传输/反射法测量材料电磁参数的研究

分析了材料样品填充的矩形波导或同轴线等效网络的归一化通用矩阵 ,提出了一种求解材料电磁参数 (εr,μr)的解析方法。分析表明 ,特性阻抗 ZC与传播常数γ均可直接由传输 /反射参数确定。同时应用特性阻抗与传播常数得到了磁性材料的电磁参数 ( εr,μr)。利用特性阻抗 ZC、传播常数 γ以及同时利用二者分别得到了三个确定电介质材料复介电常数的公式 ,其解的离散程度反映出测量误差大小。它们可用于提高测量精度并确定测量误差 ;同时 ,可用于解决复介电常数测量的多值性问题与 π模糊性问题。实际测试结果证明本文方法是有效的且有实用意义。

传输/反射法测量复介电常数的若干问题

研究了传输 /反射法测量线性材料复介电常数 εr 的厚度谐振、多值性等问题 ,得到了解决这些问题的有效方法。通过改进 NRW传输 /反射法 ,由散射参数直接得到了归一化特性阻抗与传播常数 ,从而可以把已有的三个确定复介电常数的方程用到 NRW传输 /反射法中。联合应用这三个方程解决了上述问题 ,这使得人们可以用传输 /反射法对任意厚度的样品在任意频率上进行复介电常数的稳定测量。

改进的同轴传输/反射法测量复介电常数

推导了一种基于传输线理论和微波网络理论的测量电介质材料复介电常数的传输/反射法。给出了半波谐振和多值性问题的解决方法。改进的校准方法消除了试样位置和夹具长度测量误差对结果的影响。使用矢量网络分析仪和空气同轴线,在100 MHz～4 GHz频率范围内测量了聚四氟乙烯试样。计算值与参考值在整个频率范围内符合得很好,最大偏差不超过5%。实验结果表了明该文方法能够实现宽频带的电介质材料复介电常数的测量。

非磁性材料介电常数测量传输反射法改进研究

在传统NRW传输反射法的基础上,针对非磁性材料的介电常数测试,提出了一种改进算法。该方法分别从反射系数与传输系数入手,得到两种求解表达式,结合两种表达式的优缺点,克服了NRW算法中的厚度谐振与多值解问题,准确求解出材料的复介电常数,此外,针对测试中由于样品移动引起的位置模糊性问题,介绍了一种通过计算求解确定样品位置的方法。最后根据提出的方法编制了测试软件,并对常用微波介质材料进行了测试,完成了对比验证。

传输/反射法测量复介电常数的三个方程研究

介绍了利用传输 /反射参数测量复介电常数的三个方程。利用奇偶模方法分析传输线与二端口网络 ,得到传播常数与归一化特性阻抗的解析解。进而得到确定复介电常数的三个方程。利用这些方程仅用一次测量解决已有传输 /反射法中存在的低损耗材料的厚度谐振问题、多值性问题及其它问题。讨论了利用这三个方程通过一次测量解决上述问题的方法并分析了这些方程的测量不确定度。

基于同轴线的传输/反射法测量射频材料的电磁参数

射频功能材料电磁参数的测量对于微波电路设计和吸波隐身材料的研究具有重要意义。本文基于传输/反射法测量原理,利用矢量网络分析仪和同轴夹具组成的测试系统对聚氯乙烯、聚丙烯、聚甲醛、铁氧体及介电型吸波材料的电磁参数在10MHz4GHz频段内进行了测算。论证了Nicolson算法中的厚度谐振、多值性和相角跳变等问题,借助网络分析仪的扫频技术解决了多值性的问题,并对系统测量不确定度进行了分析。证明了厚度谐振问题对于高损耗型受试材料不会出现,因此传输/反射法尤其适于吸波材料的电磁参数测试。

