高溫環(huán)境下溫度、壓力、濕度等參數(shù)的實(shí)時(shí)原位測(cè)試在航空航天、能源開采及運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域有著廣泛的需求。目前,無線無源的傳感技術(shù)因其非接觸測(cè)量方式有著很大的潛力。微波散射技術(shù)可實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離傳感器信號(hào)無源監(jiān)測(cè),品質(zhì)因子高,受干擾影響小,且傳感器可工作在金屬環(huán)境下,是面向高溫環(huán)境應(yīng)用的一種極具前景的新型遙測(cè)技術(shù)。因此,本文提出了基于微波散射技術(shù)的互補(bǔ)開口諧振環(huán)集成基片集成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)(CSRRSIW)的無線無源溫度、壓力及多參數(shù)傳感器的技術(shù)方案,利用HFSS仿真軟件進(jìn)行了模擬驗(yàn)證,研究了壓力參數(shù)的溫度修正算法,設(shè)計(jì)了模塊化測(cè)量系統(tǒng),為惡劣環(huán)境下參數(shù)的無線遙測(cè)開辟了新思路。主要研究內(nèi)容如下: (1)建立了CSRR的結(jié)構(gòu)模型和等效電路,分析了CSRR結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其諧振頻率的影響,闡明了CSRR-SIW微波傳感器的無線傳輸原理。通過分析CSRR-SIW溫度傳感器的溫度敏感機(jī)理及CSRR-SIW壓力傳感器的壓力敏感機(jī)理,建立了CSRR-SIW溫度傳感器的熱-電耦合模型及CSRR-SIW壓力傳感器的熱-力-電耦合模型。另外,對(duì)特征信號(hào)進(jìn)行了參數(shù)分析及影響因素研究。 (2)提出了將CSRR結(jié)構(gòu)集成在SIW諧振腔上實(shí)現(xiàn)...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高溫微波傳感器研究現(xiàn)狀
        1.2.2 CSRR-SIW微波傳感器研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要研究內(nèi)容
    1.4 論文創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 CSRR-SIW傳感器理論模型及耦合機(jī)理
    2.1 CSRR和 SIW基本理論
        2.1.1 CSRR結(jié)構(gòu)模型和等效電路
        2.1.2 CSRR性能分析
        2.1.3 SIW結(jié)構(gòu)分析
    2.2 CSRR-SIW傳感器傳輸原理及耦合模型
        2.2.1 CSRR-SIW傳感器無線傳輸原理
        2.2.2 CSRR-SIW溫度傳感器熱-電耦合模型
        2.2.3 CSRR-SIW壓力傳感器熱-力-電耦合模型
    2.3 特征信號(hào)基本參數(shù)分析
        2.3.1 特征信號(hào)參數(shù)分析
        2.3.2 特征信號(hào)影響因素研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 CSRR-SIW高溫溫度/壓力傳感器研究
    3.1 CSRR-SIW高溫溫度傳感器研究
        3.1.1 CSRR-SIW溫度傳感器工作原理
        3.1.2 CSRR-SIW溫度傳感器性能仿真與制造
        3.1.3 CSRR-SIW溫度傳感器高溫響應(yīng)特性測(cè)試
    3.2 CSRR-SIW高溫壓力傳感器研究
        3.2.1 CSRR-SIW壓力傳感器設(shè)計(jì)與仿真研究
        3.2.2 CSRR-SIW高溫壓力傳感器制造
        3.2.3 CSRR-SIW壓力傳感器高溫性能測(cè)試
    3.3 多點(diǎn)可組網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)研究
        3.3.1 多點(diǎn)可組網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)原理
        3.3.2 多點(diǎn)可組網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真分析
        3.3.3 多點(diǎn)可組網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
第四章 CSRR-SIW高溫多參數(shù)傳感器研究
    4.1 CSRR-SIW高溫溫壓濕傳感器研究
        4.1.1 CSRR-SIW溫壓濕傳感器工作原理和仿真分析
        4.1.2 CSRR-SIW溫壓濕多參數(shù)傳感器制備
        4.1.3 CSRR-SIW溫壓濕傳感器高溫測(cè)試
    4.2 CSRR-SIW高溫溫壓集成傳感器研究
        4.2.1 CSRR-SIW溫壓集成傳感器工作原理
        4.2.2 CSRR-SIW溫壓集成傳感器仿真分析
        4.2.3 CSRR-SIW溫壓集成傳感器高溫測(cè)試
    4.3 本章小結(jié)
第五章 模塊化測(cè)量系統(tǒng)及驗(yàn)證應(yīng)用
    5.1 模塊化測(cè)量系統(tǒng)工作原理
        5.1.1 S11 參數(shù)測(cè)量方法
        5.1.2 模塊化測(cè)量系統(tǒng)工作原理
    5.2 測(cè)量系統(tǒng)的分模塊設(shè)計(jì)
        5.2.1 鎖相環(huán)模塊設(shè)計(jì)
        5.2.2 鑒相模塊設(shè)計(jì)
        5.2.3 采集模塊設(shè)計(jì)
    5.3 模塊化測(cè)量系統(tǒng)驗(yàn)證
        5.3.1 模塊化測(cè)量系統(tǒng)調(diào)試
        5.3.2 模塊化測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試及應(yīng)用
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士(碩士)期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3794940