导电电磁纤维微波电磁参量表征与测试技术

发布时间：2023-03-25 02:58

　　炭纤维基复合材料具有承载和减小雷达波反射截面的双重功能,在隐身武器中得到了广泛的应用。但纤维类电磁材料电磁参数的表征与测量一直是困扰各向异性电磁材料性能研究及应用设计的一个难题；迫切需要解决各向异性电磁材料微波电磁参量及其电磁波传输特性的测量表征问题。 本文首先对导电电磁纤维的各向异性电磁参数理论表达式进行了推导,采用波导型传输/反射法作为电磁参数测试方法。基于PNA-L N5230A矢量网络分析仪,搭建了由变温波导测试座、温度控制系统、TRL校准等构成的X波段变温电磁参数测量系统,能实现室温～800℃温度范围内材料电磁参数的测量；通过对测试过程的误差来源分析,确定了该系统的电磁参数测试范围和测量误差。以弓形法为基础,搭建了一套变温反射率测量系统,能实现1～40GHz频率范围的室温～1000℃的材料反射率测量。 本文还采用波导法、同轴线法对定向排布炭纤维的电磁参数进行了测试,采用弓形法对定向排布炭纤维的微波反射率进行了表征,测试结果表明：轴向电磁参数和径向电磁参数的数值大小明显不同,轴向反射率和径向反射率的数值大小也明显不同,验证了炭纤维电磁参数的各向异性。

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 吸波材料概述
    1.2 介质材料电磁参数测量表征的意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文研究内容
2 导电电磁纤维各向异性电磁参量表征
    2.1 材料电磁参数定义
    2.2 导电电磁纤维各向异性电磁参数推导
        2.2.1 轴向磁导率和径向磁导率
        2.2.2 轴向介电常数和径向介电常数
    2.3 本章小结
3 导电电磁纤维电磁参量测试系统构建
    3.1 测试原理
        3.1.1 二端网络模型与传输参数
        3.1.2 传输参数与电磁参量的关系
    3.2 测试系统构建
        3.2.1 变温波导测试系统
        3.2.2 部件研制
        3.2.3 测试步骤
    3.3 误差校准
    3.4 系统可靠性验证
    3.5 误差分析
        3.5.1 测量误差源分析
        3.5.2 测量误差计算
    3.6 本章小结
4 温变条件下材料反射率测试系统构建
    4.1 弓形法测试原理
    4.2 测量系统设计
        4.2.1 高温测试座设计
        4.2.2 标准样板制作
    4.3 测量系统调试
    4.4 测试结果评价
        4.4.1 系统可靠性验证
        4.4.2 高温下的反射率测量
    4.5 本章小结
5 导电电磁纤维电磁参数及微波反射率测试
    5.1 波导法测试炭纤维电磁参数
    5.2 同轴法测试炭纤维电磁参数
    5.3 弓形法测试炭纤维微波反射率
    5.4 本章小结
6 结论与展望
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果目录
致谢



本文编号：3770396