传输/反射法测量微波吸收材料电磁参数的研究

通过从HP8722ET网络分析仪提取散射参数,研究了以乙丙橡胶为基体,磁性材料羰基铁粉为吸收剂的微波吸收材料同轴测试样品在同轴夹具中位置L1与样品长度L2的测量误差对其电磁参数测量结果的影响,提出了减小测量误差的方法。结果表明:在2.6～18GHz范围内,L1存在-0.08mm的绝对误差使得相对介电常数实部ε′与虚部ε″,相对磁导率实部μ′与虚部μ″的测量值与真实值的最大相对误差值分别达3.1%、168.0%、3.7%和-10.0%;L2存在-2%的相对误差使得ε′、ε″、μ′和μ″的测量值与真实值的最大相对误差值分别达3.5%、30.0%、4.0%和5.0%。采用光学显微镜的静态方法测量样品长度和使用辅助定位夹具可以减小测量误差,提高电磁参数测试结果的精确度。

利用改进的同轴线传输/反射法测量材料的射频电磁参数(英文)

介绍了传输/反射法测量射频介质参数(复介电常数(εr=ε′r-jε″r=ε′r-jω.ε0)和相对复数磁导率(μr=μ′r-jμ″r))的基本原理;对Nicolson算法中的厚度谐振、多值性和相角跳变等问题进行了深入分析,并提出了改进方案。利用网络分析仪的扫频技术解决了多值性的问题。文章利用矢量网络分析仪和同轴夹具组成的测试系统对聚氯乙烯、聚丙烯、聚甲醛、铁氧体及介电型吸波材料的电磁参数进行了测算,对空气间隙、试样长度和S参数等误差影响因素进行了分析。文章还利用两个系列的同轴夹具(Φ16mm/Φ7mm和Φ7mm/Φ3.05mm)。对几种常用电介质材料进行了测算,对同轴传输线高次模对测试频率范围的影响规律进行了探索。本文为研究电工电子功能材料在高频应用场合下的储能特性和损耗特性奠定了基础。

同轴线测量材料电磁参数的改进NRW传输/反射法

研究了传统的NRW传输/反射法的半波谐振和多值性问题,给出了同轴NRW传输/反射法更加完善的改进方法和相应的不确定度分析方法。使用自动矢量网络分析仪和Φ7 mm同轴线,在100 MHz^6 GHz频率范围内对空气和Teflon进行了测量。依据改进的方法计算的复介电常数值与参考值在整个频率范围内符合得很好,证明了该改进方法能够有效地解决半波谐振和多值性问题,且计算结果与试样在同轴线中的位置以及同轴线的长度无关。

时域门技术在传输/反射法介质电磁参数测量中的应用

在传输/反射法测量电磁参数的基础上,分析了传统的传输/反射法在电介质微波电磁参数计算中的局限性,采用时域门技术,测试了空气、聚乙烯石蜡和BaM型铁氧体等材料的电磁参数。结果显示时域门技术可显著提高材料的测量精度和稳定性。

对传输一反射法测量材料电磁参数的分析

本文就近年来广泛应用于测量雷达波吸收材料复介电系数和复磁导率的传输—反射组合法,从计算公式的分析、误差分析的数字计算和实验三方面着手,研究了样品电长度和S参数测量误差对所获结果的影响,得出能获得材料可靠基本电磁参数的样品电长度范围及各材料特征参数的最大测量误差。

传输/反射法测量固体复介质材料介电常数

介绍/传输反射法测量固体介质材料复介电常数等关键技术难点,通过建立固体介质材料的介电谱和磁谱测量装置,开展复介电常数、复磁导率、复损耗角正切测量技术研究,在30 MHz^18 GHz采用空气线同轴传输的方法、在18~50 GHz采用三段波导传输的方法,实现了30 MHz^50 GHz全频段固体介质材料电磁参数的测试能力,提出了复介电常数、复磁导率、复损耗角正切测量的数学模型,编制了材料测试软件,实现了同轴和波导的全频段测量。

