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本發(fā)明的固支梁直接加熱在線式已知頻率微波相位檢測(cè)器由六端口固支梁耦合器，微波相位檢測(cè)器，直接加熱式微波功率傳感器；六端口固支梁耦合器由共面波導(dǎo)，介質(zhì)層，空氣層和固支梁構(gòu)成；共面波導(dǎo)制作在ＳｉＯ２層上，固支梁的下方沉積介質(zhì)層，并與空氣層，固支梁共同構(gòu)成耦合電容結(jié)構(gòu)，兩個(gè)固支梁之間的共面波導(dǎo)長(zhǎng)度為λ／４；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度相同，待測(cè)信號(hào)經(jīng)六端口固支梁耦合器的第一端口輸入，由第三端口和第五端口輸出到直接加熱式微波功率傳感器，由第四端

本發(fā)明的固支梁Ｔ型結(jié)直接加熱式微波信號(hào)檢測(cè)器由六端口固支梁耦合器，通道選擇開關(guān)，微波頻率檢測(cè)器，微波相位檢測(cè)器，直接加熱式微波功率傳感器級(jí)聯(lián)構(gòu)成；兩個(gè)固支梁之間的共面波導(dǎo)長(zhǎng)度為λ／４；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度分別相同，待測(cè)信號(hào)經(jīng)第一端口輸入，并由第二端口輸出直接加熱式微波功率傳感器，由第四端口和第六端口輸出微波相位檢測(cè)器，由第三端口和第五端口輸出通道選擇開關(guān)；通道選擇開關(guān)的第七端口和第八端口接直接加熱式微波功率傳感器，通道選擇開關(guān)的

本發(fā)明的固支梁間接加熱在線式已知頻率微波相位檢測(cè)器由六端口固支梁耦合器、微波相位檢測(cè)器和間接加熱式微波功率傳感器級(jí)聯(lián)構(gòu)成；六端口固支梁耦合器由共面波導(dǎo)，介質(zhì)層，空氣層和固支梁構(gòu)成；共面波導(dǎo)制作在ＳｉＯ２層上，固支梁的下方沉積介質(zhì)層，并與空氣層共同構(gòu)成耦合電容結(jié)構(gòu)，兩個(gè)固支梁之間的共面波導(dǎo)長(zhǎng)度為λ／４；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度分別相同，待測(cè)信號(hào)經(jīng)六端口固支梁耦合器的第一端口輸入，由第三端口和第五端口輸出到間接加熱式微波功率傳感器，由第四

“秸稈還田”是增加土地有機(jī)碳含量提高土地持續(xù)生產(chǎn)能力及節(jié)省人力物 力的有效方法。但是此法達(dá)到預(yù)期效果的時(shí)間周期長(zhǎng)，而且容易造成耕地問題 保水性變差等一系列問題。據(jù)調(diào)查，我國(guó)僅因氮肥流失造成的損失每年在 400 億元以上，且部分地區(qū)由于施肥不當(dāng)已引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。 數(shù)據(jù)顯示：若將土壤有機(jī)質(zhì)含量提高 1%的話，相當(dāng)于土壤從空氣中凈吸收 了 306 億噸 CO2。每增加 0.1 個(gè)百分點(diǎn)的土壤有機(jī)質(zhì)含量就可釋放 600-800 千克 /公頃的糧食生產(chǎn)潛力。如果將秸稈經(jīng)過熱解炭化轉(zhuǎn)化為生物炭，并與化肥進(jìn)行 調(diào)質(zhì)處理后施用可實(shí)現(xiàn)兩全其美。 

