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(续前文)大功率微波定向能加热装置的测试

今天趁着风和日丽,对稍作改变后的装置进行了进一步测试。

主要有以下改动:

1、在激励器和喇叭天线之间,增加了一截纸糊的方波导。

2、在对比了铁芯变压器和开关电源供电时,磁控管的输出信号差别之后(功率没有明显的差别),用铁芯变压器替代开关电源。

首先是装置全貌,可以看到增加了一截纸糊的方波导

20180605_192024.jpg

 同时对场强进行了一个几乎瞬间完成的测试,测试条件和先前的文章相同,不过天线做出了更大的牺牲。在增加方波导后,喇叭前10厘米处的功率通量密度提高约一倍,达到了惊人的360mW/cm2。(注:绝对值可能偏小,但可以和上次的值进行对比得出“提高一倍”的结论)

20180605_192047.jpg

 使用另一种平面螺旋宽带天线试试,迅速冒烟。

20180605_193020.jpg

 该天线的微带巴伦多处过热,导致PCB变色、隆起(下图因为光线原因,不是很明显)。天线连接的频谱仪测到了100~150W的接收功率(此时,距离比上图近)。

20180605_193103.jpg

 用山寨的辐射计(真的特山寨,读数仅供参考娱乐)测一下远处的功率通量密度。在距离大约15米处,能量已经严重损失,典型的功率密度只有3mW/cm2。理论上,如果要达到“打马蜂窝”的实用效果,天线增益至少还需提高10dB,或者输出功率需提高到10kW。

20180605_194836.jpg

注意第一张图片挂着的黑色吸波材料,这其实是一张防静电橡胶板。因为库存的金属粉吸波材料都被裁成了小张,而重新买整张的又比较贵,所以使用具有导电性的防静电胶板来替代。

为了明确该吸波材料的性能,提前做了测试,让电波通过单层的该材料,得到不同频率下的损耗如下图。运气问题,拍的照正好是没有归一化的图,只能口头解释下,大概意思就是2.7GHz以下,吸收很少,多数微波会透过该材料。

不过,也正是因为吸收较少,而又有一点吸收,所以能够近距离使用(否则就会着火)。

20180605_204930.jpg

大家应该猜到咱要干啥了

20180605_192610.jpg

 质量良好、质地均匀的防静电胶板,是用来观察近距离功率分布的有效工具。结合热成像,能够直接看到喇叭的输出波瓣。

20180605_192633.jpg

 这是更近距离的结果

20180605_200317.jpg

这张图可以看出,纸糊的波导基本是冷的。后来里面铜箔被拉裂了一点,马上就打火,不过稍微摇一摇看样子是重新粘上了,也就恢复正常了。

20180605_191952.jpg

 最后,还是暴露了吃货的本质。

20180605_193535.jpg

经过这些实验,基本掌握了微波定向输能的玩法,初步体验就到此结束了。

文号 / 846773

盖世豪杰
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