкин В.П. СВЧ нагрев полем поверхностного волновода /

60. B.П. Кисмерешкин, Г.Н. Лобова, А.В. Дударев, Д.В. Риттер //Омский научный вестник / Омский государственный технический университет. Омск. - 2009. - №3 - С. 198-200.

61. Риттер Д.В., Разработка опытной установки СВЧ сушки древесины / А.В Дударев, В.П. Кисмерешкин, Д.В. Риттер // Динамика систем, механизмов и машин / Омский государственный технический университет. - Омск. - 2009. - №3 - С.291-295.

62. Кисмерешкин В.П., Риттер Д.В., Лобова Г.Н. Промышленный нагрев на основе поверхностного волновода // Научное обозрение. 2010. -№1. - С.36-39.

63. Ritter D.V. . High-frequency heating extended dielectric objects / D.V. Ritter, V.P. Kismereshkin // Новини от научния напредък / София «Бял ГРАД-БГ». 2009 - №5 - С.80 - 82.

64. Риттер Д.В. СВЧ нагрев протяженных диэлектрических объектов / Д.В. Риттер // Вестник казахской академии транспорта и коммуникаций им. Тынышпаева / Казахская академия транспорта и коммуникаций им.Тынышпаева Алматы. - 2009 - №5. - С. 191 - 193.

65. Риттер Д.В. Устройство возбуждения поверхностной волны / Д.В. Риттер, В.П. Кисмерешкин // 1здешс Поиск. - Алматы 2009. - №1 - С. 310-312.

66. Риттер Д.В. поверхностный волновод при использовании в промышленном нагреве / Д.В. Риттер // Вестник ПГУ / Павлодарский государственный университет им. С.Торайгырова Павлодар. - 2009. -№4.-С. 78-85.

67. Риттер Д.В. Поверхностный волновод в СВЧ сушки древесины / Д.В. Риттер // Вестник казахской академии транспорта и коммуникаций им. Тынышпаева / Казахская академия транспорта и коммуникаций им.Тынышпаева Алматы, 2009 - №5 - С. - 128-130.

68. Риттер Д.В. Установка свч для сушки древесины / Д.В. Риттер, В.П. Кисмерешкин // Новые технологии и информатизация общества / Карагандинский университет «Болошак». Караганда. - 2010. - С. 6568.

69. ГареевФ.Х. Проблемы и перспективы СВЧ-сушки древесины // Лесная промышленность. -2004. -№ 1.- С.50-52.

70. Гареев Ф.Х. Сушка бревен без трещин // Лесная промышленность. -2004. № 4. - С.58 - 60.

71. Кречетов И.В. Сушка древесины. -М.: Издание «Бриз». 1997.

72. СВЧ энергетика / Под ред. Э.Окресса. - М.: Мир. - 1971. -Т.2.

73. Пат.2298745 Российская Федерация, CI F26B 3/347 Установка СВЧ-сушки древесины / Н.Я.Фельдман, Ю.А.Харин, В.А.Евдоков, Б.И.Ткаченко, О.В.Евдоков, А.Б.Усманов, В.С.Русляков. №2005127306/06; заявл.2005.08.30; опубл.2007.05.10.

74. Пат. 2113667 Российская Федерация, С1 6 F26B 3/347 Способ СВЧ сушки древесины / Г.Г.Валеев, № 96122219/06; заявл. 1996.11.19; опубл. 1998.06.20.

75. Пат.2114361 Российская Федерация С16 F26B 3/347 Способ СВЧ- ■ сушки древесины (варианты) / Г.Г.Валеев, № 96122284/06; заявл. 1996.11.19; опубл. 1998.06.27.

76. Княжевская Г.С., Фирсова М.Г. ВЧ-нагрев диэлектрических материалов-Л.: Машиностроение, 1980.

77. Пат.2228497 Российская Федерация, С2 F26B 3/347 Способ сушки пиломатериалов СВЧ-энергией / Гареев Ф.Х., № 2002119673/06 2002119673/06; заявл.24.07.2002; опбл. 10.05.2004.

78. Никулин Р.Н. Исследование воздействия СВЧ-излучения низкой интенсивности на биологические объекты // 3 Всероссийская конф. «Радиолокация и связь» ИРЭ РАН, 26 - 30 сентября 2009 г. - С. 136 -140.

79. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука. - 1989. - 544 с.

80. Пюшнер Г. Нагрев энергией сверхвысоких частот М.: Энергия, 1968. - 242 с.

81. Макаров В.Н., Неделько В.А., Нутович JI.M. Моделирование СВЧ-нагрева неоднородных сред с фазовым переходом // Радиотехника и электроника. 1991. - Т.36. - № 5. т С.4-7.

82. Гаврилов М. Крестьянские специальности СВЧ // Журнал изобретатель и рационализатор. Т.2009. - № 9(717).

83. Таланов В.И. Возбуждение поверхностных волн открытым концом плоского волновода // ЖТФ. 1958. - Т. 28. - № 6. - С.1275.

84. Кисмерешкин В.П., Лобова Г.Н. Моделирование антенных решеток с бесфидерным питанием элементов // Измерения, контроль, информатизация. Материалы Междунар. научн-техн. конф. Барнаул, 2ООО. С. 64-67.

85. Данков А.С. Разработка технологии гнутья массивной древесины с использованием СВЧ нагрева / автореф. дис. на соискание уч. стёп. к.техн. н. Ижевск, 2009.

86. Ю5.Трошин Г.И., МалолепшийГ.А., Алфеев В.Н. Некоторые вопросы применения однопроводных линий передачи в качестве фидерных трактов для многоканальных радиорелейных линий связи сантиметрового диапазона волн // Радиотехника. 1964. - Т. 19. - № 1. -С.36-45.

87. Юб.ЬСисмерешкин В.П. Диапазонные и широкополосные антенны радиосистем KB и УКВ диапазонов специального назначения : дис. д.техн. наук. Томск. - 1999. — 312 с. 107.Goubau G. Surface waves and their application to transmission lines //

88. Journal of Applied Physics. 1950. T.21. - № 11 - P.l 119. Ю8.Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб.пособие. В 3-х тт. Т.2.

89. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика. -М.: Наука, 1988.-496 с. 109.Лобова Г.Н. Моделирование директорной антенны в СВЧ диапазоне

90. Преподавание физики в высшей школе. — М. 2000. - С.81-84. ПО.Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. - М.: Радио и связь, 1988.- 440 с.

91. Макаров В. "Криогерм 600" Размораживание органов и тканей после криоконсервации//медицинская техника. - 1999. -Вып.№ 1.

92. Макаров В.Н., неделько В.А., Нутович Л.М. Моделирование СВЧ нарева неоднородных сред с фазовым переходом Радиотехника и электроника. - 1991. - Т.36. - № 5.