粉末及液体材料的复介电常数的测试

摘要

粉末材料,以其独有的物理化学特性,广泛应用于航空航天国防事业、生物医学等领域。应微波脱硫课题要求,本文对粉末材料中煤炭的宽频带复介电常数测试开展技术研究。对煤粉材料的测试,包含两类材料的测试:粉末状材料和液体材料。通过测试方法的比较,针对具有较高微波损耗的煤粉材料宽频带复介电常数测试,测试方法选用网络参数法。
　　本文首先基于粉末材料的物理属性,采用传输反射法,结合混合材料的对数法则原理,开展测试技术研究。对粉末和液体材料宽频带复介电常数测试,创新性提出了宽频带带状线测试方法,该法不但提高了测试精度,还简化了测试样品的制备过程。对于电磁材料,在已有的改进传输反射法的基础上,结合传输反射法基本原理和矩阵理论,创新性提出了两种标准样品进行夹具校准的改进测试方法,改进测试方法减小了系统的误差项,从理论上提高了测试精度。
　　然后,研制了尺寸与APC-7接头相同的同轴线测试夹具,确定两种材料质量比为2:1的混合材料制样标准。针对宽频带测试新方法,设计并制作了带状线测试夹具,研制了聚四氟乙烯块固定装置和聚四氟乙烯防漏板。聚四氟乙烯固定装置采用了匹配设计,提高了夹具的微波性能。采用本文设计的带状线夹具,先利用双端口校准过的矢网对空载的测试夹具进行测试,然后加入样品进行测试,此过程降低了测试对样品制作的要求,测试和校准中避免了微波电缆的移动和微波接头的重复拆卸,理论上提高了系统测试结果的可重复性。
　　最后,本文利用两测试系统,对石蜡、二氧化硅粉末、煤粉、酒精、纯净水、化学材料3-甲基噻吩以及仿生体材料进行了测试,并对测试结果进行了误差分析。两种测试系统满足以下技术指标:
　　测试频率:
　　待测材料:
　　测试误差。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 复介电常数测试的方法

1.3 论文的主要内容及行文安排

第二章 传输反射法测试原理

2.1 微波网络结构的基本理论

2.2 经典的传输反射法

2.3 Lichtenecker对数法则

2.4 改进的传输反射法测试原理

第三章 测试夹具的设计

3.1 同轴线测试系统

3.2 同轴线测试夹具的设计

3.3 带状线测试系统

3.4 带状线测试夹具的设计

第四章 测试系统的搭建

4.1 同轴线测试系统的搭建

4.2 带状线测试系统的搭建

第五章 测试结果与误差分析

5.1 同轴测试系统

5.2 带状线测试系统

第六章 结 论

6.1 研究内容及取得成果

6.2 后续研究展望

致谢

参考文献

硕士期间取得的研究成果