COMPUTER AIDED MEASUREMENT OF THE ELECTROMAGNETIC PARAMETER FOR THE MICROWAVE ABSORBING MATERIALS

The electromagnetic parameters of microwave absorbing materials are important criteria when appraising the properties of absorbents. For reconstruction of parameters which belongs to the inverse scattering problem, the test data in requirement of traditional impedance method are "just enough" and not "redundant" to comprehensively evaluate the electromagnetic properties of materials. A novel optimization approach involving multiple impedance measurements is introduced in this paper to implement automatic measurement for electromagnetic parameters on microwave slot-line. Some results for standard samples and microwave absorbing materials are given.

介质材料复介电常数变温测量技术综述

介绍了在微波及毫米波段介质材料复介电常数在-253～1400℃的变温测试方法,即网络参 数法和谐振腔法,并对这些方法进行了优缺点分析,总结出变温测试方法的概况、趋势及技术特点。

汽轮机内湿蒸汽两相流介电性质研究

将电介质的复介电常数与其静介电参数、交变电场频率的关系引入Maxwell-Wagner非均质电介质理论,建立湿蒸汽等效复介电常数模型,得到饱和水、干饱和蒸汽和湿蒸汽的复介电常数随波长和温度的变化。饱和水复介电常数的实部随波长增加、温度降低而变大,当波长较大时,实部趋于静介电常数,当波长较小时,实部趋于常数,与温度无关;其虚部随波长增加先变大后减小,随温度降低而变大,当波长较小或较大时,虚部趋于0。干饱和蒸汽复介电常数的实部随波长增加、温度升高而变大,当波长较小或温度较低时,实部趋于1;其虚部随波长增加先变大后减小,随温度升高而变大,当波长较小或较大或温度较低时,虚部趋于0。湿蒸汽的复介电常数和干饱和蒸汽规律相近,当湿度增加时,实部和虚部均变大,而且温度越高,数值越大。

低损耗介质材料复介电常数的变温测试

采用TE_(015)模高Q圆柱腔对X波段低损耗介质材料的复介电常数进行了变温测试,电场的极化方向平行于样品表面。可测温度范围为常温到200℃。在所有温度点上,空腔的无载品质因数均大于40000。复介电常数的测试范围ε_r:1.05～10,tanδ:3×10^(-2)～5×10^(-5),测试系统的最可几误差为|△ε_r|/ε_r|=1.5％,|△tanδ|=10％tanδ+3.0×10^(-5)。

用自由空间法测试介质电磁参数

提出了一种测试介质材料微波复介电常数和复磁导率的新方法；建立了测试方法的物理模型；通过理论分析，获得了求解被测材料微波电磁参数的计算表达式；研制了测试装置和测试系统，讨论了用于测试系统的校准方法和提高测试准确度的时域门技术．在8～12GHz的频带范围内，对多种介质材料进行了实测，结果表明，本文提出的测试方法和研制的测试系统是正确可靠的，具有实用价值．

一种微波介质谐振器介电常数测量方法

针对现有平行板开式腔谐振法测量介电常数时会有一部分能量顺着馈线和上下金属板之间的结构传输形成辐射损耗的特点,提出了一种复介电常数测量方法,通过在馈电侧上下金属板之间增加短路板来阻挡辐射损耗。设计制作了具有短路板的介质谐振器测试系统,采用单端口工作,给出了工作在TE011模下的介电常数和损耗角正切的计算方法,并对一圆柱形介质样品进行了测量试验。

圆柱腔复介电常数高温测试系统

围绕微波介质材料复介电常数高温测试关键技术进行系统设计,利用圆柱腔精确场解法实现材料介电性能变温特性测试。设计了TM_(010)模圆柱谐振腔,采用快速移动平台和感应加热技术,搭建了变温测试系统,实现了915 MHz,最高1 400℃的复介电常数快速自动化测试。针对测试系统受热后对测试结果的影响,提出了实时变温校准技术,减小了夹具介电波动引入的误差。以熔融石英为例进行重复性测试并与已有文献作对比,结果表明介电常数和损耗角正切高温下测试偏差分别在2%和6%以内。

微波电介质材料复介电常数的扫频测量

提出了测试电介质材料复介电常数的新方法,获得了利用两个散射参数同时求解材料复介电常数的表达式,解决了自由空间法测量电介质材料的相位模糊性问题,建立了测试系统,讨论了该系统的校准方法。通过在X波段对电介质材料复介电常数的测量,证明该测试方法的正确性。

微波透射法对小麦介电特性的测量

采用自由空间微波透射技术对小麦的相对复介电常数进行了测量。同时,从电磁波透射探测法的基本原理出发,通过实验得到了小麦在1～8GHz探测频率下的介电常数和衰减因子值,并给出了介电常数和衰减因子各自随频率变化的规律,将实验结果和美国农业部(USDA)已发表的相应数据进行比较,误差小于4%,从而证明了所用测试方法的正确性和有效性。

微波介质特性高温测量方法研究

简要介绍了目前温度高达1000℃以上的介质材料复介电常数测量技术的发展现状,分析了高温介质材料复介电常数测量中的关键技术,给出了多种材料复介电常数随温度变化的曲线.

