本文關(guān)鍵詞：材料復(fù)介電常數(shù)超高溫測試技術(shù)研究

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【摘要】：微波材料廣泛應(yīng)用于軍事、航天航空、通信等眾多領(lǐng)域之中,微波材料電磁性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到所設(shè)計的電子設(shè)備及系統(tǒng)性能的好壞。微波材料不僅僅工作在常溫環(huán)境下,有時會工作在高溫甚至超高溫環(huán)境下。尤其是用于高速飛行的導(dǎo)彈、火箭等飛行器上的天線罩(窗),由于飛行器與大氣之間的氣動加熱,使得天線罩(窗)的溫度升高到上千度。因微波介質(zhì)材料的介電性能會隨溫度發(fā)生變化,當(dāng)天線罩(窗)的工作環(huán)境溫度發(fā)生變化時,會對飛行器上的通信、制導(dǎo)等電子設(shè)備的正常工作造成嚴(yán)重影響。在研制、生產(chǎn)以及應(yīng)用微波材料的過程中,需要掌握其介電性能在不同溫度不同工作頻率下的變化情況。因此,搭建一套能夠行之有效的對微波材料介電性能進(jìn)行準(zhǔn)確測試的超高溫系統(tǒng)具有極其重要的戰(zhàn)略意義及實用價值。本文綜合考慮微波材料電磁參數(shù)的測試技術(shù)指標(biāo)和測試方法,選用了終端短路法對微波材料介電性能超高溫測試進(jìn)行研究。為了能提高測試系統(tǒng)的測試精度,對傳統(tǒng)測試系統(tǒng)中的核心測試部件進(jìn)行了兩方面的改進(jìn)與創(chuàng)新:第一,創(chuàng)新性的提出了采用大反射片波導(dǎo)進(jìn)行校準(zhǔn),提高了測試系統(tǒng)的測試精度;第二,對短路板進(jìn)行開孔處理,可以使得待測樣品與短路板緊密接觸,提高測試精度,同時方便對樣品的取、放,這兩方面都已申請了國家發(fā)明專利。同時設(shè)計制作了矩形-同軸模式轉(zhuǎn)換接頭、測試子系統(tǒng)用高性能高溫測試波導(dǎo)組件,并以測試子系統(tǒng)為核心,將固態(tài)感應(yīng)加熱、真空腔、循環(huán)水冷、自動溫控等子系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)結(jié)合及系統(tǒng)調(diào)試,搭建完成測試系統(tǒng)。采用自己編制的自動測試軟件進(jìn)行測試,實現(xiàn)了室溫~1800℃微波材料介電性能超高溫測試。本測試系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)如下:測試溫度:室溫~1800℃測試頻率:X波段(點頻)測試范圍:室溫:ε_r'=1.0~10 tanδ_ε=0.001~1.01800℃:ε_r'=1.0~10 tanδ_ε = 0.05 ~ 1.0測試誤差:室溫:|Δε_r'/ε_r'|≤3.0%，，|Δtanδ_ε|≤18%tanδ_ε+0.0031800℃:|Δε_r'/ε_r'|≤6.0%,|Δtanδ_ε|≤ 25% tanδ_ε+ 0.01
【關(guān)鍵詞】：終端短路法 復(fù)介電常數(shù) 超高溫 微波材料
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM25
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 研究工作的背景及意義11-12
• 1.2 微波材料介電參數(shù)測試技術(shù)研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)法13-15
• 1.2.1.1 終端短路法13-14
• 1.2.1.2 終端開路法14
• 1.2.1.3 傳輸/反射法14
• 1.2.1.4 自由空間法14-15
• 1.2.2 諧振法15-16
• 1.3 國內(nèi)外終端短路法變溫測試研究進(jìn)展16-17
• 1.4 本文的主要工作17-18
• 1.5 本文的結(jié)構(gòu)安排18-20
• 第二章 終端短路法測試原理分析20-36
• 2.1 矩形波導(dǎo)中電磁場的分布20-25
• 2.2 終端短路法測試原理25-28
• 2.3 復(fù)超越方程的近似求解28-29
• 2.4 變溫測試物理模型的修正29-36
• 2.4.1 波導(dǎo)寬邊間隙修正29-31
• 2.4.2 波導(dǎo)窄邊間隙修正31-32
• 2.4.3 波導(dǎo)形變修正32-36
• 第三章 測試系統(tǒng)核心微波組件的研制與設(shè)計36-50
• 3.1 高溫測試波導(dǎo)的設(shè)計與研制36-37
• 3.2 終端短路板開孔的設(shè)計及分析37-39
• 3.3 高性能矩形波導(dǎo)-同軸模式轉(zhuǎn)換接頭的設(shè)計39-47
• 3.3.1 模式轉(zhuǎn)換接頭的理論分析39-43
• 3.3.2 模式轉(zhuǎn)換接頭的仿真與調(diào)試43-47
• 3.4 冷卻波導(dǎo)及彎波導(dǎo)的設(shè)計47-50
• 第四章 高溫自動測試系統(tǒng)的集成及測試步驟50-59
• 4.1 測試系統(tǒng)的組成50-55
• 4.1.1 變溫測試子系統(tǒng)51
• 4.1.2 全固態(tài)感應(yīng)加熱子系統(tǒng)51-53
• 4.1.3 真空子系統(tǒng)53-54
• 4.1.4 循環(huán)水冷子系統(tǒng)54
• 4.1.5 自動溫度控制子系統(tǒng)54-55
• 4.1.6 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀55
• 4.2 測試系統(tǒng)的集成55-57
• 4.3 測試軟件57
• 4.4 測試步驟57-59
• 第五章 測試系統(tǒng)的校準(zhǔn)59-67
• 5.1 單端.網(wǎng)絡(luò)SOL校準(zhǔn)59-65
• 5.1.1 誤差源60-61
• 5.1.1.1 源失配誤差SE60
• 5.1.1.2 頻率響應(yīng)跟蹤誤差RTE60
• 5.1.1.3 方向性誤差DE60-61
• 5.1.2 誤差模型分析及修正61-64
• 5.1.2.1 測試端.接短路件62-63
• 5.1.2.2 測試端.接開路件63
• 5.1.2.3 測試端.接匹配負(fù)載63-64
• 5.1.3 校準(zhǔn)件的設(shè)計64-65
• 5.1.4 校準(zhǔn)步驟65
• 5.2 波導(dǎo)大反射變溫校準(zhǔn)65-67
• 5.2.1 理論分析66
• 5.2.2 校準(zhǔn)件的設(shè)計66-67
• 第六章 微波材料介電性能測試結(jié)果及誤差分析67-77
• 6.1 測試結(jié)果67-71
• 6.1.1 真空變溫測試67-68
• 6.1.2 材料常溫測試68-70
• 6.1.3 材料變溫測試70-71
• 6.2 測試誤差分析71-77
• 6.2.1 函數(shù)誤差72
• 6.2.2 誤差源的分析72-73
• 6.2.3 誤差分析73-75
• 6.2.4 測量誤差的計算75-77
• 第七章 結(jié)論77-78
• 致謝78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果82-83

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王益;高溫介質(zhì)材料介電性能終端短路法測試系統(tǒng)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

本文編號：1070224