基于微波同軸諧振腔物料密度測(cè)量技術(shù)的研究.pdf

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

2、器,以往對(duì)于微波傳感器的設(shè)計(jì)采用實(shí)物測(cè)量的方法,這勢(shì)必會(huì)增加研發(fā)的成本和延長(zhǎng)研發(fā)時(shí)間。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展,采用仿真技術(shù)來(lái)替代實(shí)物測(cè)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(jì)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(duì)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(hù)蓋的厚度等同軸諧振腔的主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了仿真,給出了合理的諧振腔尺寸;然后對(duì)諧振腔的長(zhǎng)度進(jìn)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(shè)計(jì)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(cè)量,采用干燥煙葉作為同軸諧振腔的測(cè)量物料,通過(guò)改變煙葉的含水率來(lái)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(duì)第一部分得