微波加热技术是近些年来快速发展的一种新型加热技术,与传统加热技术相比,它具有即时性、高效性、选择性加热、环保无危害等特点。为了能够更好利用微波加热技术,需要设计出功率密度高和场均匀性良好的微波加热腔体,以及掌握微波加热过程中腔体内电磁场分布情况。本文就腔体的电磁计算,以及使用仿真软件对影响腔体场分布以及负载加热效率的因素进行仿真分析,为设计腔体以及微波加热应用提供参考。主要研究内容归纳如下:首先,基于应用较为广泛的时域有限差分法(FDTD)为计算方法,采用两种不同边界条件PEC和PML计算矩形腔体内的电磁分布。求解结果表明PML边界条件具有较小的反射,而PEC边界条件具有较强反射,反射回来的电磁波与激励源产生的电磁波相耦合。以PEC为边界条件的对求解金属制造腔体内电磁场分布比较适合。其次,使用CST仿真软件对影响多源微波加热腔体场分布的因素进行仿真分析。仿真结果表明,多激励源能够改善腔体场分布的均匀性和功率密度,采用正交开口方向可以减弱激励源间的耦合,激励源间的分布对腔体内场分布具有较大的影响,并对激励源间的距离进行了优化。最后,针对负载介电特性对腔体场分布以及加热效率的影响进行研究。加入负载后腔体内的电磁场分布发生较大的变化,不同负载影响也不同。介电常数变化对负载吸收微波能力影响不大,主要影响腔体内电场的分布,介电常数大的,腔体电场值较大。损耗正切超过一定范围后,负载吸收微波能力随着损耗正切增大而减小,它对腔体电场分布均匀性影响很小。负载吸收微波能力与微波频率整体呈现成正比关系。最后通过微波加热实验,获得了负载在不同位置加热时的温度分布。实验结果与解析所得结果均表明,仿真结果具有较高的可信度,可以为腔体设计和微波加热应用提供一些参考。