探索典型地物微波介电特性及其室内测量方法研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERDISSERTATION论文题目：典型地物微波介电特性及其室内测量方法研究学科专业：检测技术与自动化装置指导教师：李小文院士作者姓名：赵艳丽班级学号：200620705022分类号密级注1UDC学位论文典型地物微波介电特性及其室内测量方法研究（题名和副题名）赵艳丽（作者姓名）指导教师李小文院士电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士专业名称检测技术与自动化装置论文提交日期2009.4

2、论文答辩日期2009.5学位授予单位和日期电子科技大学答辩委员会主席评阅人2009年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的

3、规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要微波遥感作为重要的地球资源与环境信息获取手段，因其先进性而得到迅速发展。微波遥感机理研究如何从微波遥感数据源中提取有效的地物信息，具有十分重要的意义。典型地物微波介电特性研究是微波遥感机理研究的重要内容，它是地物散射机理研究和电磁参数反演的基础。论文从理论和实验两

4、方面对典型地物微波介电特性进行了研究，其中包括室内测量方法研究、理论介电模型仿真以及实验测量分析。论文首先针对微波遥感实际应用和传统波导传输/反射法存在的问题进行了一系列的算法改进，包括同轴波导校准、定位误差校正、三个方程联合计算、间隙误差校正和料盒分析方法。然后，在NationalInstrumentsLabVIEW8.2平台上进行了软件开发，集成了改进的波导传输/反射算法，为用户提供了友好的操作界面。改进后的波导测量系统能方便且高精度地测量各种典型地物特别是低损耗固体介质的复介电常数，如有机玻璃、冰、土壤和植被等，为研究典型地物微波介电特

5、性及其后向散射模型提供了实验平台。论文还讨论了其他室内测量方法即同轴探针法和自由空间法，分析了其测量原理、方法优缺点和适用范围。同轴探针法适合高损耗介质特别是液体介质复介电常数的测量，如水、海水和盐水等。自由空间法可以对被测样品进行不破坏测量并且可以测量地物的散射系数。两种测量方法与波导传输/反射法相互补充、验证和对比，能更全面准确地分析各种典型地物的微波介电特性。最后重点研究了各种典型地物的微波介电特性，包括纯水、海水、盐水、纯冰和土壤的微波介电特性，详细分析了其复介电常数与频率、温度和成分等各种因素的关系和变化规律。一方面研究其理论介电模

6、型并进行模拟仿真，另一方面通过大量实验测量对比研究，分析差异及原因，为建立其后向散射模型和反演地表参数提供了基础和重要依据。关键词：微波遥感，波导法，同轴探针法，自由空间法，复介电常数，介电模型IABSTRACTABSTRACTAsanimportantmethodtoobtaintheearthresourcesandenvironmentalinformation,microwaveremotesensingmakesafastdevelopmentbecauseofitseffectivenessandunique.Microwaver

7、emotesensingmechanismresearchesonhowtoextracttheeffectivefeatureinformationfromthelargeamountofmicrowaveremotesensingdata,whichissignificant.Researchonthedielectricpropertiesofearthsubstancesisoneofthemainelementsofmicrowavescatteringmechanism,andalsoitisthebasisforthemicro

8、waveremotesensingbackscatteringmodelandelectromagneticparametersinversion.Inthisst