微波陶瓷材料的自动校准测量

介绍了短路型平行板法测量微波陶瓷介质谐振器的原理、平行板法自动测量系统的硬件组成、自动化校准测试程序的流程图以及友好直观的测试界面;为提高测试数据的可靠性和精确性,该系统特别增添具有自动搜索判别正确谐振峰的功能,并采用2种不同的方法对平行金属板电导率进行标定,不仅完善系统的自动化测量程度,而且提高微波陶瓷材料的测试可靠性和精确性,可实现精确、自动地测量微波陶瓷材料的介电性能参数。

改进矩形腔微扰法测试微波电介质复介电常数

本文讨论了测试电介质微波复介电常数的矩形腔微扰法。对介质样品加载后的ＴＥ１０ｎ模矩形腔腔内场进行了理论分析。通过对腔内场的数值求解，得出了与微扰公式相似的、已修正的准确计算公式。

短路波导法测试低损耗透波材料高温复介电常数

针对透波材料的高温复介电常数测试问题,概述了短路波导法测试低损耗透波材料复介电常数的原理;对高温测试波导的选材与设计进行了分析;对电磁窗常用的几种透波材料的高温复介电常数进行了测试。结果表明:此系统可以从室温到1600℃对透波材料的复介电常数进行精确测量。

行波管夹持杆微波性能的自动测量

本文讨论了行波管夹持杆微波性能的测试技术。采用模式识别技术，实现了在不同频段用同一测试腔对夹持杆介电参数的测量。研制的自动机械传动装置，解决了行波管夹持杆复介电常数沿轴向分布的测试问题。除行波管夹持杆外，研制的测试仪同样可用于其它类似杆状介质材料的测量。

基于VC++的介质复介电常数变温测量系统软件设计

本文针对介质电参数测量自动化与精确化的需要,综述了高Q谐振腔法测量介质复介电常数的基本方法,设计了一套基于VC++的、可兼容多种矢量网络分析仪与多种形式谐振腔的介质复介电常数变温测量软件系统,并论述了具体的开发设计过程。利用不同的方法测量多组介质片对软件进行测试,测量结果表明,该方法可以提高测量效率和精度,为介质复介电常数测量提供了一种有效的手段。

微波介质谐振器介电参数的测量

本文讨论了微波介质谐振器介电参数测试技术。用研制的测试装置对多个介质样品进行了实测，结果表明，本文的分析与实际值是吻合的。该测试技术可对微波介质谐振器的复介电常数进行迅速、准确、可靠、宽频带、无损伤、自动化和批量检测。

重入式谐振腔法低损耗材料复介电常数测试系统

利用重入式谐振腔针对微波低频段复介电常数测试问题进行了研究,建立了测试系统并对样品进行了测试,验证了该测试方法的可行性。相对于其他同频段的测试方法,其具有体积小、测试精度高、样品放置方便等优点。

微波吸收材料电磁参数的计算机辅助测量

微波吸收材料的电磁参数在评价吸收剂性能时是一个重要指标。参数重建属于电磁逆散射问题,而传统的阻抗方法仅利用“正好足够”的测试数据来获取电磁参数,未能利用“冗余”数据对材料的电磁性能作综合评定。本文介绍结合网络参数的多点测量阻抗的优化方法,在测量线上实现了电磁参数的自动测量。文中给出了标准样品和吸收材料的实测结果。

分层媒质复介电常数测量的一种方法

本文给出一种测量分层媒质复介电常数的方法 ,经过多次测量复反射系数并建立恰当的目标函数 ,采用遗传算法求解这一优化问题可得到分层媒质的参数。测量结果表明 ,对于层数较少的媒质 ,在各分层厚度未知的情况下仍可测得各分层的复介电常数 。

透波材料的高温介电性能测试与分析

详细分析了基于终端短路波导法材料高温介电性能的测试方法,给出了几种典型透波材料从室温到1600℃的高温介电性能测试与分析结果。由结果可知,由于表面吸附水和体内物理水的存在,一般在1000℃以前,随着温度升高,水分挥发或蒸发,复合材料的介电常数ε和损耗角正切tanδ会有所减小;当温度升至1000℃,由于材料中所吸附的水分基本挥发完全,ε和tanδ降到最小值;当温度高于1000℃时,由于复合材料在制备过程中会引入微量杂质,随着温度升高这些微量杂质开始电离,并产生粒子电导,所以导致ε和tanδ均有较大幅度的上升。本文实测数据可以用于高超声速电磁窗材料透波性能的研究与应用。