在科学技术飞速发展的今天,人们对于生活质量的追求愈发强烈,对食物被加热的均匀性和加热时间的长短产生了更高的要求,在加热食物的时候更加希望时间短、耗能少、效率高,所以微波炉被使用的频率也越来越高,几乎成为了每个家庭厨房中不可或缺的组成部分。目前在市面上家用微波炉品牌虽多,但它们的加热原理几乎一样,运用中心频率为2450MHz的单个连续波磁控管作为微波源,不同厂家的产品在频率指标上略有浮动。然而,受到家用微波炉结构、模式搅拌器的设计方式以及负载本身的大小、形状、成分等诸多因素的影响,场在空间中的分布难以达到理想状态,能量容易集中分布在几个特定区域,由此产生食物局部过热现象。本文基于现有微波炉微波源放置方式,提出一种工程上较易实现的双源馈入双频微波的家用微波炉模型构想,即采用频率不同的两个微波源同时工作,并研究了对均匀性产生影响的因素。本文的设计将采用两个功率更低的磁控管,以便充分利用家用电源的额定功率,增加了炉腔内的功率密度,使得加热时间缩短,加热效率显著提升。文中采用的两个微波源的频率均在2450MHz附近,但是二者频率并不相同,频率差值在10-50MHz之间,并且分析了双馈源的两种馈口位置下的S参数,确定了两种互耦合影响较小的馈口位置关系。具体方案为:第一种是两个馈口都位于微波炉底部,同时对炉腔馈入能量。第二种是一个馈口位于底部,一个馈口位于右侧,同时对炉腔馈入能量。利用CST仿真软件分别将方案一和方案二按照微波炉炉腔实物尺寸建模,仿真分析不同频率的双馈源同时工作的情况下观察食物所在平面的电场强度分布。通过量化均匀性,再与现有的单馈源情况做对比,得到了较好的仿真结果。同时将两种新设计频率匹配最优解进行有载仿真,进一步论证了均匀性的提升。最后基于一定频率差的双源能够有效提升加热均匀性,总功率的提升也可以提高食物加热的效率,所以我们利用CST仿真软件设计了两款工作频率分别为2465MHz与2435MHz的低功率的磁控管。首先对其进行建模和冷腔模式仿真,得到新设计微波源正常工作下π模式的工作频率。再对磁控管进行热测仿真,设计工作频率指标为2465MHz的磁控管,阳极起振后平均碰撞电流为0.481A、输出功率为703W、效率为69.6%。设计工作频率指标为2435MHz的磁控管,阳极起振后平均碰撞电流为0.459A、输出功率为685W、效率为71%。