平板微波爐的能效和煮食性能的提升對改善微波爐的總體品質具有極其重要的作用。本文采用電磁場仿真軟件HFSS模擬了K23L平板微波爐的電磁特性，提出一種新型天線結構，運用HFSS仿真對比天線與攪拌片的電磁特性，通過實驗驗證新型天線提升了K23L平板微波爐的輸出效率和煮食性能。研究表明新型天線的煮食性能提升25%，同時輸出效率提高4%左右。

　　傳統(tǒng)平板微波爐通過爐腔底部耦合口將波導中的微波能量耦合到腔體中，并引入模式攪拌器，通過模式攪拌器的均勻轉動，不斷改變平板微波爐的微擾狀態(tài)，周期性影響微波在諧振腔內的分布，從而實現(xiàn)微波在諧振腔內的均勻分布，提升微波爐的品質。

　　相較于傳統(tǒng)模式攪拌器中微波的靜態(tài)特性，天線作為隱藏的微波發(fā)射系統(tǒng)，其微波是動態(tài)的，微波天線具有三大優(yōu)勢：①天線具有更高的加熱效率;②采用天線式平板微波爐的磁控管具有較低的陽極溫度;③天線有助于平板微波爐開發(fā)新的功能。

1、天線理論和結構研究

　　有別于通信等方面的天線，平板微波爐的新型天線是廣義上的天線，其工作頻率為微波波段2.448～2.468GHz，主要通過其近場特性向微波爐傳遞能量，實現(xiàn)爐腔內食物的加熱。

　　基于探針耦合理論，由波導管激勵起微波天線，通過天線的近場輻射把微波能量饋入到諧振腔中。微波天線由驅動電機帶動均勻旋轉，從而實現(xiàn)了微波在諧振腔中的均勻分布，因此微波天線具有更高加熱效率。

　　微波天線由兩部分組成：金屬導向片和內導體。金屬導向片實現(xiàn)微波能量的輻射，其形狀結構直接影響微波輻射的方向。內導體實現(xiàn)微波能量的耦合，同時下連驅動電機，實現(xiàn)天線的轉動。

　　1.1、金屬導向片

　　金屬導向片結構類似于模式攪拌器的金屬片，但是與模式攪拌器不同的是，天線的金屬導向片向外輻射能量，金屬導向片的形狀、結構決定了微波天線輻射的方向。

　　1.2、內導體

　　平板微波爐的內導體通常由中空的圓柱形金屬探針組成，耦合出波導管的能量，實現(xiàn)天線的激勵。根據探針耦合理論，為使矩形波導中的主模TE10模耦合最緊，內導體通過腔體底面中央伸入波導。為實現(xiàn)最大激勵，使內導體處于矩形波導駐波場的最大值，選取矩形波導的短路面波段長度l(約為1/4波導波長)以及內導體深入長度d，如圖1所示。

圖1　內導體和矩形波導

4、結論

　　根據微波天線理論和微波爐的實際生產經驗，通過仿真和手板測試研究得出的新型天線不僅提升微波爐的輸出效率5.2%左右，而且微波爐的煮食性能得到極大提升———25%左右，可以看出，新型天線能夠全面提升K23L微波爐的品質。