微波功率量热计负载及整体结构设计

3.2 片式吸收体负载设计及热力学仿真

此种结构为波导外壁尖劈状，内部单面贴覆碳化硅吸收片，该结构热学性能高于第一种，因为吸收体材料用料较第一种形式少，整体厚度小，其吸收的微波能量在很短时间内就将传输到波导外壁，其平衡时间缩短，并且直流加热源与吸收材料贴敷波导宽壁同侧，其直流源与微波源加热效率非常高，在查阅的技术文献资料中提到可达到90%以上，但是此种结构负载对加工精度要求很高，对吸收体材料也有很高的硬度以及强度要求。

下面为针对这种思路的负载结构和电磁场和热学仿真结果：

（1）电磁场仿真分析

负载结构如图4所示：

图4 8mm波导负载设计图

仿真驻波结果如图5所示：

图5 8mm负载驻波仿真图

（2）波导负载热学仿真如下：

仿真环境为吸收体圆锥均匀分布10mW功率，稳定状态下整个8mm波导负载的温度分布情况，可以看出：其温度最高位置比不加入功率相应位置温度升高0.14摄氏度左右.

环境温度35摄氏度，负载不加入任何功率情况下表面的温度分布如图6：

图6 恒温条件下负载温度分布

环境温度35摄氏度，负载表面均匀分布10mW功率，负载表面温度分布如图7：

图7 加热条件下负载温度分布