同轴传输反射法测量高损耗材料微波介电常数

同轴传输反射方法可以用来测量高损耗材料的微波介电常数。该方法将环形样品嵌入同轴线内,通过测量样品两端的散射系数来确定材料的微波介电常数。文中介绍了测量原理及测量系统,测量了一种石蜡基混合样品的微波介电常数,并通过改进的Bruggeman数学模型,推算出其中陶瓷材料的介电常数。

基于传输反射法的等离子体相对复介电系数测量

为解决微波激发等离子体参数诊断存在的困难问题,提出利用二端口传输反射法测量微波激励产生的低温等离子体的等效相对复介电系数。使用有限元方法设计了基于BJ22标准波导的样品测试结构,该结构能在较大的介电系数范围内,保证介电系数和端口的|S11|,φS11和|S21|参数保持较好的单调性,避免产生多值问题;通过人工神经网络对计算获得的各介电系数对应的S参数进行训练,达到足够的精确度;最后通过实验,将测量获得的S参数利用神经网络反演获得待测物质的相对复介电系数。该方法对今后测量类似等离子体、复介电系数实部为负的特殊材料的介电常数具有一定的指导意义。

传输/反射法测量材料电磁参数及其改进方法

阐述了NRW传输/反射法测量材料电磁参数的基本原理和厚度谐振、多值性问题,并对此提出改进方法,此外应用一种改进的全二端口校准方法,消除样品位置和取样器长度测量误差的影响。

传输/反射法中样品位置及相关误差的修正

探讨传输/反射法测量时,修正样品定位误差的一种可能方法。考虑到理想情况下,样品两侧散射系数S_(11)与S_(22)、S_(12)与S_(21)分别相等,在根据测量的同轴线夹具两端的散射系数S^0计算样品两侧的散射系数S时,搜寻S_(11)与S22差异最小的位置,作为样品的确切位置,来减小误差。测量实例表明,该方法可有效修正定位误差,同时,S_(11)与S_(22)间偏离程度反映了误差的大小,可用来评估实验结果的合理性。该研究有助于深化对传输/反射法测量误差的认识,进一步探讨修正误差的可行途径。

改进的同轴线传输/反射法材料电磁参数测试

本文基于传统的同轴线传输/反射法,提出一种改进算法,并在2GHz^18GHz频率下反演计算聚四氟乙烯的电磁参数。首先根据HFSS建立仿真模型,其次运用MATLAB编写算法并不断修改提高精度,最终得到改进的反演算法误差小于5%,证明改进算法的有效性。

基于波导传输线的电磁参数测试校准方法

波导传输线电磁参数测试中,测量参考面无法做到被测样片两端,从而会带来较大的测量误差。首先利用传输反射测量法和电磁参数反演算法,通过构建测试仿真模型,得出被测介质材料的磁导率与介电常数表达式。在此基础上,为了解决测量参考面问题,首先使用TRL校准算法,使散射参量S_(11)、S_(21)与理论值偏差下降12%、16%;为了解决嵌入误差问题,使用去嵌入算法,实现散射参量S_(11)与S_(21)的误差分别下降了18%、6%。仿真结果表明两种优化算法均可有效减小测量误差,提高了电磁参数测试精度。

一种改进的电磁参数测试算法

本文基于测量电磁参数的经典NRW算法,提出一种基于改进算法建立以矢量网络分析仪为平台的自动测试系统,并测试了空气、聚四氟乙烯的电磁参数算法。通过重新定义特性阻抗和分析非磁性材料电容率和磁导率的关系,解决了厚度谐振问题。对比原算法及改进算法所得的测试数据,证明了算法的有效性。

材料复介电常数测量方法研究进展

介绍了材料复介电常数测量方法的研究进展,包括理论基础,发展过程,以及最新的应用。其中主要以谐振法,传输反射法,自由空间法为研究对象,就各类方法的优缺点与适用情况进行分析,也简要介绍了时域测量法。