[发明专利]一种用于微波非热效应研究的微带交指电路板

说明书

技术领域

本发明属于微波技术和化学技术的交叉领域，具体涉及一种用于微波非热效应研究的微带交指电路板。

背景技术

微波技术经过几十年的发展，已成为一门比较成熟的学科，在雷达、通信、电子对抗、工业生产及科学研究等方面得到广泛应用。自从1986年Richard Gedye 研究组和Raymond J.Giguere首次成功利用微波辐射4-氰基苯氧离子与氰苄的SN₂亲核取代反应使反应速率提高1240倍，且产率也有不同程度提高开始，微波能在化学和化工方面显示出巨大的发展前景，越来越多的学者开始研究微波在化学合成、萃取和催化方面的应用。然而，对于微波与物质相互作用机理，微波为何以及如何加速化学反应进程的确切原因，学术界一直存在很大争议。一些科学家认为当微波作用于化学反应体系时，微波热效应是加快化学反应的唯一因素。而另一些科学家则坚信尽管到目前为止非热效应没有得到充分的解释，但确实存在微波非热效应。微波非热效应到底是否存在这一问题一直没有定论。目前大部分非热效应的验证工作是以实验为基础，并且许多学者认为实验验证是证明微波非热效应存在的一种切实有效的方法。而目前一般用于非热效应研究的实验装置是家用微波炉或由家用微波炉改造而成，但由于其自身各种条件的限制，给微波非热效应研究带来很大的局限性。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足而提供的一种用于微波非热效应研究的微带交指电路板，可为微波非热效应研究提供极大的方便。

本发明的目的由以下技术措施实现：

一种用于微波非热效应研究的微带交指电路板如图1-3所示，它是由左右馈电段3、3'、左右阻抗变换枝节2、2'及左右微带指头1、1'构成的微带交指电路层I和由聚四氟乙烯制作的介质层II及涂敷金属层的金属地层III通过采用印刷技术制作的微带交指电路板；微带交指电路层I与金属地层III之间设有介质层II，介质层II为介电系数较低的聚四氟乙烯或环氧树脂中的任一种；金属地层III全部涂敷金属层，为馈电段提供金属地；微带交指电路板的特征在于所述的微带交指电路层I的结构是由两端形似手腕的左右馈电段3、3'和与该馈电段连接的形似手掌的左右阻抗变换枝节2、2'以及中部形似手指头交叉的左右微带指头1、1'构成，所有微带指头长度相同、宽度相同、指间间隙相同、左右指根与右左指尖间隙相同，且所有微带传输线的拐角处均制成圆弧形结构。

本发明具有如下优点：

1．微带交指电路板为二维平面结构，便于将反应体系、被测物质或其他辅助设备直接置于其上，同时也便于与其他微波电子设备相连接。

2．微带交指电路板在端口微波入射功率较小（100W）时，其产生的电场强度较同功率下其他方法得到的电场强度更大，更有利于微波非热效应的实验研究。

附图说明

图1为微带交指电路板结构的侧视图

图2为微带交指电路板微带交指电路层正视图

图3为本发明实施例示意图

图4为微带交指电路板散射参数的实验测试结果

图中：I―微带交指电路层；

II―介质层；

III―金属地层；

1、1'―左右微带指头；

2、2'―左右阻抗变换枝节；

3、3'―左右馈电段；

a―左右馈电段长度；

b―左右馈电段宽度；

c―左右阻抗变换枝节长度；

d―左阻抗变换枝节宽度；

d’―右阻抗变换枝节宽度；

e―左右微带指头长度；

f—左右微带指头宽度；

g―左右微带指头指间间隙；

h―左右指根与右左指尖间隙；

具体实施方式

微带交指电路板的整体结构如图1-3所示，微带交指电路板印刷在一块印刷电路板上。该印刷电路板由左右馈电段3、3'、左右阻抗变换枝节2、2'及左右交指单元1、1'构成的微带交指电路层I和由聚四氟乙烯制作的介质层II及涂敷金属层的金属地层III构成，印刷电路板的介质层II为聚四氟乙烯材料，相对介电系数为2.65，厚度为2mm。

如图3所示，微带交指电路层I的结构参数经数值仿真优化获得，各部分尺寸为：