毫米波介質(zhì)材料已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、軍事航空航天、精確制導(dǎo)等行業(yè)各領(lǐng)域,且經(jīng)常需要工作在變溫環(huán)境下。對(duì)于如高速飛行的航天飛行器上的天線罩等介質(zhì)材料,需要經(jīng)歷常溫至上千攝氏度的溫度環(huán)境,材料介電特性會(huì)發(fā)生劇烈的變化,這直接關(guān)系到電子設(shè)備及整機(jī)的性能及可靠性。因此在設(shè)計(jì)研發(fā)階段,需要了解并控制介電特性隨頻率和溫度變化產(chǎn)生的變化對(duì)設(shè)備性能的影響。復(fù)介電常數(shù)是表征材料介電特性的重要參量,在毫米波波段設(shè)計(jì)一套完善的復(fù)介電常數(shù)的超高溫測量系統(tǒng)尤為必要并具有很高的工程應(yīng)用價(jià)值。目前毫米波波段適用的復(fù)介電常數(shù)高溫測試的主流方法-傳統(tǒng)開放腔法和自由空間法均有一定的局限性與不足。傳統(tǒng)開放腔法測量精度高,但僅適用于測量低損耗材料,且因金屬氧化等問題導(dǎo)致在大氣環(huán)境下的測量溫度很難突破1200℃;自由空間法因材料非接觸的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)高于1200℃的超高溫測試,但僅適用于測量高損材料,且精度有限。因此目前沒有任何一套測試系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)在大氣環(huán)境下測溫高達(dá)1600℃且同時(shí)適用于低損耗材料和高損耗材料復(fù)介電常數(shù)測量。本文設(shè)計(jì)的復(fù)用型橢球鏡/腔超高溫測試方案能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),系統(tǒng)由橢球鏡測量系統(tǒng)（基于自由空間法）和橢球腔測量系... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２開放腔結(jié)構(gòu)示意圖（ａ）球形腔（ｂ）半球腔??

綜述??鏡／腔測量系統(tǒng)由橢球腔測量系統(tǒng)和橢球鏡測量系統(tǒng)集成而成。系統(tǒng)圖２－１所示，主要由激勵(lì)源模塊、橢球反射鏡、介質(zhì)支撐架以及高溫裝置模塊的框圖如圖２－２所示。對(duì)于圖２－２?（ａ），激勵(lì)部分采用波導(dǎo)終端鏡和橢球鏡組成開放的腔體，此時(shí)系統(tǒng)稱為橢球腔測量系統(tǒng)；而對(duì)于源部分由喇叭天線代替，此時(shí)系統(tǒng)稱為橢球鏡測量系統(tǒng)。??測量系統(tǒng)基于的方法是改進(jìn)的開放腔法，理論基礎(chǔ)是高斯束理論；橢的方法是自由空間法，理論基礎(chǔ)是菲涅爾定律。因此該系統(tǒng)將開放腔為一體，同時(shí)適用于低損材料和高損材料復(fù)介電常數(shù)的測量；介質(zhì)片統(tǒng)中心位置僅由支撐架支撐，而不與系統(tǒng)其它部件接觸，因此升溫至１６０值受到的影響較小，為實(shí)現(xiàn)超高溫測量提供了可能；通過更換激率還可以遷移到其它毫米波波段。下面將從高斯束理論出發(fā)，為該復(fù)較為完善的理論體系。??十ｘ??

綜述??鏡／腔測量系統(tǒng)由橢球腔測量系統(tǒng)和橢球鏡測量系統(tǒng)集成而成。系統(tǒng)圖２－１所示，主要由激勵(lì)源模塊、橢球反射鏡、介質(zhì)支撐架以及高溫裝置模塊的框圖如圖２－２所示。對(duì)于圖２－２?（ａ），激勵(lì)部分采用波導(dǎo)終端鏡和橢球鏡組成開放的腔體，此時(shí)系統(tǒng)稱為橢球腔測量系統(tǒng)；而對(duì)于源部分由喇叭天線代替，此時(shí)系統(tǒng)稱為橢球鏡測量系統(tǒng)。??測量系統(tǒng)基于的方法是改進(jìn)的開放腔法，理論基礎(chǔ)是高斯束理論；橢的方法是自由空間法，理論基礎(chǔ)是菲涅爾定律。因此該系統(tǒng)將開放腔為一體，同時(shí)適用于低損材料和高損材料復(fù)介電常數(shù)的測量；介質(zhì)片統(tǒng)中心位置僅由支撐架支撐，而不與系統(tǒng)其它部件接觸，因此升溫至１６０值受到的影響較小，為實(shí)現(xiàn)超高溫測量提供了可能；通過更換激率還可以遷移到其它毫米波波段。下面將從高斯束理論出發(fā)，為該復(fù)較為完善的理論體系。??十ｘ??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高Q腔法與準(zhǔn)光腔法用于毫米波段室溫介電性能測試比對(duì)研究[J]. 陳聰慧,何鳳梅,李恩,楊景興.  宇航材料工藝. 2013(02)
[2]閉腔法測量微波介質(zhì)材料參數(shù)的研究[J]. 曹良足,曹達(dá)明.  電子元件與材料. 2011(12)
[3]用自由空間法測試介質(zhì)電磁參數(shù)[J]. 唐宗熙,張彪.  電子學(xué)報(bào). 2006(01)
[4]各向異性有耗介質(zhì)板介電系數(shù)和電導(dǎo)率的反演[J]. 魏兵,葛德彪.  物理學(xué)報(bào). 2005(02)
[5]采用諧振腔法研究透波材料的高溫介電性能[J]. 黎義,李建保,何小瓦.  紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2004(02)
[6]開口波導(dǎo)法無損測量微波集成電路基片復(fù)介電常數(shù)[J]. 李紀(jì)鵬,龔勛,蔡樹榛.  微波學(xué)報(bào). 1999(04)
[7]毫米波準(zhǔn)光腔雙層介質(zhì)電介質(zhì)參數(shù)測量新技術(shù)[J]. 夏軍,梁昌洪.  紅外與毫米波學(xué)報(bào). 1994(04)
[8]電磁開腔測量各向異性媒質(zhì)復(fù)介電常數(shù)[J]. 夏軍,梁昌洪.  電子科學(xué)學(xué)刊. 1994(02)

博士論文
[1]帶狀線法透波材料高溫介電性能測試技術(shù)研究[D]. 周楊.電子科技大學(xué) 2011
[2]透波材料介電性能高溫寬頻測試技術(shù)研究[D]. 李恩.電子科技大學(xué) 2009

碩士論文
[1]諧振腔法測量材料介電常數(shù)的研究[D]. 童川.華東師范大學(xué) 2013
[2]準(zhǔn)光學(xué)諧振腔法復(fù)介電常數(shù)變溫測試系統(tǒng)研究[D]. 聶瑞星.電子科技大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3572713