介質(zhì)材料作為電磁波傳播的重要媒質(zhì),其微波性能是表征微波傳輸特性的核心指標。介質(zhì)材料微波性能及其均勻性作為材料合格性評估的一項重要指標,若其測試不準確或未知,將對器件、系統(tǒng)及整機性能發(fā)揮造成極大影響,甚至無法正常工作。介質(zhì)材料微波性能的兩大核心表征參數(shù)是介電常數(shù)和介電損耗,屬于材料的本征參數(shù)�，F(xiàn)有介電參數(shù)均勻性分布測試方法及系統(tǒng),最小測試間距受限于測試夾具的結(jié)構(gòu)尺寸,導(dǎo)致無法獲得更小距離分辨的均勻性分布性能。對于高衰減或涂覆衰減層的介質(zhì)材料,在現(xiàn)有衰減量測試方法及系統(tǒng)中,測試間距分辨率不高以及電場環(huán)境的模擬不準確,導(dǎo)致衰減量測試偏差大的問題仍然存在。針對上述問題,本文從理論研究、測試建模和系統(tǒng)研制三大方面,開展介質(zhì)材料微波性能及其均勻性分布測試研究,主要針對介質(zhì)材料的復(fù)介電常數(shù)和衰減量三項微波性能參數(shù)進行均勻性分布測試研究。在分析研究已有測試方法及系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,針對復(fù)介電常數(shù)分布測試,提出基于微擾法的相鄰樣品段比對測試模型和樣品分段模式匹配測試模型,解決了樣品部分填充時的介電測試問題,有效提高測試間距分辨率,另外基于模式匹配場分析對樣品偏心測試模型進行完善。研制了多腔體級聯(lián)的介電分布測試... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

平行板電容法測試模型[2]

諧振等效電路[26]。

在非諧振法中[27-28],材料的微波性能主要是由傳輸線的阻抗、材料中波速以及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)等推導(dǎo)得到,可用于寬頻率范圍內(nèi)材料的電磁參數(shù)測試。如圖1-3所示[28],當電磁波從一種材料傳播至另外一種材料(通常是從空氣到待測材料)中,波阻抗和波速的變化將引起部分電磁波在兩種材料界面間反射。測試界面處電磁波的反射和傳輸可以得到材料的介電參數(shù)和磁導(dǎo)率的關(guān)系。非諧振法主要包括反射法和傳輸/反射法,其中反射法包括開路、短路和表面阻抗測量反射法。在反射法中,待測材料放置在傳輸線的終端,通常為開路端或短路端,通過樣品的反射系數(shù)計算得到材料的微波性能;在傳輸/反射法中,待測材料填充在電磁波傳播路徑的一段區(qū)域中,材料的微波性能通常是從樣品的傳輸和反射系數(shù)計算得出。原理上講,所有類型的傳輸線都可以用作為介質(zhì)材料測試夾具,如同軸線、空心金屬波導(dǎo)(矩形波導(dǎo)、圓波導(dǎo)等)、平面?zhèn)鬏斁�以及自由空間等。下面以測試精度較高的同軸線傳輸反射法為例,介紹其測試原理,其他測試方法的基本理論與同軸線類似,不作進一步介紹。同軸傳輸線的特征阻抗Z0可表示為:

【參考文獻】：
期刊論文
[1]介質(zhì)材料介電常數(shù)均勻性測試評價系統(tǒng)[J]. 高沖,李恩,李燦平,余承勇,王強.  宇航材料工藝. 2019(04)
[2]橢球體等形狀介質(zhì)的退極化因子[J]. 王本陽,毛曉芹,王新順,張立彬.  大學(xué)物理. 2018(05)
[3]介電功能梯度材料在電氣絕緣領(lǐng)域的研究進展[J]. 張冠軍,李文棟,劉哲,蘇國強,宋佰鵬,解瑞東,鄧軍波.  中國電機工程學(xué)報. 2017(14)
[4]基于PMAC的行波管夾持桿電阻測試控制系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊旭東,徐海亭.  機械制造. 2014(02)
[5]基于VISA庫及SCPI命令的儀器程控測量[J]. 秦凡,韋高.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(11)
[6]高Q腔法測試透波材料毫米波復(fù)介電常數(shù)[J]. 吳超,李恩,郭高鳳,何鳳梅.  宇航材料工藝. 2009(01)
[7]脊波導(dǎo)TRL校準技術(shù)的研究[J]. 李恩,向志軍,郭高鳳,張其劭.  儀器儀表學(xué)報. 2006(09)
[8]AlN-C（石墨）復(fù)相材料微波衰減性能的研究[J]. 步文博,丘泰,徐潔,沈春英.  電子元件與材料. 2003(02)
[9]分層媒質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測量的一種方法[J]. 馬國田,梁昌洪.  微波學(xué)報. 2000(02)
[10]分層介質(zhì)的無損測量方法[J]. 崔鐵軍,梁昌洪.  無損檢測. 1994(10)

博士論文
[1]金剛石在TWT及MPM中的應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 謝擴軍.電子科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]多層微波電介質(zhì)材料無損測試技術(shù)研究[D]. 郝樹科.電子科技大學(xué) 2017
[2]平面龍伯透鏡天線設(shè)計[D]. 牛德鵬.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]微波材料復(fù)介電常數(shù)三維分布測試技術(shù)研究[D]. 徐金秋.電子科技大學(xué) 2016
[4]行波管關(guān)鍵工藝技術(shù)研究[D]. 梁田.電子科技大學(xué) 2016
[5]同軸開放式諧振腔介電性能測試技術(shù)研究[D]. 田錕鵬.電子科技大學(xué) 2015
[6]行波管夾持桿衰減涂層軸向衰減分布測試系統(tǒng)的軟件設(shè)計[D]. 鞏峰.電子科技大學(xué) 2011
[7]夾持桿衰減涂層軸向衰減分布測試系統(tǒng)研究[D]. 劉其強.電子科技大學(xué) 2011
[8]用準光腔法測大面積介質(zhì)片復(fù)介電常數(shù)及其分布[D]. 雷丹.電子科技大學(xué) 2006
[9]用準光腔自動測試大面積介質(zhì)片復(fù)介電常數(shù)的平面分布[D]. 李宏彥.電子科技大學(xué) 2006



本文編號：2972609