学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

典型地物微波介电特性及其室内测量方法研究

作　者: 赵艳丽
导　师: 李小文
学　校: 电子科技大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: 微波遥感波导法同轴探针法自由空间法复介电常数介电模型
分类号: TP722
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 114次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

微波遥感作为重要的地球资源与环境信息获取手段,因其先进性而得到迅速发展。微波遥感机理研究如何从微波遥感数据源中提取有效的地物信息,具有十分重要的意义。典型地物微波介电特性研究是微波遥感机理研究的重要内容,它是地物散射机理研究和电磁参数反演的基础。论文从理论和实验两方面对典型地物微波介电特性进行了研究,其中包括室内测量方法研究、理论介电模型仿真以及实验测量分析。论文首先针对微波遥感实际应用和传统波导传输/反射法存在的问题进行了一系列的算法改进,包括同轴波导校准、定位误差校正、三个方程联合计算、间隙误差校正和料盒分析方法。然后,在National Instruments LabVIEW 8.2平台上进行了软件开发,集成了改进的波导传输/反射算法,为用户提供了友好的操作界面。改进后的波导测量系统能方便且高精度地测量各种典型地物特别是低损耗固体介质的复介电常数,如有机玻璃、冰、土壤和植被等,为研究典型地物微波介电特性及其后向散射模型提供了实验平台。论文还讨论了其他室内测量方法即同轴探针法和自由空间法,分析了其测量原理、方法优缺点和适用范围。同轴探针法适合高损耗介质特别是液体介质复介电常数的测量,如水、海水和盐水等。自由空间法可以对被测样品进行不破坏测量并且可以测量地物的散射系数。两种测量方法与波导传输/反射法相互补充、验证和对比,能更全面准确地分析各种典型地物的微波介电特性。最后重点研究了各种典型地物的微波介电特性,包括纯水、海水、盐水、纯冰和土壤的微波介电特性,详细分析了其复介电常数与频率、温度和成分等各种因素的关系和变化规律。一方面研究其理论介电模型并进行模拟仿真,另一方面通过大量实验测量对比研究,分析差异及原因,为建立其后向散射模型和反演地表参数提供了基础和重要依据。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章引言  10-18
  1.1 选题背景和意义  10-12
    1.1.1 国内外微波遥感发展背景  10-11
    1.1.2 典型地物微波介电特性及其室内测量方法研究的意义  11-12
  1.2 国内外的研究现状  12-15
    1.2.1 典型地物微波介电特性研究现状  12-13
    1.2.2 典型地物介电常数室内测量方法研究现状  13-15
  1.3 研究内容  15-18
    1.3.1 主要内容  15-16
    1.3.2 技术路线和实施方案  16-17
    1.3.3 论文结构  17-18
第二章微波遥感基础  18-23
  2.1 微波遥感原理  18
  2.2 微波遥感特点  18-19
  2.3 微波遥感重要参数  19-23
    2.3.1 雷达方程  19
    2.3.2 雷达散射截面积  19-21
    2.3.3 微分散射系数  21-22
    2.3.4 复介电常数  22-23
第三章波导室内测量系统及方法  23-51
  3.1 波导室内测量系统及原理  23-24
  3.2 传统的波导传输/反射法  24-27
    3.2.1 原理及计算  24-26
    3.2.2 存在的问题  26-27
  3.3 改进的波导传输/反射法  27-41
    3.3.1 改进思路  27-28
    3.3.2 同轴波导校准  28-30
    3.3.3 定位误差校正  30-32
    3.3.4 料盒分析方法  32-36
    3.3.5 三个方程计算  36-37
    3.3.6 间隙误差校正  37-38
    3.3.7 改进方法实验验证及误差分析  38-41
  3.4 波导室内测量用户界面软件实现  41-46
    3.4.1 软件的功能和使用  41-44
    3.4.2 软件开发平台及相关技术  44-46
  3.5 波导法时域测量讨论  46-51
    3.5.1 时域测量基本原理及计算  46-49
    3.5.2 时域测量实验分析  49-51
第四章其他室内测量系统及方法  51-58
  4.1 同轴探针法测量系统及方法  51-54
    4.1.1 测量系统  51-52
    4.1.2 原理及计算  52-53
    4.1.3 方法优缺点及适用范围分析  53-54
  4.2 自由空间法测量系统及方法  54-58
    4.2.1 测量系统  54-55
    4.2.2 原理及计算  55-57
    4.2.3 方法优缺点及适用范围  57-58
第五章典型地物的微波介电特性  58-82
  5.1 介电常数的概念和物理意义  58-60
    5.1.1 介电常数与宏观电磁场的关系  58-60
    5.1.2 介电常数与微观物质特性及环境温度、压力等的关系  60
  5.2 纯水微波介电特性  60-64
    5.2.1 纯水介电模型  61-63
    5.2.2 纯水实验测量及介电特性分析  63-64
  5.3 海水/盐水微波介电特性  64-71
    5.3.1 海水/盐水介电模型  64-68
    5.3.2 海水/盐水实验测量及介电特性分析  68-71
  5.4 纯冰微波介电特性  71-74
    5.4.1 纯冰介电模型  71-73
    5.4.2 纯冰实验测量及介电特性分析  73-74
  5.5 土壤微波介电特性  74-82
    5.5.1 影响土壤介电特性的因素  75-76
    5.5.2 Dobson 半经验模型  76-79
    5.5.3 土壤实验测量及介电特性分析  79-82
第六章结论和展望  82-83
  6.1 特色和创新  82
  6.2 问题和展望  82-83
致谢  83-85
参考文献  85-89
攻硕期间取得的研究成果  89-90

典型地物微波介电特性及其室内测量方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文