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微波炉介质盘复介电常数的测量研究

作　者: 吕晨光
导　师: 曾葆青
学　校: 电子科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: 复介电常数圆柱谐振腔微扰法高Q腔法微波测量
分类号: TM925.54
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
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内容摘要

微波炉中的玻璃转盘或微晶玻璃板时常有炸盘的情况发生,掌握其在工作频率的复介电常数有助于企业选择合适介电特性的电介质材料,规避炸盘风险。除了微波能应用领域,电介质材料还广泛应用于通信、电子、电力等各个方面。科学家和工程师要求准确测量各种电介质材料在相应频段的介电常数,指导应用。本文首先概述复介电常数的定义及其测量的常用方法,后重点分析使用圆柱谐振腔测量低损耗电介质材料复介电常数的理论推导和仿真、实验过程。设计了基于谐振腔微扰法的几种测量模型,使用电磁仿真软件对模型测量不同尺寸和介电特性样品的情况分别进行了仿真优化和误差分析。总结仿真结果和实验经验,针对大尺寸盘状样品的测量需求和其他条件、因素,选用圆柱腔微扰法搭建实验平台,试制测量系统。望本文能给低损耗、大尺寸电介质材料复介电常数的测量工作提供一点有益的参考。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 立题背景  8-9
  1.2 介质复介电常数简介  9-10
  1.3 复介电常数测量研究现状和研究意义  10-12
  1.4 本文工作  12-13
第二章微波谐振腔理论  13-27
  2.1 谐振电路简介  13-16
  2.2 矩形波导谐振腔  16-21
    2.2.1 矩形波导中的场  16-19
    2.2.2 矩形谐振腔的场和参量  19-21
  2.3 圆柱波导谐振腔  21-27
    2.3.1 圆柱波导中的场  21-24
    2.3.2 圆柱谐振腔中的场和参量  24-27
第三章微扰法计算推导及软件仿真  27-46
  3.1 材料微扰理论  27-29
  3.2 电磁仿真软件CST  29-30
  3.3 矩形腔微扰法计算推导及仿真设计  30-34
    3.3.1 矩形腔微扰法的计算推导  30-31
    3.3.2 矩形腔微扰法的仿真设计  31-34
  3.4 杆状样品圆柱腔微扰法计算推导及仿真设计  34-38
    3.4.1 杆状样品圆柱腔微扰法的计算推导  34-35
    3.4.2 杆状样品圆柱腔微扰法的仿真设计  35-38
  3.5 盘状样品圆柱腔微扰法计算推导及仿真设计  38-46
    3.5.1 盘状样品圆柱腔微扰法的计算推导  38-41
    3.5.2 盘状样品圆柱腔微扰法的仿真设计  41-46
第四章圆柱腔微扰法测量平台及实验结果  46-55
  4.1 测量平台概述  46
  4.2 耦合方式及干扰模式的抑制  46-47
  4.3 相对介电常数 ε_r'和电损耗正切 tan δ的计算方法  47-48
  4.4 标准样品测量结果  48-51
  4.5 微晶玻璃板测量结果  51-53
  4.6 玻璃转盘测量结果  53-55
第五章圆柱腔高Q 法计算推导  55-61
  5.1 圆柱腔高Q 法简介  55-61
    5.1.1 相对介电常数εr' 计算公式推导  56-58
    5.1.2 电损耗正切tan δ计算公式推导  58-61
第六章结束语  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-66
攻硕期间取得的研究成果  66-67

微波炉介质盘复介电常数的测量研究

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