低損耗平板材料在線檢測系統(tǒng).pdf

1、微波介質(zhì)材料廣泛應(yīng)用于微波通信、電子等領(lǐng)域。微波電路中的介質(zhì)基片、介質(zhì)基板的研制和選用都必須根據(jù)材料的電性能參數(shù)來選擇，因此對介質(zhì)材料的電性能參數(shù)的檢測具有重要的意義。介質(zhì)材料的生產(chǎn)過程中，為了保持介質(zhì)材料的完整性，實(shí)現(xiàn)非接觸、無損在線檢測材料的電性能參數(shù)是一項重要的研究課題。
　　材料的基本電性能參數(shù)之一是復(fù)介電常數(shù)，本文主要針對這一參數(shù)的在線測試展開相關(guān)的研究。本文選用多層分離式圓柱諧振腔來進(jìn)行材料復(fù)介電常數(shù)的測試，選用的諧振

2、模式為TE011模、TE013模，頻率范圍達(dá)到4GHz～6GHz。
　　首先，在理論上根據(jù)模式匹配法，推導(dǎo)了多層分離圓柱諧振腔的電場和磁場表達(dá)式，得到了諧振腔的諧振條件，建立起頻率f和品質(zhì)因數(shù)Q與測試樣品復(fù)介電常數(shù)間的函數(shù)關(guān)系式。
　　其次，根據(jù)諧振模式分布優(yōu)化設(shè)計了分離圓柱諧振腔，應(yīng)用HFSS軟件進(jìn)行相關(guān)的仿真，并進(jìn)行腔體的加工制作和調(diào)試。研制了4GHz～6GHz信號源，購置了微波檢波器和USB數(shù)據(jù)采集卡，組建測試系統(tǒng)，編

3、寫測試軟件。采用并口模式對微波信號源進(jìn)行控制；在LabView軟件平臺下實(shí)現(xiàn)頻率和數(shù)據(jù)采集的程控。并利用頻率與品質(zhì)因數(shù)和功率的關(guān)系，采用最小二乘法形式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，快速準(zhǔn)確獲得諧振系統(tǒng)的諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)，簡化了數(shù)據(jù)的處理，提高測試速度。
　　最后，利用組建的在線測試系統(tǒng)對聚四氟乙烯、發(fā)泡聚苯乙烯等標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了實(shí)驗測試，獲得了復(fù)介電常數(shù)數(shù)據(jù)。
　　本文采用的多層分離圓柱諧振腔克服了傳統(tǒng)分離式諧振腔測試過程中與樣品接觸、不能