高温超导薄膜R_S分布测试装置的研制

发布时间：2017-10-13 13:12

  本文关键词：高温超导薄膜R_S分布测试装置的研制

  更多相关文章： 高温超导薄膜 微波表面电阻 分布测试 分辨率

【摘要】：高温超导薄膜由于其微波表面电阻小,在微波无源器件中有着广泛的应用前景。尽管如此,目前可以进行测试高温超导薄膜微波表面电阻分布的装置存在着分辨率与通用性不兼容的问题。因此建立一种可以解决上述问题的分布测试装置已成为一个迫切的需要。本论文基于镜像法测试高温超导薄膜电阻的理论,构建一种工作在较低频率下可以具有较高分辨率的新型分布测试装置。本论文主要完成以下工作:1.基于镜像法测试超导薄膜电阻的理论,提出一种新的高温超导薄膜电阻分布的测试装置模型。2.利用仿真软件,建模仿真,优化测试装置,设计出能加工实现的分布测试装置。在建好的模型中,通过仿真验证测试装置具有较高的精度和灵敏度。设计了耦合装置,使测试装置在中等耦合量下有较高的分辨率。3.研究新的测试装置的校准,来保证测试腔和校准腔结构对称,进而校准准确。同时引入了销钉紧配合的方式,保证其安装呈轴对称分布。为了准确获取金板的阻值,进而保证测试装置校准准确,设计了与测试腔工作在同样频率的金腔,利用仿真软件对金腔进行了建模仿真,设计耦合结构,最后优化金腔结构。4.搭建了分布测试装置后,先进行了校准实验,接着进行了分布测试实验,验证了新型高温超导薄膜微波表面电阻的分布测试方法可行性。新的分布测试装置工作在32GHz频率左右,分辨率达到了直径为5mm,面积为19.6mm2的圆面。且其工作频率周围1.4GHz范围内无其他杂模干扰。5.利用分布测试装置对一片两英寸的超导薄膜取了25个点,进行了分布测试,得到了这片超导薄膜的阻值分布。最后,对分布测试装置进行了15次重复性实验,验证了分布测试装置的稳定性,其测试相对不确定度仅为5.2%,远低于国家标准20%以内。
【关键词】：高温超导薄膜 微波表面电阻 分布测试 分辨率
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM26;TB383.2
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 高温超导薄膜10-11
• 1.2 高温超导微波表面电阻分布的测试方法11-13
• 1.2.1 双介质法11-12
• 1.2.2 准光学腔测试法12-13
• 1.3 选题意义及研究内容13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第二章 镜像介质谐振器法理论15-28
• 2.1 镜像介质谐振器法原理15-16
• 2.2 校准步骤16-25
• 2.2.1“理想电阻面”的获取17-23
• 2.2.2 A值和B值的获取23-25
• 2.3 无载品质因数的测量25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 新的HTS薄膜微波表面电阻分布测试装置的研制28-47
• 3.1 分布测试装置的不足28
• 3.2 新的分布测试装置模型28-31
• 3.3 谐振腔的结构设计及仿真优化31-38
• 3.3.1 材料选择31
• 3.3.2 腔体设计31-38
• 3.4 本征模式下测试装置的测试仿真38-40
• 3.5 耦合结构的设计及仿真优化40-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第四章 分布测试装置准确校准的设计47-72
• 4.1 A值的准确获取47-61
• 4.1.1 理论分析47-50
• 4.1.2 蓝宝石配对选择50-58
• 4.1.3 金属环58-60
• 4.1.4 销钉紧配合60-61
• 4.2 B值的准确获得61-71
• 4.2.1 设计镀金谐振腔62-70
• 4.2.2 金板和金腔的加工70-71
• 4.3 本章小结71-72
• 第五章 实验结果及分析72-84
• 5.1 测试实验的准备工作72-73
• 5.2 分布测试装置的校准实验73-76
• 5.3 分布测试的结果及分析76-83
• 5.4 本章小结83-84
• 第六章 结论84-86
• 6.1 总结84
• 6.2 展望84-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-91

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本文编号：1025026