1 成果簡(jiǎn)介 微波耦合加熱移動(dòng)物體的過程，在數(shù)學(xué)與物理的建模上，通常認(rèn)為是極其復(fù) 雜的過程，普通人員很難掌握，另外，模擬仿真計(jì)算還極其耗時(shí)。 為解決此問題，我們利用運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性原理和不同物理量(電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng) 和流場(chǎng))在不同坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換，提出了一種計(jì)算微波耦合加熱移動(dòng)物體的數(shù)值 計(jì)算方法。此法具有操作過程簡(jiǎn)易，計(jì)算精度高且耗時(shí)少的特點(diǎn)，理論上，此計(jì) 算方法還適用于微波耦合電磁攪伴器時(shí)的加熱過程計(jì)算。 2 關(guān)鍵技術(shù) 從物理場(chǎng)的角度而言，微波加熱是一個(gè)典型的多物理場(chǎng)問題，主要涉及的是 電磁場(chǎng)與溫度場(chǎng)能量的轉(zhuǎn)換與傳導(dǎo)，以及流場(chǎng)（如周圍空氣）與加熱物之間的共 扼傳熱。 在現(xiàn)代工業(yè)與科研中，廣泛應(yīng)用微波加熱。如《Science》和《nature》，分 別在 2016 與 2018 年，刊登了利用微波制作石墨烯技術(shù)。但由于微波最大的缺 陷，就是加熱的不均勻性，又極大地影響了微波的應(yīng)用。 為了改善加熱的均質(zhì)性，通常使加熱物運(yùn)動(dòng)，如旋轉(zhuǎn)或采用磁攪伴器。 微波治療腫瘤，被國(guó)際醫(yī)學(xué)界稱為綠色療法，腫瘤細(xì)胞死亡最可能萎縮和死 亡在 42.5℃～43.5℃之間，溫度低了則治療腫瘤無效，而溫度高了，又會(huì)損傷周 圍健康器官，由于在人體上操作，故要非常謹(jǐn)慎的，所以又限制了微波應(yīng)用。若 能有一種快速預(yù)測(cè)的計(jì)算方法，能立即得到加熱的溫度場(chǎng)分布，則是一個(gè)非常有 意義的事！ 針對(duì)移動(dòng)物體的微波加熱，傳統(tǒng)模型計(jì)算極其復(fù)雜，只有少量專業(yè)研究人員 會(huì)計(jì)算，一般人員很難掌握，同時(shí)計(jì)算又極其耗時(shí)。本方法在此方面進(jìn)行了大膽 的探索。 3 知識(shí)產(chǎn)權(quán)及項(xiàng)目獲獎(jiǎng)情況 發(fā)表了一篇 SCI 論文，專門論述了該方法，詳見： PU GUANGYi, PU CHENG XI, J. WANG, C. F. SONG, “A method for coupled microwave heating process and heat transfer simultaneously of moving objects,” Journal of Food Processing and Preservation, vol. 42, no.1, e13468, 2018. DOI: 10.1111/jfpp.13468. 4 項(xiàng)目成熟度 該方法計(jì)算工作量小，計(jì)算方便，且精度高，適合加熱運(yùn)動(dòng)物體或電磁攪拌 裝置，或同時(shí)加熱運(yùn)動(dòng)物體及有電磁攪拌的情況?，F(xiàn)在 CAD 與 CAE 技術(shù)發(fā)展非常 迅速。所以，理論上可以直接利用這些商業(yè)軟件進(jìn)行建模與計(jì)算。 5 投資期望及應(yīng)用情況； （1） 微波治療腫瘤方面。由于微波能夠穿透到腫瘤內(nèi)部，直接“殺死” 腫瘤細(xì)胞，理論上，遠(yuǎn)比高能射線如γ射線效果好，且對(duì)人體副作用小。先 前沒有廣泛使用，原因之一是不好控制加熱的不均勻性。若能在治療之前， 先預(yù)先計(jì)算出加熱物溫度場(chǎng)分布，即預(yù)測(cè)出溫度場(chǎng)的分布，則可以控制微波 直接“殺死”腫瘤細(xì)胞。 （2） 石墨烯的過程制作。 （3） 食品及其他工業(yè)與科研的應(yīng)用。 

