基于CST的5.8GHz微波加熱瀝青路面最佳面積的研究

王道乾

（中鐵七局集團海外公司，河南 鄭州450016）

0 引言

微波加熱瀝青路面具有以下優點：即時性、整體性、選擇性、高效性等。將微波應用于路面除冰上時可以透過冰層對瀝青路面進行加熱，路面溫度升高后與路面直接接觸的冰層融化成水，可以使冰層與路面分離。[1]施工通常是以磁控管組成的加熱墻陣列進行的，以往沒有對天線端口對應的最佳加熱面積進行研究，這樣在除冰時或者導致磁控管間有部分冰層不能融水，或者導致重復加熱造成能量的浪費。本文基于此對最佳面積進行研究，可以指導磁控管的排列距離。

1 模型的建立

在CST軟件中建立模型如圖1所示。模型由喇叭天線、瀝青路面等組成。

圖1 微波除冰模型

城市路面瀝青層厚度一般低于15cm，故取高度為150mm。[2]天線端口面積為97×101mm，瀝青塊的面積分別取150×150mm，140×140mm，130×130mm，120×120mm，在CST中分別對上述幾種面積進行仿真。

2 仿真結果

仿真結果如圖2所示。

由以上仿真結果可以發現，面積為140×140mm，130×130mm，120×120mm的加熱面積比150×150mm的加熱面積大，且最大功率損耗密度值為247W/m3，大于其他三種的215W/m3，233W/m3，209W/m3。

3 結論

通過仿真，得到結論：對于此種天線，5.8GHz的微波除冰時加熱的最佳面積140×140mm。

［2］陳偉.瀝青路面微波現場熱再生仿真研究[D].長安大學,2009.DOI：10.7666/d.y1730031.