基于微带谐振法的介电常数无损伤测量

为了能够简便且无损伤地测量介质的介电常数,介绍了一种基于微带谐振法的介电常数无损伤测量方法,测量装置采用四分之一波长型阶跃阻抗谐振器(stepped impedance resonator,SIR)以及背面缝隙耦合的馈电结构,使得测量装置不仅尺寸小巧而且易于贴近待测介质表面进行非破坏性测量.待测介质的介电常数由待测介质的厚度和测量前后谐振频率的变化决定,三者的函数关系式由三维电磁仿真以及三维数据拟合获得.此外,设计并制作了一款谐振频率在2 GHz频段的实物装置,实测了6种样品的介电常数,测量结果与安捷伦E4991A测试仪的测量值进行比较.根据实测比对,该测量装置的相对测量精度在±6％.最后,仿真研究了接触面缝隙带来的测量误差,并给出了相应的参考曲线.     

一种双频基片集成波导介电常数测试系统

为了同时测量不同频率下的复介电常数,设计了一种基于基片集成波导结构可工作于S和C波段的双频介电常数测量系统,在2.45和5.85 GHz附近可同时测量待测物的复介电常数。该测试系统的传感器包含2个按对角线级联的正方形谐振腔、2条测试缝隙以及一段微带馈电耦合结构。2条缝隙的工作波段相互独立,待测物接触传感器表面的2条缝隙影响系统的谐振频率和品质因数,基于人工神经网络的反演获得待测物复介电常数。仿真数据作为训练人工神经网络的样本,验证阶段,使用不同浓度的乙醇与水混合溶液检验传感器准确性,与理论值相比,在2.45 GHz时介电常数实部和虚部的测试结果最大相对误差为1.98%和1.28%,5.85 GHz时分别为2.15%和2.68%,该传感器具有较高的精度及双频测量特性。     

非完全填充谐振腔微扰法测量介电常数实部的改进研究

基于有限元的数值计算方法对高介电常数介质加载的谐振腔作了数值仿真，发现谐振频率与介质插入深度基本呈线性关系.通过引入一个补偿因子对介质的插入深度进行补偿，提高了传统谐振腔微扰法在介质不完全填充时测量介电常数的精度，介质插入深度大于腔体深度的27%时，介电常数实部误差小于3%.     

一种测量微波介质基板复介电常数的方法

为了测量微波介质基板的复介电常数,提出了一种基于微带线测量的方法。通过使用微带线相关理论模型和电磁场仿真软件计算微带线辐射损耗,编写相应的计算机程序可以测得微波介质基板的复介电常数。在测量中,通过使用除长度外其他参数均相同的2条微带线的测量数据进行计算,减弱了由于实际测量中引入同轴接头而产生的测量误差。对多种常见的微波介质基板进行了测量,结果表明:与标称值相比,介电常数实部误差为1%左右,损耗角正切误差为10%左右,该测量方法切实可行和精确性高。     

微波耿氏边际振荡器在测量介质介电常数等的应用

本文讨论了ESR波谱仪中耿氏边际振荡器的工作原理和在测量介质介电常数方面的应用。还讨论了插入振荡器腔体介质所产生频偏值的近似计算方法,用的矩形腔体工作于H_(106)、H_(107)、H_(108)等高次模式时,用腔体微扰法得到的计算值与实验值基本相符,相对偏差一般不超过10％。实验值的不重复性误差是在所用波长计的精度(±1MH_Z)之内。实验表明,由于此种振荡器能自动调谐,用它来测量介质介电常数时将特别方便。     

一种斜孔脊波导的介电常数测量装置

为准确测量腐蚀性液体的复介电常数并扩展微波能的工业应用，本文提出了一种基于传输/反射法的非接触式斜孔脊波导介电常数测量装置。在2.45 GHz频率和室温条件下测量了甲醇和乙醇及其混合溶液的散射参数，采用人工神经网络算法，以散射参数为输入，反演得到相应溶液的介电常数。测量结果与文献一致，验证了测量的准确性。待测物以试管为容器，避免了液体对测量装置的腐蚀。该系统还可测量固体及固体粉末的常温和高温介电特性，在微波能的工业应用中具有良好的前景。     

复介电常数的快速无损测量

阐述一种无损快速测量微波高损物质复介电常数εｒ的方法，以带法兰盘的开口矩形波导为探头，用自动测量线测出开口波导系统的复反射系数，通过变分法和多项式曲线拟合方法，由微机即时算出待测样品的复介电常数。由于在数值计算中作了一系列有效的处理，使计算量大为减少，从而使该方法更适合于实时测量，经实验验证，该方法精确而实用，具有很好的应用前景。     

片状介质材料复介电常数优化计算及测量

采用终端短路同轴开口波导技术,将开口同轴波导作为传感器,测量样品加载时的复反射系数,运用优化迭代反演求得待测材料的相对介电常数.详细介绍了所采用的理论模型和测量系统,测量了一些常见介质材料的复反射系数,复反射系数参考值与理论计算值基本吻合,证明了该方法的合理性及可行性.     

