家用微波炉是微波大功率的最典型最广泛应用,微波在微波炉腔内的谐振而起到加热食物过程,因此,炉腔的水平和垂直方向都呈现驻波的分布状态,特别在固体的加热和解冻过程中,明显出现加热不均匀状态。目前市面上的产品是采用在微波炉底部增加转盘及添加搅拌器的方法使加热更均匀。本课题组与广东美的集团公司合作的项目是研制解冻板和匀场板,目的是使食品受热更均匀,更方便烹调,特别是在去除底部转盘的平板式微波炉中,仍然能起到均匀加热食物的功能。本论文从微波炉的加热理论入手,研究了微波炉加热的机制,提出了微波陶瓷在微波炉中的匀场功能,并使用HFSS对微波炉空腔、放置肉块和水杯等情况进行了仿真工作,同时在此基础上进行了大量测试,设计指导了微波快速解冻板及匀场板的研制,目前微波柔性解冻板已小规模试用,并有望进行批量生产,匀场板也已在实验数据上符合指标要求,目前仍在批量制作完善的过程中。论文首次在微波炉中采用微波陶瓷,利用微波陶瓷谐振时俘获能量的功能,在场强较弱处放置介电常数较高的微波陶瓷,在场强较强处放置介电常数较低的微波陶瓷或不放微波陶瓷,破坏干扰原有腔内驻波场,使腔内场振荡模式更高更复杂,但场强分布更均匀,起到改善平板式微波炉的加热均匀性,同时,论文首次采用HFSS的场计算器,计算了炉腔内测试水杯的水温,该仿真计算的数据与实验测试数据吻合。本论文主要包括以下内容:第一部分概括了快速解冻板和匀场板研制的课题背景,介绍了微波炉的发明和发展过程,并简要阐述了微波介质陶瓷。介绍了微波炉加热的理论,微波谐振腔理论,微波加热不均匀的影响因素及微波陶瓷能量俘获原理。此外还分析了高频仿真软件HFSS及其程序构成、设计和功能特点。第二部分阐述了微波炉快速解冻板和微波炉匀场板的研制,首先介绍了微波炉快速解冻板和微波炉匀场板项目的需求,然后用HFSS软件对项目进行仿真,并给出了微波炉中所进行的实验及结果。第三部分提出了蒸煮式微波炉和多输出口的微波源匀场装置,进行了设计仿真,并对所做的工作进行总结,指出今后课题努力的方向。