Francesco CHIADINI | Progetti

APPLICAZIONI BASATE SUL RISCALDAMENTO A MICROONDE

Gli aspetti che si intende considerare riguardano l'analisi dettagliata della risposta elettromagnetica di multistrati di Cantor imperturbati inseriti in guida d'onda rettangolare in regime di propagazione monomodale. Saranno considerati multistrati a geometria frattale costituiti da strati di materiale dielettrico e strati di aria. L'analisi dello spettro di trasmittività sarà effettuata usando un metodo matriciale esatto. Anche il campo all'interno del multistrato sarà calcolato usando un metodo esatto, basato sull'iterazione nei diversi strati della soluzione d'onda stazionaria e della formula del trasporto dell'impedenza. Si effettuerà inoltre un'analisi dettagliata della risposta elettromagnetica di multistrati di Cantor in guida rettangolare perturbati inserendo nella zona centrale del multistrato un carico costituito da uno strato di materiale assorbente parallelo agli strati del multistrato. Sarà effettuata una completa caratterizzazione del fenomeno al variare dello stadio di crescita del frattale, della permittività del dielettrico del multistrato e delle caratteristiche elettromagnetiche del carico, valutando le condizioni per ottenere un elevato fattore di localizzazione alla frequenza di 2.45 GHz. L'analisi sarà effettuata usando gli stessi metodi esatti di cui sopra. Un ulteriore aspetto che si intende considerare prevede la simulazione del comportamento di applicatori reali costituiti da multistrati frattali in guida rettangolare considerando le geometrie usuali per il carico, posizionato in modo da garantirne un riscaldamento il più possibile uniforme; per esempio saranno considerati carichi a geometria cilindrica con asse parallelo alla parete stretta della guida posizionati al centro della parete larga, oppure carichi costituiti da lastre di materiale parallele alla parete stretta della guida disposte lungo l'asse longitudinale della guida sempre in corrispondenza del centro della parete larga. Laddove la geometria del carico non consenta di applicare i metodi di analisi esatti usati, i risultati ottenuti precedentemente saranno usati per effettuare un dimensionamento di massima del multistrato, mentre un dimensionamento più accurato potrà essere effettuato mediante l'impiego di simulatori elettromagnetici numerici "full wave". Sarà inoltre valutata l'eventuale desintonizzazione dell'applicatore conseguente alla evoluzione delle proprietà elettromagnetiche del carico durante il trattamento. Saranno studiate tecniche per contrastare gli effetti dovuti alla variazione del carico e permettere la sintonizzazione in tempo reale dell'applicatore alla frequenza di 2.45 GHz. A tal riguardo, si intende verificare se l'inserimento di un'ulteriore perturbazione nel multistrato, consistente in un elemento reattivo variabile posizionato in uno degli strati d'aria (per esempio una semplice vite di lunghezza regolabile dall'esterno), consenta di compensare la variazione del carico e riportare quindi la risonanza alla frequenza desiderata. La ricerca infone prevede la realizzazione di prototipi di applicatore con multistrato frattali in guida rettangolare WG284. In particolare, saranno realizzati multistrati costituiti da strati di materiale dielettrico e di aria seguendo le indicazione progettuali ottenute grazie all'attività descritta ai punti precedenti. La verifica sperimentale del fenomeno della localizzazione del campo nel multistrato sarà effettuata misurando il profilo dell'intensità del campo negli strati di aria, inserendo il multistrato stesso in una guida WG284 fessurata equipaggiata con sonda scorrevole per il rilievo del campo elettrico, alimentata da un generatore a bassa potenza.