電磁特性是材料的重要物理性質(zhì),材料的電磁特性由其電磁參數(shù)來表示,對電磁特性的研究有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。隨著各種復(fù)合材料在不同領(lǐng)域的日益發(fā)展和應(yīng)用,分層材料在工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用變得越來越多,以及多種新材料的不斷涌現(xiàn),比如雙各向異性介質(zhì)（bianisotropic media）,這些都對材料的電磁參數(shù)的提取提出了新的要求。因此,對分層介質(zhì)以及雙各向異性介質(zhì)電磁參數(shù)提取方法的研究是十分急切且必要的。首先,本文基于傳輸反射法將單層介質(zhì)的電磁參數(shù)提取擴(kuò)展到了雙層介質(zhì),推導(dǎo)出了一種提取雙層介質(zhì)其中一層介質(zhì)的電磁參數(shù)的方法,該方法是在矩形波導(dǎo)中填充雙層均勻介質(zhì),通過對波導(dǎo)的散射參數(shù)進(jìn)行提取,然后反演得到未知層介質(zhì)的介電系數(shù)和磁導(dǎo)系數(shù)表達(dá)式,并且考慮在此情況下的厚度諧振,多值問題以及其它可能遇到的問題。原有的NRW T/R法僅限于固體介質(zhì)的電磁參數(shù)提取,本文改進(jìn)后的方法也適用于提取液體及粉末狀固體。其次,本文提出了利用遺傳算法同時(shí)提取雙層介質(zhì)的介電系數(shù)以及厚度的方法,并與傳輸線法進(jìn)行了比較。傳輸線法的優(yōu)勢在于無需迭代優(yōu)化,能快速提取出待測材料的電磁參數(shù),遺傳算法的優(yōu)勢在于能夠同時(shí)提取多個(gè)未知參量... 

【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)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

一些常見的電磁材料

合了磁場主導(dǎo)測量（PEC 支持的測量）和電場主導(dǎo)測量（新 TL 測量），非常適合尋找介電常數(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新的 TL 方法比現(xiàn)有的 TL 方法更準(zhǔn)確，可以作為S / FS 方法的替代方案[39]。2014 年，M. Karim 等人提出了一種準(zhǔn)確高效的頻率相關(guān)測量方法，用于確定雙層介質(zhì)的各個(gè)復(fù)介電常數(shù)，該方法中，樣品僅填充波導(dǎo)橫截面的一部分，因此不需要對樣品材料進(jìn)行精確加工，通過測量波導(dǎo)填充樣本在不同位置和不同方向下的反射和透射系數(shù)，基于高效數(shù)值混合 EM 分析的方法，提取高損耗材料的復(fù)介電常數(shù)，此外，文獻(xiàn)還討論了介電常數(shù)對樣品位置，厚度和寬度偏差的敏感性，表明介電常數(shù)在很大程度上不會(huì)受到影響[40]。2015 年，Chieh-SenLee 等人介紹了一種用于同時(shí)測量雙層電介質(zhì)材料的介電常數(shù)和厚度的單復(fù)合互補(bǔ)開環(huán)諧振器(SC-CSRR)，該諧振器可以產(chǎn)生兩個(gè)諧振頻率，以同時(shí)測量雙層電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的厚度和介電常數(shù)[41]。同年，M.J.Akhtar 等人提出了一種新的混合公式，用于計(jì)算非線性混合板狀分層介質(zhì)和復(fù)合材料在微波頻率范圍內(nèi)的等效復(fù)介電常數(shù)，與之前的混合公式相比，文獻(xiàn)提出的新的公式根據(jù)構(gòu)成材料的加權(quán)體積比和介電性質(zhì)計(jì)算等效介電常數(shù)，加權(quán)體積比考慮了微波場與被測材料相互作用的電場結(jié)構(gòu)的影響[42]。

圖 2-1 基于矩形波導(dǎo)的單層材料二端口網(wǎng)絡(luò)示意圖矩形波導(dǎo)中介質(zhì)平面示意圖如圖 2-1 所示，波導(dǎo)中傳輸模式為主模 TE10導(dǎo)中介質(zhì)的電磁參數(shù)為1 和1 ，介質(zhì)兩端均為空氣，TE10波垂直入射到介，反射系數(shù)和透射系數(shù)分別為 S11 和 S21，有1120 01 1211 20 01 12|| 1zzj k dzj k dzE R R eSE R R e++反入1121 20 01 12 01 12| 4| (1 )(1 )(1 )zzjk dz dj k dzE eSE + P + P +R R e透入中 k1z為傳播常數(shù)0101011-1PR+P0 1011 0zzkPk 1 01 02 2,z zk k

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]各向異性介質(zhì)電磁散射及參數(shù)反演研究[D]. 魏兵.西安電子科技大學(xué) 2003

碩士論文
[1]電磁波在雙負(fù)介質(zhì)和巖土層中傳播的研究[D]. 王茂琰.西安電子科技大學(xué) 2006



本文編號：3121404