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其對(duì)復(fù)雜非線性問題的魯棒性和高效建模能力，在微波元件中得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)有的基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微波器件模型與優(yōu)化研究主要集中在建模方法上。采樣是建模的基礎(chǔ)，直接影響到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模和優(yōu)化的效率和準(zhǔn)確性，卻很少被研究。 傳統(tǒng)的取樣方法廣泛應(yīng)用于基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模與優(yōu)化，包括蒙特卡羅抽樣和拉丁超立方體抽樣。這些采樣方法的重點(diǎn)是提高設(shè)計(jì)空間中分布樣本的均勻性。由于微波元

本發(fā)明公開了一種頻率及脈寬可調(diào)的微波信號(hào)產(chǎn)生方案，基于由一個(gè)寬帶光源、一個(gè)可調(diào)的差分群時(shí)延元件，一個(gè)帶寬可調(diào)的光濾波器，及一個(gè)頻域到時(shí)域映射模塊構(gòu)成的微波產(chǎn)生裝置；微波信號(hào)產(chǎn)生方法為：將光源產(chǎn)生的寬譜光注入光譜構(gòu)造模塊中，使用可調(diào)的差分群時(shí)延模塊及光濾波器構(gòu)造目標(biāo)光譜，最后利用頻域到時(shí)域映射裝置產(chǎn)生指定頻率及脈寬的微波信號(hào)。本發(fā)明方法在保證了產(chǎn)生微波信號(hào)高頻性能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)頻率及脈沖寬度的可調(diào)性，增強(qiáng)了一般微波信號(hào)生成方法的靈活性。

“秸稈還田”是增加土地有機(jī)碳含量提高土地持續(xù)生產(chǎn)能力及節(jié)省人力物力的有效方法。但是此法達(dá)到預(yù)期效果的時(shí)間周期長(zhǎng)，而且容易造成耕地問題保水性變差等一系列問題。據(jù)調(diào)查，我國(guó)僅因氮肥流失造成的損失每年在400億元以上，且部分地區(qū)由于施肥不當(dāng)已引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。 數(shù)據(jù)顯示：若將土壤有機(jī)質(zhì)含量提高1%的話，相當(dāng)于土壤從空氣中凈吸收了306億噸CO2。每增加0.1個(gè)百分點(diǎn)的土壤有機(jī)質(zhì)含量就可釋放600-800千克/公頃的糧食生產(chǎn)潛力。如果將秸稈經(jīng)過熱解炭化轉(zhuǎn)化為生

本發(fā)明的固支梁Ｔ型結(jié)直接加熱式微波信號(hào)檢測(cè)儀器由傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、ＭＣＳ５１單片機(jī)和液晶顯示四大模塊組成，傳感器由六端口固支梁耦合器，通道選擇開關(guān)，微波頻率檢測(cè)器，微波相位檢測(cè)器，直接加熱式微波功率傳感器級(jí)聯(lián)構(gòu)成；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度相同，信號(hào)經(jīng)第一端口輸入，并由第二端口輸出直接加熱式微波功率傳感器，由第四端口和第六端口輸出微波相位檢測(cè)器，由第三端口和第五端口輸出通道選擇開關(guān)；通道選擇開關(guān)的第七端口和第八端口接直接加熱式微波功率

本發(fā)明的固支梁直接加熱在線式未知頻率微波相位檢測(cè)器由六端口固支梁耦合器，通道選擇開關(guān)，微波頻率檢測(cè)器，微波相位檢測(cè)器，直接加熱式微波功率傳感器級(jí)聯(lián)構(gòu)成；六端口固支梁耦合器由共面波導(dǎo)，介質(zhì)層，空氣層和固支梁構(gòu)成；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度分別相同，待測(cè)信號(hào)經(jīng)第一端口輸入，并由第二端口輸出到下級(jí)處理電路，由第四端口和第六端口輸出到微波相位檢測(cè)器，由第三端口和第五端口輸出到通道選擇開關(guān)；通道選擇開關(guān)的第七端口和第八端口接直接加熱式微波功率傳