基于微波同軸諧振腔物料密度測量技術(shù)的研究.pdf

1、密度測量技術(shù)廣泛應用于計量學、應用物理、海洋學等基礎(chǔ)研究科學領(lǐng)域以及化工、石化、冶金等應用工程領(lǐng)域,是探求物質(zhì)特性和檢驗產(chǎn)品質(zhì)量常用的方法之一。密度測量方法主要包括紅外線測量法、超聲波測量法以及微波測量法等方法。微波測量法抗干擾能力強,精度高,測量結(jié)果具有很好的可靠性,可實現(xiàn)快速實時測量,操作簡單安全,與此同時,微波器件生產(chǎn)成本的降低使得微波測量技術(shù)的成本大大降低。因此,微波測量技術(shù)必將有廣泛的應用前景。微波測量裝置的核心部件是微波傳感

2、器,以往對于微波傳感器的設計采用實物測量的方法,這勢必會增加研發(fā)的成本和延長研發(fā)時間。隨著計算機仿真技術(shù)的發(fā)展,采用仿真技術(shù)來替代實物測量可以大幅度降低研發(fā)成本和縮短研發(fā)周期,成為目前比較普遍的微波元件的輔助設計方法。
　　 本論文研究的主要內(nèi)容分為兩部分。第一部分是利用HFSS仿真軟件設計具有良好電磁特性的微波同軸諧振腔,首先利用同軸諧振腔尺寸計算公式給出同軸諧振腔的初始尺寸;之后采用HFSS仿真軟件對同軸諧振腔的耦合方式、環(huán)

3、耦合方式下耦合環(huán)的尺寸位置以及同軸諧振腔保護蓋的厚度等同軸諧振腔的主要設計參數(shù)進行了仿真,給出了合理的諧振腔尺寸;然后對諧振腔的長度進行了校正,以提高其諧振頻率,得出了一組具有優(yōu)越電磁特性的同軸諧振腔的設計尺寸。第二部分是利用HFSS軟件,將該同軸諧振腔用于物料的密度測量,采用干燥煙葉作為同軸諧振腔的測量物料,通過改變煙葉的含水率來改變濕煙葉的密度以及介電常數(shù),首先得出了混合物料的介電常數(shù)與其密度的關(guān)系,之后采用HFSS軟件對第一部分得