本文關鍵詞：吸波材料微波電磁參數(shù)同軸法自動測量系統(tǒng)研究

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【摘要】：吸波材料微波電磁參數(shù)測量一直是電磁場與微波工程領域的研究熱點,而隨著隱身技術的發(fā)展,吸波材料的計算機輔助優(yōu)化設計也對材料微波電磁參數(shù)的準確測量提出了要求。因此,建立一個方便可靠的微波吸波材料電磁參數(shù)測量系統(tǒng)具有重要意義。本文介紹了二端口微波網(wǎng)絡模型的散射矩陣,根據(jù)同軸線傳輸/反射法的測量原理確定了待測參數(shù)。然后參照美國材料實驗協(xié)會標準ASTM D7449/D7449M-08中的同軸線傳輸/反射法測量技術要求,結合虛擬儀器技術,構建了吸波材料微波電磁參數(shù)自動測量系統(tǒng)。最后分析討論了測量過程中可能存在的系統(tǒng)誤差。本系統(tǒng)首先根據(jù)硬件架構及測量需要確定了硬件組成部分,包括矢量網(wǎng)絡分析儀、計算機、GPIB-USB外接控制器、同軸傳輸線及樣品夾具,然后通過LabVIEW設計軟件程序,由VISA接口控制矢量網(wǎng)絡分析儀HP8720B,采用事件結構和狀態(tài)機設計模式并使用模塊化軟件設計,編寫界面模塊、驅動模塊、數(shù)據(jù)采樣及處理模塊、數(shù)據(jù)保存模塊等實現(xiàn)自動測量、測量數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保存等功能,完成對置于同軸傳輸線中的待測樣品散射參數(shù)的數(shù)據(jù)采集,并由軟件自動計算得到測試樣品的相對復介電常數(shù)和復磁導率。采用LabVIEW編寫的吸波材料微波電磁參數(shù)測量程序界面友好,操作簡便,可擴展性強。本系統(tǒng)能夠實現(xiàn)在2~18 GHz頻段內對各向同性材料的電磁參數(shù)測量,對石蠟、硅橡膠及磁性復合材料樣品的測量表明,使用本系統(tǒng)可實現(xiàn)準確可靠測量。
【關鍵詞】：同軸線 傳輸/反射法 微波電磁參數(shù) 吸波材料
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM25
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒言9-18
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 材料微波電磁參數(shù)測量國內外研究進展10-12
• 1.3 虛擬儀器技術12-16
• 1.4 主要內容及安排16-18
• 2 測量原理18-27
• 2.1 微波網(wǎng)絡散射矩陣18-21
• 2.2 同軸線傳輸/反射法理論21-23
• 2.3 矢量網(wǎng)絡分析儀測量原理23-24
• 2.4 虛擬儀器技術獲取S參數(shù)的原理24-26
• 2.5 本章小結26-27
• 3 測量系統(tǒng)總體設計27-36
• 3.1 硬件平臺構建27-31
• 3.2 軟件系統(tǒng)設計31-35
• 3.3 本章小結35-36
• 4 軟件模塊設計36-43
• 4.1 界面模塊36-38
• 4.2 驅動模塊38-39
• 4.3 數(shù)據(jù)采樣及處理模塊39-41
• 4.4 數(shù)據(jù)保存模塊41-42
• 4.5 本章小結42-43
• 5 結果與分析43-48
• 5.1 石蠟、硅橡膠樣品測試43-45
• 5.2 吸波材料測量45-46
• 5.3 誤差來源分析46-47
• 5.4 本章小結47-48
• 6 總結與展望48-49
• 6.1 總結48
• 6.2 展望48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻50-53

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