基于915MHz 微波天线的加热距离对加热效果的影响

刘成启

（长安大学工程机械学院，陕西 西安 710064）

1 微波加热沥青混合料概述

微波是一种电磁波， 在众多领域中均有应用， 如雷达、通信、生物医学等方面。 微波加热是微波技术的重要应用之一，微波加热被利用在各个行业中，如微波除冰[1]、微波干燥等。 微波加热具有即时性、整体性、选择性等特点，因此被广泛应用在沥青混合料的加热中。 在研究频率对加热沥青混合料加热效率的影响时，发现频率越高，加热效率越高[2]。 另外，有很多学者在其他方面也进行了大量的研究，包括在单个天线模型优化、天线阵列等方面，都取得了不错的研究成果[3-6]。 同时在沥青路面养护应用方面也达到了一定的效果。

微波加热沥青混合料的原理为， 微波辐射具有穿透性，在沥青混合料内形成高频交变的电磁场。 沥青混合料中绝大部分成份是骨料和粉料， 而在其内部存在极性分子，极性分子在电磁场中会形成偶极子，偶极子会随着电场的方向而重新排列。 电磁场是高频交变的，偶极子也会随之产生剧烈的运动，在此过程中，偶极子之间会不断地进行摩擦运动，从而产生热量。 在骨料中先产生热量，再传输给周围的沥青，从而实现沥青混合料的加热，就是微波加热沥青混合料的原理。

微波加热时， 波导端口与沥青表面的距离会对微波加热效率产生一定的影响， 以前的学者对2.45GHz 和5.8GHz 两种频率进行了研究， 得出结论为在波导端口距沥青路面50mm 时，加热效果最好[5]。但是对于915MHz 频率的研究很少，最佳加热距离是未知的。……