微波介质复介电常数的带状线法测量

采用工作波型为TEM的带状线谐振方法，对研制的PTFE／陶瓷／微纤维为主要组成的多元复合微波介质系列基板的复介电常数进行了测量，结果表明，对薄片状大面积基板采用带状线方法测试可以获得高精度且一致性好的数据，对微波频率相对电常数与介质损耗的机制及带状线测试产生的误差因素进行了探讨分析。     

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。     

粗糙导体表面提取印刷电路板介质参数的微分外推方法

针对在高速传输/互连结构中小尺寸印刷电路板(PCB)金属导带表面粗糙对信号传输损耗和相移影响增大的问题,提出了一种宽频带下提取PCB板介质参数的方法。该方法基于带状线模型,首先计算表面光滑导体和粗糙导体时的表面阻抗;然后利用表面阻抗计算表面粗糙导体模型的传播常数;最后借助微分外推方法分离光滑导体下的传播常数,从而在宽频带下提取介质基板的介电常数和损耗角正切。仿真结果表明:在从直流到20GHz的频带上,分离导体表面粗糙影响后,提取的介电常数和损耗角正切与实际采用的聚四氟乙烯材料参数相比,在1 MHz下,相对介电常数误差为2%,损耗角正切为5%;在10~20GHz的高频范围内,相对介电常数最大误差为1%,损耗角正切最大误差为8.6%。该方法基于等效表面阻抗理论,在保证计算精度的同时,有效地节约了计算资源,适于在宽频带下提取PCB板的介质参数。     

一种介质集成悬置线结构的介电常数测量装置

为进一步提高介质复介电常数测量精度和范围,本文提出了一种工作于C波段的基于介质集成悬置线(SISL)结构的复介电常数测量装置。该装置具有小巧精致、成本低、精度高和适用范围广等特点,探头由部分镂空的5层介质板黏合而成的谐振腔、测量加载缝和馈电耦合3部分构成,工作的基本原理是通过上盖板面缝隙引入待测样品带来的腔内电磁场分布扰动,从而得到频率和品质因数(Q值)的变化,并使用仿真数据训练过的人工神经网络(ANN)对上述变化量进行反演,得到待测介质节点常数数值。在水–乙醇二元混合溶液的实验中,结果与理论数值实部误差3.75%,虚部误差1.75%,具有较高的测量精度。     

小型超宽带印刷圆盘天线的设计与仿真

改进了一种印刷圆盘单极超宽带天线.利用仿真软件CST对其进行了仿真计算,最后给出了天线的反射损耗曲线和辐射方向图.该天线采用微带线进行馈电.天线基板采用较低的介电常数(ε=2.2),天线的-10 dB反射损耗的频率覆盖范围为2.77～14.82 GHz.这种天线很适合应用于目前的短程超宽带通信系统.     

小型超宽带印刷圆盘天线的设计与仿真

改进了一种印刷圆盘单极超宽带天线。利用仿真软件CST对其进行了仿真计算,最后给出了天线的反射损耗曲线和辐射方向图。该天线采用微带线进行馈电。天线基板采用较低的介电常数（ε=2。2）,天线的-10dB反射损耗的频率覆盖范围为2。77～14。82GHz。这种天线很适合应用于目前的短程超宽带通信系统。     

闭腔谐振法测试微波介质陶瓷介电参数

研究用闭腔谐振法测量微波介质陶瓷介电参数的方法，采用TEols模，开波导法研究了闭腔谐振器的谐振频率和导体的表面损耗，并由此计算了材料的微波介电常数、微波介电损耗，研究了谐振频率、介电损耗随体系结构参数的变化．研究证明开波导法的采用和此计算模型对体系谐振频率的计算误差小于5％．低损耗介质基片的采用不但可降低体系的谐振频率，还可有效提高金属板的品质因子，减小测量误差．     

采用DGS微带线的10dB90° branch-line耦合器设计

本文介绍了一种工作频率在1.8GHz,采用DGS微带线实现的10dB90° branchline功率耦合器。DGS是缺陷地结构的简称,由在微带线下的地线层蚀刻周期结构构成。由于DGS使微带线的有效介电常数增加,相同宽度下DGS微带线具有更高的特征阻抗。以RT/Duroid 5880基板材料为例(介电常数2.2,厚度31mils),使用DGS结构微带线实现150Ω特征阻抗需要1mm线宽,而传统微带线以同样的线宽只能实现82Ω特征阻抗。我们采用150Ω的DGS微带线构成10dB功率耦合器,测量结果与仿真预测有很好的吻合。     

带线法的测试范围和误差分析

介绍了在微波频率下用带线法测量复介电常数和复磁导率的测试原理。对测试范围和测试误差进行了讨论。适当地选择样品长度,复介电常数εｒ和复磁导率μｒ的测量误差可在±５％以内。测试范围与测试参数值的配合有关,该方法适合微波吸收材料和一般非低损耗材料的测量。     

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。     

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%.     

