利用开口同轴探头法测量混凝土块等效电参数

基于终端开路同轴探头法,利用谱域准静态模型,开发了一套建筑用混凝土块等效电参数测量系统。测量混凝土样品制作简单,只需使样品上下两面光滑平整即可,且满足宽频带要求。利用开口同轴探头法测量了两种现有混凝土块的相对复介电常数并推导出其等效电导率,其结果能够较好地符合参考值。通过对测量结果的分析得到,不同砂子和水泥比率混凝土样品的相对偏差在0.9～1.8 GHz时不超过7%,钢筋对混凝土介电特性的影响较大,在0.5～1.8 GHz时钢筋上方的测试点电容率位于8～10之间,而无钢筋测试点则为5～7之间。

基于多路开口同轴探头的介电常数测试系统开发

提出并开发了一种基于多路开口同轴探头的介电常数测试系统,利用射频多路开关实现多探头分时工作,获取多路反射系数并对其进行补偿,基于准静态模型反演得到介电常数,首次利用开口同轴探头法实现了介电常数的空间多点测量;然后通过测量已知介电常数的液体,对照液体介电常数理论值进行误差分析,验证了该系统的准确性;最后使用该系统对非均匀含水石英砂进行测量,获得了空间多点的介电常数分布,进一步结合介电混合定律反演得到了空间多点石英砂中水体积分数。结果显示:该系统获得的介电常数反演值与理论值吻合度高,误差分析表明该系统精度优于现有主流的单探头商业测试系统,利用该测试系统可实现对非均匀介质介电常数空间多点分布的精确测量,且测量精度高、可靠性好,扩展了开口同轴探头法在非均匀介质测量中的适用范围,对非均匀介质的微波介电特性研究具有重要科学及工程意义。