微波材料的电磁参数测试方法.pdf

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1、第40卷，第5期工程塑料应用’2012年5月ENG1NEERINGPLASTICSAPPLICATIONdoi：lO．39690．issn．1001-3539．2012．05．025微波材料的电磁参数测试方法张军英，张雨，姜维维(中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031)摘要：综述了微波材料电磁参数的测量方法，主要介绍了探头法、谐振腔法、自由空间法、单端口传输线法及传输／反射法等5种电磁参数测量方法的基本原理，比较了各种方法的优缺点。并对当前研究中存在的问题进行了讨论。关键词：微波材料；电磁参数；测试方法中图分类号：TB330文

2、献标识码：A文章编号：1001-3539(2012)05-0107—04TestingMethodsofMicrowaveMaterialsElectromagneticParametersZhangJunying，ZhangYu，JiangWeiwei(CNGCInstitute53，Jinan250031，China)Abstract：Testingmethodsofmicrowavemateria1％electromagneticparameterswerereviewed，thebasicprinciplesoftheelec

3、tromagneticparameterstestingmethodssuchasprobemethod，resonantcavitymethod，freespacemethod，singleporttransmissionlinemethod，transmission／reflectionmethodweremainlyintroduced，andtheadvantagesanddisadvantagesofvariousmethodswerecompared．Andthecurrentproblemsexistinginthere

4、searchwerediscussed．Keywords：microwavematerial；electromagneticparameters；testingmethod随着通讯技术和信息技术的发展，特别是近年来国防标准值，令样品的反射系数一样品中的传输系数厂m优化军事装备技术的发展，微波材料的应用范围日趋广泛，发挥迭代可以提取出相对复介电常数值；如果需要同时提取sr着越来越重要的作用。通常微波材料在整个工作频段内呈和相对复磁导率值，则还需适当改变条件，再建立一个方现出不同的特性，通过材料合成技术和对数计算法则确定材程—，联立求解出

5、和。厚度d和频率，都是反射料电磁参数的方法忽略了频率因素的影响，不能准确描述材系数的独立变量，因此得到新方程的方法包括变厚度法和变料的电磁性能，因此微波材料电磁参数测试技术的研究显得频率法。通过测量两块厚度不同的同种材料，得到2个反射尤为重要。系数，建立方程，反演得到和u；后者通过改变工作频率1电磁参数测量方法及原理(扫频)建立电磁参数所需的多个反射系数方程。变频率法许多微波测量方法能同时确定材料的微波复介电常数只需1块样品和1次扫频测量反射，既减少了误差来源，又和复磁导率，这些方法包括传输反射法n、探头法¨、谐简化了测量手续，非常适

6、用于现场快速测量。振腔法14-16]、自由空间法n引及使用多个终端的单端口传法兰／输线法n。。等。同轴探头＼被＼1．1探头法bf一，料探头法是一种非破坏性测量方法，它可用于层状材料、液态物质或无定形固态物质的复介电常数和复磁导率测量。／探头法主要有终端开路同轴探头法和终端开路矩形波导探图1同轴探头测量加短路板单层介质模型头法两种，前者的测量频带很宽，后者的频带相对较窄。探1．2谐振腔法头法还可分为有法兰和无法兰两种，早期的探头都是无法兰谐振腔法是由R．J．Cook于2O世纪70年代初提出的。探头，存在电磁波的辐射损耗，准确性较差，而有

7、法兰探头的它是将样品放入谐振腔中，根据放入前后其谐振频率和品质精度相对较高。因数Q值的变化来确定样品复介电常数和复磁导率的一种同轴探头加载涂层材料的结构如图1所示。通过同轴探头和反射计测得材料的传输系数厂m，利用电磁理论和计联系人：张军英算电磁学建模，从理论上计算出材料的反射系数，以fm为收稿日期：2012—03—12108工程塑料应用2012年，第40卷，第5期微波测量方法。该方法通常是将样品置于谐振腔中电场最1．5传输／反射法大、磁场最小处测量样品的复介电常数，将样品置于谐振腔在众多的测量方法中，传输／反射法“(Transmiss

8、ion／中电场最小、磁场最大处测量复磁导率。谐振腔法的局限性ReflectionMethod)最简单且具有较高精度。其测试原理是：在于一般只能用于点频或窄频测量，且操作和分析均比较复通过网络分析仪直接测量材料的散射参量，