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。     

复相陶瓷介质性能的有限元法模拟

作者通过运用有限元法(FEM)结合蒙特卡洛模拟(MC),对复相陶瓷的宏观介质性能(如介电常数、损耗等)进行了计算.作者考虑的参数有体积百分含量,两相的介电常数比.两相的随机分布是通过蒙特卡洛法产生的.对计算的结果(介电常数,相的电能填充因子)进行了数值拟合,得出了新的介电常数预测公式.为了验证新的介电常数预测公式的有效性,制备了(1-x)MgTi O3-xCaTi O3(x=0,0.05,0.25,0.333,0.5,0.667,0.75,1)陶瓷,将微波频率下测得的介电常数值与公式的预测结果进行了比较,发现两者在所有的成分点都非常地吻合.此外,将单相陶瓷晶粒的内部和晶界视为两种不同的相,并用上述的方法对其介质性能进行了模拟.     

带线法的测试范围和误差分析

介绍了在微波频率下用带线法测复介电常数和复磁导率的测试原理．对测试范围和测试误差进行了讨论．适当地选择样品长度,复介电常数εｒ和复磁导率μｒ的测量误差可在±５％以内．测试范围与测试参数值的配合有关．该方法适合微波吸收材料和一般非低损耗材料的测量     

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)。     

波导法测量有衬底介质复介电常数和复磁导率

提出了应用微波网络分析仪测量有衬底介质的复介电常数和复磁导率的原理、方法，并给出了计算实例。该方法适用于吸波材料研究中多层介质样品的电磁参数的测量，具有样品易于制作、测量简单准确等优点，并可在较高的频率下使用。     

Z型铁氧体Sr_3(CuZn)_xCo_(2(1-x))Fe_(24)O_(41)的微波吸收性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备铜锌掺杂Z型锶钴铁氧体Sr3(Cu Zn)x Co2(1-x)Fe24O41(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)样品。采用X线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对样品的晶体结构、表面形貌进行表征。分别用圆柱体法和PPMS-9T型物性测量系统测量样品的室温电阻率和磁滞回线。用微波矢量网络分析仪测试该样品在2~18 GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,并根据测量数据计算电磁损耗角正切和微波反射率,探讨该材料的微波吸收性能与电磁损耗机理。研究结果表明:所制备的样品呈六角片状形貌,晶体结构为Z型,呈软磁特性,其电阻率在半导体的电阻率范围内;当x=0.3、厚度为2.5 mm时,样品在频率为11.4 GHz时的最大吸收峰为29 d B,10 d B带宽对应频率为7.7 GHz,是一种宽带微波吸收材料;样品的微波吸收来自磁损耗和介电损耗,但以磁损耗为主。     

Fe_3O_4与聚苯胺复合基质碳纤维手性材料电磁参数的实验研究

以碳纤维为手性掺杂体,以Fe_3O_4与聚苯胺复合物为基质,制成手性复合材料．利用微波圆波导法在8.5～11．0GHz频率范围内测量了偏转角、轴比、复反射系数,计算出手性材料的介电常数、磁导率和手性参数．对手性材料电磁参数受频率和基质中Fe_3O_4浓度的影响进行了分析．实验结果表明用复合物作基质制作手性材料提高了电损耗、磁损耗和手性参数．     

微波介质相对介电常数与损耗正切的高温测量系统

当飞行体等在大气中高速飞行时,用陶瓷或微晶玻璃等微波介质制成的雷达天线罩等部件的温度将急剧升高.研究介质材料在高温条件下的物理特性,特别是电气特性,无论对材料的研制者还是使用者,都是一项必不可少的基础研究工作.研制者根据测得的可靠数据,可以对材料的配方、工艺流程和技术条件等进行分析、比较和筛选,定出最佳实施方案,并将合格材料提供给使用者.使用者由于掌握了不同温度下介质的介电常数和损耗正切等数据,可以对部件进行正确的设计.本文介绍我们与上海玻璃钢研究所合作研制的一套高温测量系统,它可用来在高温条件下对固体微波介质的介电常数和损耗正切进行准确测量.     

W型Ba_(1-x)La_xCo_2Fe_(16)O_(27)的微波吸收性能

用溶胶-凝胶法制备镧掺杂W型钡铁氧体Ba1-xLaxCo2Fe16O27（x=0,0．1,0．2,0-3）样品。用XRD和SEM对样品的晶体结构、表面形貌、粒径进行表征,用微波矢量网络分析仪测试该样品在2-18GHz微波频率范围的复介电常数、复磁导率,根据测量数据计算电磁损耗角正切及得出微波反射率与频率的关系,探讨该材料的微波吸收性能与电磁损耗机理。研究结果表明：适量稀土镧掺杂能改善微波吸收性能,在x=0．2时,样品微波吸收效果最好;当样品厚度为1．90mm及x=0．2时,吸收峰值为16．2dB,10dB以上频带宽度达4．0GHz样品的微波吸收来自磁损耗和介电损耗的共同作用,磁损耗更为显著。