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228

作者：

聂瑞星

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摘要：

电磁波透波材料作为一种多功能复合材料,广泛用于各类通信系统的天线罩和天线窗中.复介电常数是描述材料微波性能的一个重要特性参数,表征了材料的储能和耗能特性;但复介电常数是频率和温度的函数,随着工作环境和工作频率的不同,材料会表现出不同的电磁特性,因此准确掌握材料复介电常数在不同频率和温度下的变化规律,对于微波器件的设计以及材料的研究具有重要意义.为满足此需求,建立一套能够在不同频率,不同温度环境下对材料的电磁参数进行准确测试的变温测试系统是必须的. 本文以此为课题,首先对国内外的变温测试技术的发展情况进行了深入了解,结合系统的指标要求,综合比较各种测试方法的优劣,最终确定采用准光学谐振腔作为测试夹具,对材料介电性能的变温测试技术进行研究. 其次,对准光学谐振腔进行了具体的理论分析;介绍了准光学谐振腔的各特性参数,并通过束射波理论分析了准光腔内的电场分布和平面镜上的能量分布;同时分析了样品复介电常数测试原理.根据对准光腔的理论分析结果,设计了工作频率为20GHz-40GHz的准光学谐振腔,并通过对腔体结构进行改进,使之能适用于1000℃的高温环境下. 再次,研制了微波转换接头和微波密封窗,当采用孔耦合方式时,可以方便地使准光腔与外部仪器连接;同时,为避免腔体在高温环境下氧化以及测试人员的安全,研制了真空罩保护系统;并引入感应加热方式加热,提高加热效率和速率. 最后将各个子系统进行了集成,初步搭建起20GHz-40GHz,室温-1000℃的准光学谐振腔变温测试系统,并编写了测试软件;利用搭建的系统对样品进行了测试,测试结果与参考文献给出的数据吻合.对该系统的测试误差进行了理论分析和综合,并给出了测试误差范围.

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关键词：

准光学谐振腔；复介电常数；变温测量；准光腔电场分布；能量分布

学位级别：

硕士

DOI：

CNKI:CDMD:2.1012.471843

被引量：

9