微波電介質(zhì)材料復(fù)介電常數(shù)的掃頻測(cè)量

《微波電介質(zhì)材料復(fù)介電常數(shù)的掃頻測(cè)量》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、第36卷第1期電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.36No.12007年2月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaFeb.2007微波電介質(zhì)材料復(fù)介電常數(shù)的掃頻測(cè)量盧子焱，唐宗熙，張彪(電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院成都610054)【摘要】提出了測(cè)試電介質(zhì)材料復(fù)介電常數(shù)的新方法，獲得了利用兩個(gè)散射參數(shù)同時(shí)求解材料復(fù)介電常數(shù)的表達(dá)式，解決了自由空間法測(cè)量電介質(zhì)材料的相位模糊性問(wèn)題，建立了測(cè)試系統(tǒng)，討論了該系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法。通過(guò)在X波段對(duì)電介質(zhì)材料復(fù)介電常數(shù)的測(cè)量，證明該測(cè)試方法的正確性。關(guān)鍵詞復(fù)介電常數(shù);相位模糊性;測(cè)試;微波中圖分類(lèi)號(hào)

2、TM931；TM260文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼AMeasurementofComplexPermittivityofDielectricMaterialsatMicrowaveFrequenciesLUZi-yan，TANGZong-xi，ZHANGBiao(SchoolofElectronicEngineering,Univ.ofElectron.Sci.&Tech.ofChinaChengdu610054)AbstractAnewmethodofmeasuringthecomplexpermittivityparameterispresented,andtheexpressionsforsolvinge

3、lectromagneticparametersareobtainedbyusingtwoscatterparameters,andthephase-shiftambiguityproblemofthicksamplesissolved.Thetestsystemisestablished,andthemethodofcalibrationisdiscussed.SeveraldielectricsamplesaremeasuredatXband.Itisprovedbytheexperimentthatthepresentedmethodisvalid.Keywordscomplexperm

4、ittivity;phase-shiftambiguity;measurement;microwave微波電介質(zhì)材料已廣泛地應(yīng)用于介質(zhì)波導(dǎo)、介個(gè)已知的散射參數(shù)通常只能采用數(shù)值迭代法求解，質(zhì)透鏡天線(xiàn)、模式轉(zhuǎn)換器、耦合器、介質(zhì)振蕩器、這要求對(duì)數(shù)值解初值的估計(jì)應(yīng)接近真值。在未知材放大器、倍頻器等方面。但是在應(yīng)用前，需要準(zhǔn)確料的情況下，估計(jì)初值較困難。同時(shí)，若樣品較厚，地知道其微波特性。因此，對(duì)電介質(zhì)材料復(fù)介電參其數(shù)值解可能會(huì)出現(xiàn)相位模糊性問(wèn)題，使測(cè)試的正數(shù)進(jìn)行測(cè)量是必須的。測(cè)量介質(zhì)材料復(fù)介電參數(shù)的確性和可靠性難以得到保證。為了克服這些問(wèn)題，[1-2]方法很多，主要分為諧振法和傳輸法。諧振法對(duì)本文提出

5、了測(cè)試兩個(gè)散射參數(shù)求解電介質(zhì)材料的復(fù)低損耗介質(zhì)材料具有較高的測(cè)試靈敏度和測(cè)試準(zhǔn)確介電常數(shù)的新方法。度，但不適于寬頻帶測(cè)量和較大損耗的介質(zhì)材料測(cè)1測(cè)試原理量。波導(dǎo)法、同軸線(xiàn)法等方法屬于傳輸法，但它們要求介質(zhì)樣品的外形尺寸應(yīng)與波導(dǎo)壁完全接觸，否設(shè)被測(cè)介質(zhì)材料為各向同性、橫向尺寸足夠大、[3-5]則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)試誤差。自由空間法也屬于傳厚度為d的平板材料，其復(fù)介電常數(shù)為：輸法，但它克服了上述缺點(diǎn)，與其他方法相比，具εrrr=?εε′′j′(1)有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)因?yàn)樗捎玫碾姶挪榫€(xiàn)極化平面在自由空間中，設(shè)線(xiàn)極化均勻平面波由自由空間向波，所以可對(duì)材料進(jìn)行取向測(cè)試，以滿(mǎn)足常規(guī)測(cè)試被測(cè)平板介質(zhì)材料垂直

6、入射，相位常數(shù)為k0，傳播和某些特殊測(cè)試的需要；(2)可實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)材料復(fù)介方向?yàn)閦向，如圖1所示。入射波在z=0面遇到了不電常數(shù)的寬頻帶測(cè)量；(3)在某些場(chǎng)合可完成非損傷連續(xù)性，一部分波被反射回去，另一部分進(jìn)入被測(cè)測(cè)試。電介質(zhì)材料平板，并向前傳播；在z=d面又遇到不連文獻(xiàn)[2-3]討論了利用散射參數(shù)求解電介質(zhì)材料續(xù)性，其中一部分波又被反射，另一部分波透過(guò)該的復(fù)介電常數(shù)的方法。在計(jì)算復(fù)介電常數(shù)時(shí)，用一交界面形成透射波。將被測(cè)材料作為二端口網(wǎng)絡(luò)，收稿日期：2005?03?21作者簡(jiǎn)介：盧子焱(1980–)，男，碩士，主要從事電磁場(chǎng)與微波技術(shù)、微波測(cè)試技術(shù)及儀器方面的研究.第1期盧子焱等:微波電介質(zhì)

7、材料復(fù)介電常數(shù)的掃頻測(cè)量45當(dāng)z=0和z=d時(shí)，根據(jù)電磁波滿(mǎn)足的邊界條件和散射線(xiàn)可進(jìn)行位置移動(dòng)，以適應(yīng)校準(zhǔn)和測(cè)試不同厚度樣參數(shù)的定義可得：品的需要。安裝在可移動(dòng)天線(xiàn)上的位置調(diào)節(jié)裝置可(1e??j2kd1)進(jìn)行精密調(diào)距，其準(zhǔn)確度優(yōu)于0.01mm。經(jīng)精密加工S=(2)11(1ηη+??)(122)e?j2kd1rr的樣品架，置于兩天線(xiàn)的共焦面處，用于支撐和放4eη?jkd1置被測(cè)板狀樣品。因天線(xiàn)具有聚