本文關(guān)鍵詞：同軸開放式諧振腔介電性能測(cè)試技術(shù)研究

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【摘要】：同軸開放式諧振腔(或傳輸線傳感器)微波復(fù)介電常數(shù)測(cè)試技術(shù)以其較寬的頻帶、靈活的樣品形狀和尺寸、可以進(jìn)行無損測(cè)試等優(yōu)點(diǎn),在諸如航空航天、生物化工、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大的作用。根據(jù)課題要求,本文對(duì)同軸開放式諧振腔微波材料復(fù)介電常數(shù)測(cè)試技術(shù)進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)了硬件測(cè)試系統(tǒng),并結(jié)合兩種不同的算法,對(duì)多種微波樣品進(jìn)行復(fù)介電常數(shù)測(cè)試。首先設(shè)計(jì)硬件測(cè)試系統(tǒng)的核心部分——同軸開放式諧振腔腔體。利用同軸波導(dǎo)設(shè)計(jì)的一些準(zhǔn)則,得到諧振腔內(nèi)外導(dǎo)體的尺寸,結(jié)合與品質(zhì)因數(shù)相關(guān)的因素,確定開路的一端采用漸變式結(jié)構(gòu)。研究諧振腔的耦合方式以及耦合裝置位置對(duì)諧振腔特性參數(shù)的影響,確定使用弱的磁耦合方式以及耦合裝置的相對(duì)位置。利用HFSS軟件對(duì)設(shè)計(jì)的諧振腔進(jìn)行建模仿真,并加工調(diào)試,完成良好性能的諧振腔設(shè)計(jì)。其次,從兩個(gè)方向?qū)y(cè)試算法進(jìn)行研究:基于微擾的數(shù)值分析算法和等效集總參數(shù)法。在腔體開路端放置樣品前后,諧振腔會(huì)發(fā)生微擾使其特性參數(shù)改變,利用3D全波分析計(jì)算軟件對(duì)腔體建模仿真,得到基本參考數(shù)據(jù)庫,再從數(shù)值分析的角度求解材料復(fù)介電常數(shù)與腔體特性參數(shù)相對(duì)變化量的函數(shù)關(guān)系;根據(jù)腔體的等效RLC串聯(lián)諧振回路,結(jié)合材料分層測(cè)試?yán)碚?得到目標(biāo)函數(shù)方程。最后,設(shè)計(jì)樣品測(cè)試夾具、加壓裝置以及校準(zhǔn)裝置,組裝調(diào)試實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng),并對(duì)石英、聚四氟乙烯、氧化鈹、FR-4以及純凈水、酒精進(jìn)行測(cè)試,分別利用兩種算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和結(jié)果對(duì)比分析,并做誤差討論。從結(jié)果分析可以得出,測(cè)試系統(tǒng)達(dá)到測(cè)試指標(biāo):測(cè)試頻率:300MHz-5GHz(5個(gè)頻點(diǎn))測(cè)試樣品:固體材料、液體材料測(cè)試誤差低損耗材料高損耗材料
【關(guān)鍵詞】：同軸開放式諧振腔 數(shù)值分析 等效集總參數(shù) 分層測(cè)試 復(fù)介電常數(shù)測(cè)試
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM934.33

【參考文獻(xiàn)】

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1 李海龍;朱磊寧;謝蘇江;;聚四氟乙烯改性及其應(yīng)用[J];液壓氣動(dòng)與密封;2012年06期

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本文編號(hào)：783676