Устройство для обработки почвы

.7 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СЕИД(71) Всероссийский ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследователь.ский и проектно-технологический институт механизации и электрификациисельского хозяйства(56) 1, Патент Англии У 1419429,кл. А 01 М 21/04, 1972.2. Авторское свидетельство СССРР 852300, кл. А 01 М 17/00,А 01 М 21/00, 1979 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДПЯ ОБРАБОТКИПОЧВЫ, содержащее СВЧ-генератор иизлучатель, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повьппения КПД путем уменьшения уровня отраженноймощности от почвы, излучатель выполнен.в виде прямоугольного волноводапеременного сечения, узкая стенкакоторого выполнена в виде прямоугольного треугольника, а на широкой стенке волновода, примыкающей к катетампрямоугольного треугольника, выполнены щели и вырез в виде равнобедренного треугольника, длина боковыхсторон которого равна половине длины волны, излучаемой СВЧ-генератором,а основанием является кромка широкойстенки конца излучателя.Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам, предназначенным для борьбы ссорной растительностью и стерилизации почвы, 5Известно устройство для обработкипочвы, содержащее СВЧ-генератор, установленный на шасси с излучателями,выполненными в виде открытых концовволноводов. Излучатели направлены 10перпендикулярно поверхности почвы,1для их согласования с почвой используется диэлектрическая пластина скомплексной диэлектрической проницаемостью, равной, среднему значению 15между проницаемостями воздуха и почвы, расположенная между излучателямии почвой Г 13.Недостатком такого устройстваявляется значительный коэффициент 20стоячей волны напряжения (КСВН), Привлажности почвы 25-30% КСВН = 5,что соответствует уровню отраженноймощности 40% от падающей. Такая величина КСВН обусловлена тем, что 25угол падения электромагнитной волныне является оптимальным с точки зре.ния минимальных отражений, Значительный уровень отраженной мощности приводит к снижению КЩ устройства и З 0нарушению устойчивости работы СВЧгенераторов и усложняет защиту обслуживающего персонала от СВЧ-излучения.Известно устройство для обработ.ки почвы, содержащее СВЧ-генератор иизлучатели 1.2 3. Излучатели выполненыв виде рупоров, Рупоры ориентированытаким образом, что потоки СВЧ-энергии вводятся в почву под углом полного прохождения (угол Брюстера).Этим достигается снижение уровня отраженной мощности до 9% и повьппениеравномерности обработки за счет интерференции электромагнитных волн. 45Такой уровень отраженной мощностисоответствует КСВН = 1,9, что поиводит к невысокому КПД обработки иусложнению защиты обслуживающегоперсонала от СВЧ-излучения,50Цель изобретения - повьппение КПДпутем уменьшения уровня отраженноймощности от почвы,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем СВЧ генератор и излучатель, излучатель выполнен в виде прямоугольного волновода переменного сечения, узкая стенка которого выполнена в видепрямоугольного треугольника, а наширокой стенке волновода, примыкающей к катетам прямоугольника треу-.гольника выполнены излучающие щели ивырез в виде равнобедренного треу-.гольника, длина боковых сторон которого равна половине длины волны, излучаемой СВЧ-генератором, а основанием является кромка широкой стенкиконца. излучателя.На фиг, 1 схематически изображенизлучатель вид .",боку; на фиг. 2 -вид по стрелке А на фиг. 1.Устройство для обработки почвысодержит СВЧ-генератор (не показан)и излучатель 1, выполненный в видепрямоугольного волновода переменногосечения, узкая стенка которого выполнена в виде прямоугольного треугольника с углом между широкимистенками 2 и 3. На широкой стенке 3волновода, примыкающей к катетампрямоугольного треугольника, выполнены излучающие щели 4 и вырез 5 ввиде равнобедренного треугольника,длина боковых сторон 6 которого равна половине длины волны, излучаемойСВЧ-генератором, а основанием являет"ся кромка 7 широкой стенки концаизлучателя.Устройство работает следующимобразом,Энергия от генератора распространяется вдоль излучателя, Излучательнастраивают таким образом, чтобы приработе на почвах со средним значени-,ем входного сопротивления вся посту-пающая в него .энергия излучается щелями 4, Равномерность поля излучения достигается в этом случае засчет постоянства составляющих напря,женности электромагнитного поля вдольдлины излучателя. При угле с междуширокими стенками 2 и 3 в конце из-.лучателя, который определяется изсоотношения: фНосо(,-сс с ПЕпгде пс, - угол между широкими стенками волновода;- характеристическое сопротив 1 аление волновода для волныН, 3Еп, - амплитуда электрической составляющей напряженности поля на оси широкой стенки;114 2083 иг,Составитель В. АлексеевРедактор Л. Пчелинская Техред М.Надь Корректор М,Леонтюк Заказ 583/4 Тираж 743 . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/51 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3а - размер широкой стенки волновода;П - глотность потока СВЧ-энергии на обрабатываемой поверхности;а - ширина обрабатываемой поверхности,обеспечивается выполнение условия Е = сопзс при уменьшении мощности вдоль длины излучателя.Изменение параметров почвы приводит к изменению ее .входного сопротивления, а следовательно, и к рассогласованию его с выходным сопротивлением излучающих щелей 4. Часть энергии проходит к концу волновода и излучателя через дополнительную щель 5.При этом длина стороны дополнительной щели, равная половине длины волны в волноводе обеспечивает прохождение неизлученной через основнькизлучающие щели мощности и поглощение ее в обрабатываемом материале.Это обеспечивает увеличение КПДизлучателя.П р и м е р 1. Бып реализован излучатель с входным сечение волновода220 х 104 и длиной 700 и 1400 мм.на10 частоте 915 МГц и излучатель с входным сечением волновода 90 х 45 и длиной 250 мм на частоте 2375 МГц с про"дольными и наклонными излучающимищелями,15 Лабораторные исследования излучателей показали, что при влажностипочвы 5-257. КСВН излучателя изменяется в пределах от 1,1 до 1,25Притаком значении КСВН КПД излучателясоставляет 99,8-997.,