w波段准光腔法复介电常数测试系统的研究

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2、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过的材料一。与我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；＾谢意。：作者签名曰期：年＾月＾日１论文使用授权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的规定，有权保留并向国家有关部口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Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。？（保此密的学位论文在密应遵守规定）

3、解后、養政作者签名：獲：导签名师列＇＂杉：日期日＞（年月Ｓ分类号密级注1UDC学位论文W波段准光腔法复介电常数测试系统的研究（题名和副题名）刘莹（作者姓名）指导教师曾成副教授电子科技大学成都张其劭教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2016.04论文答辩日期2016.05学位授予单位和日期电子科技大学2016年06月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。RESEARCHONW-BANDMEASUREMENTSYSTEMFORCOMPLEXPERMITTIVITYWITH

4、QUASI-OPTICALCAVITYMETHODAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LiuYingSupervisor:ZengChengSchool:SchoolofOptoelectronicInformation摘要摘要在微波毫米波技术领域，电介质材料被普遍应用于微波电路和器件的研制。由于不同的电介质材料复介电常数不同，同一种材料不同的状态、不同的加工方式以及应用在不同的温度、频段下其复介电常数也会有所不同，

5、而其复介电常数直接影响着微波电路和器件的性能，故在设计之初知晓所用电介质材料的复介电常数是十分必要的。在微波毫米波高频段范围内，电磁开腔技术的应用突破了封闭腔的界限，平凹型的开放式准光腔具有模式稀疏、品质因数高等明显特点；另一方面，结合矢量网络分析仪搭建准光腔测试系统来进行测量时，S参数的基线不水平，利用传统的测量方法会引入较大误差，这一问题因微扰装置的引入得到很好的解决。本文通过准光腔法结合微扰法研制出高精度的W波段准光腔测试系统来测量电介质材料的复介电常数，主要工作包括：1、从准光学谐振腔的基本参量出发，分析了曲率因子、菲涅尔数、束腰半径、谐振频率、品质因数对准光腔性能的影响，根据分

6、析结论，可增大品质因数来提高测试分辨率。为减小球面镜反射面对高斯波束波前的影响，应提高两者间的贴合程度。同时，根据束波理论，利用matlab工具对高斯波束的场分布图和能量分布图进行了数值模拟，并对基模与高阶模高斯波束的特征进行了分析。2、根据实现高品质因数和低束腰半径这一目标来进行平凹腔的设计。通过分析确定了平凹腔的相关尺寸值，根据固定腔长法，设计了相应的机械外形结构。机械结构还具有以下额外功能：将被测样品置中、手摇杆防尘罩保护腔体内部、隐藏微扰装置。考虑到测量过程中存在着一系列不连续网络串造成的不良影响，研制了微扰装置来提高测量精度。3、结合可编程矢量网络分析仪进行准光腔自动测试系统的

7、搭建。根据复介电常数的测量原理和相关公式，设计了整个测量流程，编写了用以控制矢量网络分析仪和微扰装置的对话框程序，实现了对被测材料的复介电常数自动测量。关键词：准光腔，高斯波束，微扰法，复介电常数，自动测量IABSTRACTABSTRACTDielectricmaterialsarewidelyusedintheproductionanddevelopmentofmicrowavecircuitsinthefieldofmicrow