В технологиях термической обработки различных сред может быть применима обработка энергией электромагнитного поля (ЭМП) высоких (ВЧ) и сверхвысоких (СВЧ) частот. Энергия ЭМП СВЧ широко используется в промышленности и в сельском хозяйстве. Эффективность такой обработки в технологических процессах подтверждается многочисленными исследованиями, как в ранних работах [1–4], так и в более поздних исследованиях [5–9 и др.].
Эффективность и качество термической СВЧ-обработки определяется скоростью и конечной температурой нагрева среды. При этом важное значение имеют физические свойства среды, частота и напряженность электромагнитного поля, а также способ передачи СВЧ-мощности в объект (импульсная или непрерывная обработка). В связи с этим для оценки и прогнозирования результата СВЧ-обработки наиболее важным является оценка величины и характера распределения напряженностей электрического и магнитного полей в обрабатываемом объекте [10–12 и др.].
Традиционно принято считать, что при распространении электромагнитной волны в полупроводящей диэлектрической среде ослабление амплитуды электромагнитной волны пропорционально коэффициенту ослабления α. Но в этом случае традиционная оценка отражения и преломления ЭМВ при разделе различных сред не учитывает конечную эффективность технологической обработки обрабатываемой среды.
Ниже приведены результаты теоретического анализа по оценке влияния частоты СВЧ-источника на эффективность передачи СВЧ-мощности в технологическую среду. Рассматривается случай технологической СВЧ-обработки плоского слоя среды с диэлектрическими потерями. Расчетные соотношения имеют общий характер и возможны для применения в различных отраслях для оценки эффективности термической СВЧ-обработки диэлектрической среды.
Согласно теории распространения электромагнитных волн в диэлектрической среде с потерями ослабление амплитуды электромагнитной волны пропорционально коэффициенту ослабления α, а амплитуда передаваемой мощности на глубину z = d уменьшается в 2αd раз. Но в этом случае традиционная оценка отражения и преломления ЭМВ при разделе различных сред не учитывает конечную эффективность технологической обработки обрабатываемой среды.