【摘 要】
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本文围绕材料的复介电常数测试技术,通过分析现存的各种材料测试方法,,总结了各个模型中的优势与短板,确定了以同轴开放式谐振腔为主体的微波材料电磁参数测试技术路线。而后,本文从具体的测试原理出发,对腔体的具体场分布以及谐振参数进行了细致的分析,以公式为基础推算并进一步改进了将待测材料放置于开放端口进行测试时的等效电路模型。在此等效模型的基础上,阐述了单层材料的无损测试方法,并通过推广与改进提出了对于生
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本文围绕材料的复介电常数测试技术,通过分析现存的各种材料测试方法,,总结了各个模型中的优势与短板,确定了以同轴开放式谐振腔为主体的微波材料电磁参数测试技术路线。而后,本文从具体的测试原理出发,对腔体的具体场分布以及谐振参数进行了细致的分析,以公式为基础推算并进一步改进了将待测材料放置于开放端口进行测试时的等效电路模型。在此等效模型的基础上,阐述了单层材料的无损测试方法,并通过推广与改进提出了对于生物质液体电磁参数的无损测试方法。除此之外,本文将微波参数与支持向量机相结合,通过函数训练解决了对超薄材料进行无损测试的难题其次,为满足课题中的具体测试条件要求,本文设计了合适的同轴开放式谐振腔部件及腔体尺寸参数,并使用HFSS软件对腔体进行了仿真与分析,而后实施了相应的研制、组合与封装此外,本文摒弃了传统测试方法中对于PC端的依赖,使用DSP芯片与扫频仪相连接,并通过触碰显示屏进行控制,实现了对于单层材料、生物质液体以及超薄材料的电磁参数无损测试。而后,对DSP芯片、扫频仪与显示屏几个模块进行了集成与封装,充分体现了 DSP体积小,成本低,计算测试方便快捷的优势,同时使整个测试系统具备了可移动性与便携性最后,基于已经制备好的测试系统,对单层材料、生物质液体以及超薄材料的测试模型进行了调试与校准,而后进行了实际测量并给出了测试结果。此外,本实验还对比了测试结果,进行了误差分析,确保测试系统可以满足以下测试指标测试温度:25℃测试频率:0.3GHz-4GHz测试范围:相对介电常数εr’:1～7损耗角正切tan δ:1 × 10-3～5 × 10-2测试误差;:|Δεr’/εr’|≤5.0%|Δtanδ|≤10%×tanδ+8×10-4
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