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Radiatore a propagazione radiale su superficie corrugata per riscaldamento a microonde

Nei settori di lavoro in cui si pratica il riscaldamento a microonde di materiali dissipativi è abbastanza sentito il problema di riuscire ad ottenere campi elettrici di ampiezza elevata all'interno dei corpi da scaldare. Numerosi studi sono stati effettuati al riguardo utilizzando il concetto di leaky wave, ossia di campi dispersi da una struttura, perché di ampiezza maggiore di quelli ottenibili in propagazione libera ed inoltre con attenuazione all'interno del mezzo dielettrico diversa da quella di un'onda omogenea. Nell'utilizzazione di leaky waves si è però sistematicamente riscontrato il fenomeno delle ''bruciature superficiali'' delle parti da scaldare, specie in prossimità delle sorgenti. Nel lavoro svolto in questa tesi si abbandona il concetto di campi dispersi per far posto allo studio della propagazione di campi guidati all'interno del mezzo dielettrico, permettendo di dosare l'ampiezza e l'uniformità dei campi elettrici. La struttura guidante oggetto di studio in questa tesi è una superficie corrugata con scanalature circolari a simmetria assiale, avente una particolare geometria capace di supportare campi con ampiezze costanti ad una determinata altezza. Tale geometria permette di avere un riscaldamento uniforme del corpo dielettrico, eliminando quella disuniformità dovuta alla diminuzione con r delle ampiezze di campo in maniera proporzionale a 1/SQRT(r). In ultimo vengono esaminate due possibili applicazioni di interesse industriale su tali radiatori a superficie corrugata: il riciclaggio a microonde dell'asfalto in situ e gli interventi di disinfestazione a microonde nel restauro di oggetti in legno di pregio artistico.

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4 RADIATORE A PROPAGAZIONE RADIALE SU SUPERFICIE CORRUGATA PER RISCALDAMENTO A MICROONDE Tesista : GIACOMO ROSATO Relatore : GUIDO BUSACCA Sommario La potenza a microonde dissipata in un corpo dielettrico è proporzionale al quadrato dell'ampiezza di campo elettrico presente al suo interno. Pertanto, in tutti i settori di lavoro in cui si pratica il riscaldamento a microonde di materiali dissipativi è abbastanza sentito il problema di riuscire ad ottenere campi elettrici di ampiezza elevata all'interno dei corpi da scaldare. Numerosi studi sono stati effetuati al riguardo; alcuni [1],[2],[3] utilizzano il concetto della leaky wave ,ossia dei campi dispersi da una struttura, perchè di ampiezza maggiore di quelli ottenibili in propagazione libera ed inoltre si attenuano all'interno del mezzo dielettrico in maniera dieversa da quella di un'onda omogenea. Nell'utilizzazione di leaky waves si è però sistematicamente riscontrato il fenomeno delle "bruciature superficiali" delle parti da scaldare, specie in prossimità delle sorgenti. Nel lavoro svolto in questa tesi si abbandona ,in un certo senso, il concetto di campi dispersi per far posto allo studio della propagazione di campi guidati all'interno del mezzo dielettrico, permettendo di dosare l'ampiezza e l'uniformità dei campi elettrici. Il concetto pilota è che un campo elettromagnetico guidato propagantisi all'interno di un corpo dielettrico presenta ampiezza maggiore di quello propagantisi liberamente all'interno dello stesso corpo dielettrico. Un esempio classico ci viene fornito dal cavo coassiale; il campo elettromagnetico propagantisi all'interno del dielettrico interposto tra i due conduttori coassiali risulta di ampiezza maggiore di quello presente all'interno di una lastra dello stesso materiale dielettrico posta sulla bocca di uscita di una tromba. La struttura guidante oggetto di studio in questa tesi è una superficie corrugata. Si è studiata una superficie corrugata con scanalature circolari a simmetria assiale per la possibilità di inserimento come elemento di una struttura ad alveare per il riscaldamento di superfici indefinite. Nella prima parte della tesi ci si occupa della determinazione delle equazioni di campo per un modo di propagazione TM radiale evanescente, valutando le condizioni da imporre in sede di progetto per garantire il corretto matching tra le componenti tangenziali di campo delle regioni interna ed esterna alle scanalature circolari.

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Giacomo Rosato Contatta »

Composta da 66 pagine.

 

Questa tesi ha raggiunto 2197 click dal 20/03/2004.

 

Consultata integralmente 6 volte.

Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.