基于谐振腔体法的材料电磁参数测试

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划基于谐振腔体法的材料电磁参数测试　　北京邮电大学　　电磁场与微波测量实验报告　　学院：电子工程学院　　班级：　　组员：　　报告撰写人：　　学号：　　实验六用谐振腔微扰法测量介电常数　　微波技术中广泛使用各种微波材料，其中包括电介质和铁氧体材料。微波介质材料的介电特性的测量，对于研究材料的微波特性和制作微波器件，获得材料的结构信息以促进新材料的研制，以及促进现代尖端技术(吸收材料和微波遥感)等都有重要意义。　　一、实验目

2、的　　1．了解谐振腔的基本知识。　　2．学习用谐振腔法测量介质特性的原理和方法　　二、实验原理目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　本实验是采用反射式矩形谐振腔来测量微波介质特性的。反射式谐振腔是把一段标准矩形波导管的一端加上带有耦合孔的金属板，另一端加上封闭的金属板，构成谐振腔，具有储能、选频等特性。　　谐振条件：谐振腔发生谐

3、振时，腔长必须是半个波导波长的整数倍，此时，电磁波在腔内连续反射，产生驻波。　　谐振腔的有载品质因数QL由下式确定：　　QL?f0　　f1?f2　　式中：f0为腔的谐振频率，f1，f2分别为半功率点频率。谐振腔的Q值越高，谐振曲线越窄，因此Q值的高低除了表示谐振腔效率的高低之外，还表示频率选择性的好坏。　　如果在矩形谐振腔内插入一样品棒，样品在腔中电场作用下就会极化，并在极化的过程中产生能量损失，因此，谐振腔的谐振频率和品质因数将会变化。　　图1反射式谐振腔谐振曲线图2微找法TE10n模式矩形腔示意图　　电介质在交变电场下，其介

4、电常数ε为复数，ε和介电损耗正切tanδ可由下列关系式表示：　　???tan???????j???，??，　　其中：ε，和ε，，分别表示ε的实部和虚部。　　选择TE10n，(n为奇数)的谐振腔，将样品置于谐振腔内微波电场最强而磁场最弱处，　　即x＝α／2，z＝l／2处，且样品棒的轴向与y轴平行，如图2所示。假设：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及

5、个人素质的培训计划　　1．样品棒的横向尺寸d(圆形的直径或正方形的边长)与棒长九相比小得多(一般　　d／h　　4.微波的频率用波长表测量刻度，通过查表确定微波信号的频率。　　5.用晶体检波器测量微波信号时，为获得最高的检波效率，它都装有一可调短　　路活塞，调节其位置，可使检波管处于微波的波腹。改变微波频率时，也应改变晶体检波器短路活塞位置，使检波管一直处于微波波腹的位置。　　图17试验装置示意图　　1—微波信号源2—隔离器3—衰减器4—波长表5—测量线6—测量线晶体　　7—选频放大器8—环形器9—反射式谐振腔10—隔离器11—晶

6、体检波器　　四、实验内容　　1．按图接好各部件。注意：反射式谐振腔前必须加上带耦合孔的耦合片，　　接入隔离器及环形器时要注意其方向。　　2．目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　3．开启微波信号源，选择“等幅”方式，预热30分钟。测量谐振腔的长度，根据公式计算它的谐振频率，一定要保证n为奇　　数。　　4．将检波晶体的输出接到电流

7、表上，用电流表测量微波的大小，在计算　　的谐振频率附近微调微波频率，使谐振腔共振，用直读频率计测量共振频率。　　5．测量空腔的有载品质因数，注意：f1，f2与f0的差别很小，约　　0．003GHz。　　6．　　7．　　8．加载样品，重新寻找其谐振频率，测量其品质因数。测量介质棒及谐振腔的体积。计算介质棒的介电常数和介电损耗角正切。　　五、实验数据　　由样品谐振腔的长66mm，宽，高可得　　V0=立方毫米　　由样品半径，高可得　　Vs=立方毫米　　由样品谐振频率以及半功率点频率可以计算出样品谐振腔的品质因数　　QLo?f0=f1?

8、f2目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　样品插入后，由谐