準(zhǔn)光腔法復(fù)介電常數(shù)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究.pdf

1、近些年來,微波毫米波技術(shù)在各個(gè)方面不斷快速發(fā)展,在微波毫米波器件、電路中用到了大量不同種類的電介質(zhì)材料,其中電介質(zhì)材料的介電參數(shù)對(duì)微波毫米波器件、電路的性能又有很大的影響,因此提前準(zhǔn)確掌握電介質(zhì)材料的介電性能顯得越發(fā)重要。在毫米波段,低損耗電介質(zhì)材料的復(fù)介電常數(shù)測(cè)量方面,由于準(zhǔn)光學(xué)諧振腔具有操作簡便、模式稀疏、Q值高等許多方面的優(yōu)點(diǎn),本文對(duì)準(zhǔn)光腔法復(fù)介電常數(shù)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　首先,從束波理論出發(fā)系統(tǒng)分析了準(zhǔn)光

2、學(xué)諧振腔的基本理論,使用MATLAB工具對(duì)平凹腔內(nèi)部高斯波束的電場(chǎng)、能量分布進(jìn)行了模擬分析,并研究分析了高斯波束在球面鏡反射面處的等相位面。根據(jù)準(zhǔn)光學(xué)諧振腔的基本理論,研究并給出了平凹腔詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)方法,根據(jù)目標(biāo)設(shè)計(jì)了工作頻率范圍在89~105GHz用于測(cè)量介質(zhì)材料復(fù)介電常數(shù)的平凹腔具體結(jié)構(gòu)尺寸。
　　然后,利用HFSS電磁仿真軟件對(duì)帶耦合孔的平凹腔進(jìn)行了建模以及三維電磁仿真,得到了腔內(nèi)比較清晰的跟理論計(jì)算模擬圖相一致的各模式

3、的電場(chǎng)幅值分布圖,并給出了仿真得到的各模式磁場(chǎng)幅值分布圖以及較為完整的諧振曲線,各模式諧振頻率仿真值與理論計(jì)算值非常接近,偏差在3MHz以內(nèi)。
　　最后,以矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀為基礎(chǔ),組建了準(zhǔn)光腔法復(fù)介電常數(shù)測(cè)試系統(tǒng),研究分析了復(fù)介電常數(shù)測(cè)量原理,確立了測(cè)試流程分析了誤差源,并在Visual Studio2010平臺(tái)上使用C++語言設(shè)計(jì)編寫了適用于本測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)試軟件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理、復(fù)介電常數(shù)求解,最終完成了