本文以速生材杨木(Populus spp.)为研究对象,分别从理论模拟和实验上研究了微波电磁场与杨木之间的相互作用。在理论模拟中,利用有限元分析方法分别建立了三口馈入圆柱型谐振腔和一口馈入方型谐振腔,对圆柱型木材微波加热过程不同因素对温度均匀性产生的影响和微波在不同含水率木材穿透深度进行了研究。在实验研究过程中,采用一口馈入和两口馈入微波设备研究了不同含水率木材温度分布规律,及对微波处理后的高含水率杨木进行解剖,对比微波未处理和处理后木材内部微观结构发生的变化。研究结果表明：(1)三口馈入圆柱型谐振腔对木材理论模拟加热过程,木材尺寸大小、微波频率、加热时间、含水率均对木材内温度分布均匀性有显著的影响。圆柱型木材半径为谐振腔半径的0.8倍,木材长度超过波导高度2.4倍时,木材加热均匀性最佳,能量利用率最高。同时研究表明在相同条件下,木材含水率越高,加热后温度分布越均匀。(2)采用一口馈入和两口馈入微波设备对不同含水率杨木温度分布规律研究中,一口馈入谐振腔加热时,低含水率木材温度分布较均匀,二口馈入谐振腔时,则高含水率较均匀。相同条件下,二口馈入谐振腔较一口馈入谐振腔加热更均匀。(3)微波处理后和未处理的高含水率杨木内部结构解剖对比发现,经过3000W微波处理后木材内部结构遭到严重破坏,大量导管挤压变形甚至断裂,内部纹孔结构均被打开,形成了松散的横纵相通的网络结构。(4)微波在不同含水率木材中的穿透深度对比发现,微波(2.45GHz)随着含水率从20%升高到100%时,对应的穿透深度由0.098m减小到0.03m。综上所述,在微波加热过程中,不同的微波谐振腔及微波频率适用于加热不同尺寸大小的杨木,多口馈入微波加热方式有助于提高杨木内部温度分布均匀性。高功率微波处理高含水率杨木后,木材内部微观结构被严重破坏。