微波加热腔作为微波加热设备中不可或缺的部件,一般被用于家用微波炉和商用微波加热设备中。传统的微波加热腔因其应用于家用微波炉,一般设置单个馈口,故其在微波加热均匀性方面难以提高。但在商用微波加热设备领域中,因功率和提高微波加热均匀性等需求通常需要对微波加热腔进行多馈口设计,而多馈口不同的分布方式又会对腔体性能产生影响,因此对于多馈口微波加热腔的馈口分布方式进行研究具有重要意义。同时,近年来大功率固态微波源方面随着半导体技术的快速发展取得突破,促使固态微波源的应用领域逐渐扩展至微波加热领域,固态微波源因其可控的功率等优点为微波加热腔的设计提供了新的思路。本论文主要开展了对单馈口和双馈口微波加热腔以及多馈口微波加热系统的仿真研究,通过多物理场仿真与实验相结合的方法完成了以下工作:1.利用HFSS软件分别完成了对单馈口和双馈口微波加热腔的结构简化。同时完成了适用于单馈口和双馈口微波加热腔的微波天线设计,之后选取单馈口微波加热腔的微波天线最优尺寸方案进行了加工和测试,其测试实验结果说明了设计的倒F天线基本满足后续的热测实验要求。2.利用ANSYS Workbench软件分别对单馈口和双馈口微波加热腔进行电磁热仿真研究。以5杯水负载作为研究对象,分别对单馈口和双馈口微波加热腔完成了相应的电磁热仿真研究,仿真结果发现设计的双馈口微波加热腔在加热均匀性等方面比单馈口微波加热腔更具优势。然后完成了单馈口微波加热腔的加热测试实验,实验结果中除个别水负载温度结果稍差于仿真结果外,其余水负载温度结果与仿真结果大致吻合。3.在单馈口和双馈口微波加热腔的研究基础上,利用HFSS软件简化模型后建立了18馈口的微波加热系统模型,以牛肉作为负载研究了馈口间距分布方式对馈口反射参数和耦合参数以及腔内电场分布的影响,发现馈口间距均匀分布方式优于馈口间距不均匀分布方式。之后利用ANSYS Workbench软件对多馈口微波加热系统进行电磁热仿真研究,通过模拟传送带的不同状态研究其对牛肉温度分布的影响,发现了传送带在运动状态时对牛肉温度分布的影响较小。4.采用HFSS设计了微波加热腔的单重扼流门齿结构和双重扼流门齿结构,对单重扼流门齿结构仿真优化后按仿真结构加工出手板,通过微波泄露测试实验验证了设计的单重扼流门齿结构的可行性。