微波材料介电常数变温测试技术研究

发布时间：2017-09-22 03:39

  本文关键词：微波材料介电常数变温测试技术研究

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【摘要】：微波技术的飞速发展,对天线、微波元器件的要求在航空、航天、通讯技术与信息技术等高科技领域随之提高,从而也催生了微波材料在这些领域中的广泛应用,研究微波材料也有越来越重要的意义和实用价值;另外电磁波传播时需要介质,其在介质中的传播以及与介质的相互作用完全由介质的介电常数决定,因此必须通过测试了解各种微波材料的介电常数,而且在雷达隐身、各种飞行器机体、微波元器件及准光学元件、微波与毫米波集成电路底板等大量应用微波材料的领域,准确的材料介电常数及宽频带特性数据在设计对象的研究与设计上起着至关重要的作用。目前市场上绝大部分微波材料生产商都无法提供准确的微波材料的介电常数,并且工作环境温度会随着微波器件上工作功率的提高而上升,这时候就需要得到随温度变化的微波材料介电常数,因此提出了微波材料介电常数变温测试技术。本文采用同轴传输线为测量装置,以传输反射参数法为基础理论。首先通过提取CST仿真数据,利用MATLAB编程对已知介电常数的材料在室温下进行验证,其次根据ANSYS热分析仿真温度分布云图,研制同轴隔热装置,使热量在传到矢量网络分析仪端口时温度降到矢网端口的工作温度范围(-20℃~50℃),最后通过矢量网络分析仪测出室温~200℃、频率1~18GHz范围内微波材料的S参数,利用MATLAB编程计算出介电常数在不同温度的值,从而得到不同材料介电常数随温度变化的规律。本文在传统传输反射参数法的基础上,研制一套变温测试系统来实现变温测量,特别是能完成对粉末材料的测量,其中涉及到温度控制、校准和隔热等问题。通过理论计算,仿真测量,数据验证,最终完成同轴变温测试装置的设计,利用此装置测量微波材料,得到准确的微波材料随温度和频率变化的介电常数,对于设计各种微波元器件和光学元件有着重要的作用。
【关键词】：介电常数 传输反射法 变温测试 同轴传输线
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM934.33
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本文编号：898614