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。     

测量介电常数的一种方法

在带状线和微带线电路中,介质的介电常数是设计电路所依据的最基本的参数。在实际工作中,由于不能精确知道介质的介电常数而使电路设计很难最佳化,或者需要作多次试验才能得到较为满意的结果。本文提出一种用二探针的方法来测量介电常数或有效介电常数,测量简便,精度估计可达5×10~(-3)。     

基于多路开口同轴探头的介电常数测试系统开发

本文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。     

覆盖高介电常数薄层介质波导传输常数的计算

本文介绍一种用有效介电常数(EDC)法计算介质波导传输常数时的修正方法,具体计算了覆盖高介电常数介质薄层的介质镜像波导和陷波镜像波导的传输常数。实验测量了覆盖高介电常数介质薄层的陷波镜像波导的导波长,数值计算得到的导波长和实验测量结果相当符合。     

ERT/ECT技术电学特性与激励频率研究

电学层析成像技术包括ERT、ECT和EMT,但其对应系统的适用被测对象不同。为使电学层析成像技术更好地适用于多相流测量问题,采用数值仿真的方法,研究了多相流介质的电导率和介电常数对电学敏感场分布的影响,并且比较了不同电学特性参数介质场的频率特性。结果表明,电学层析成像系统的类型和激励频率可根据被测对象的电学特性参数决定。电导率较大(10~(-3)S/m)时采用电阻抗实部成像,选用ERT系统;电导率极低(10~(-5)S/m)且介质间介电常数相差较大时采用电阻抗虚部成像,选用ECT系统;且系统激励频率可选范围随电导率的增加而增大。最后将仿真结果与4种不同电导率被测场的实际测量数据进行对比验证,验证了仿真结果的正确性。     

测量物质介电常数的新微波方法

本文介绍了一种新的测量物质介电常数的微波方法。它采用终端开口波导与待测物质表面直接接触进行测量,然后对测得的结果进行曲线拟合计算,得到精确数值。给出了在f=3.975GHz时,计算物质相对介电常数ε′_r的曲线拟合系数。     

毫米波椭偏法测量介质的复介电常数

将椭圆偏振测量法（椭偏法）的电磁频谱从原来可见光、红外波段拓展到毫米波段,对毫米波椭偏法测量原理进行理论分析,使用已构建的实验装置进行测量.通过对测量结果的分析,选择合适的入射角,经过大量测试,计算出被测介质材料的复介电常数.     

微波集成电路基片复介电常数的无损测量

提出了一种测量微波集成电路基片复介电常数的新方法。通过测量贴于开口矩形波导外的介质基片的等效导纳值,可计算得到基片的介电常数和损耗角。经过理论分析,给出了修正的导纳计算公式和求解复介电常数的优化算法。     

提高激光干涉测量精度的研究

空气折射率的补偿效果在高精度激光干涉测量中起着瓶颈的作用,解决空气年射率的高精度测量问题有助于激光干涉测量精度提高。用于种电容传感器测量空气介电常数而相对测量空气折射率,进而通过计算机多点测量补偿装置提高激光干涉测量的测量精度,仅用一种传感器反映几种空气参数及其成分的变化对空气折射率的影响,测量装置简单,测量环节的误差源少,经误差补偿后测量精度明显提高。     

铀尾矿库氡析出率多点快速测量方法研究与应用

基于开孔集氡室累积测氡析出率其氡的等效衰变常量近似不变的原理,建立一种铀尾矿库表面氡析出率多点快速测量方法.该方法是将集氡室扣在待测介质表面上,经一定时间再将集氡室与氡析出率测量仪相连,实现取样氡浓度计算得到待测介质表面氡析出率.结果表明,快速测量氡析出率的方法其测量值与南华大学氡析出率标准装置的参考值误差较小,运用多点快速测量氡析出率的方法能够满足广区域的尾矿库表面氡析出率分布规律测量的需要.     

用 H_(oll)~o 模谐振腔微扰技术测量介质的复介电常数

利用磁耦合的 H_(011)~0模高 Q 值圆柱形谐振腔微扰技术,可以减小样品放置位置的附加效应,故在一般条件下可提高测量介质复介电常数的精度,所用测量仪器较少,操作简便.在微波频率下,介质的介电常数变为复数,即(?)(1)根据谐振腔的微扰理论及 H_(011)~0模的场结构,并考虑到介质的磁导率 μ≈μ_0及腔的 Q     

采用谐振腔微扰法的NiZn铁氧体介电常数测量

谐振腔微扰法广泛用于材料微波介电性能的测量,它与常规的测量方法相比,具有样品尺寸小、计算公式简单的优点,在近似计算频率、谐振腔品质因数、材料的介电常数等方面具有较高的应用价值.采用谐振腔微扰法,测量不同配方NiZn铁氧体在微波频段的复介电常数,计算得到介电常数的虚部ε″和实部ε',进而分析Ni和Zn的含量对NiZn铁氧体材料介电常数的影响.