重入式谐振腔法低损耗材料复介电常数测试系统

利用重入式谐振腔针对微波低频段复介电常数测试问题进行了研究,建立了测试系统并对样品进行了测试,验证了该测试方法的可行性.相对于其他同频段的测试方法,其具有体积小、测试精度高、样品放置方便等优点.     

低损耗介质材料复介电常数的变温测试

采用TE015模高Q圆柱腔对X波段低损耗介质材料的复介电常数进行了变温测试,电场的极化方向平行于样品表面.可测温度范围为常温到200℃.在所有温度点上,空腔的无载品质因数均大于40000.复介电常数的测试范围为εr1.05～10,tanδ3×10-2～5×10-5,测试系统的最可几误差为|Δεr / εr|=1.5% ,|Δtanδ|=10% tanδ+3.0×10-5.     

介质材料复介电常数变温测量技术综述

介绍了在微波及毫米波段介质材料复介电常数在-253—1400℃的变温测试方法，即网络参数法和谐振腔法，并对这些方法进行了优缺点分析，总结出变温测试方法的概况、趋势及技术特点。     

TM0n0 圆柱腔测量介质复介电常数

讨论了TM0n0模圆柱腔法测量介质复介电常数的原理,提出了一种TM0n0模圆柱腔设计的改进方法,研制了测试夹具,通过与未改进腔体比较和对石英样品复介电常数的测量。结果证明,该腔体大量抑制了圆柱腔的干扰模式数量,减小了测试误差,提高了测试准确度。     

X波段低损耗材料复介电常数自动测量系统

介绍了用圆柱谐振腔测量低损耗介质材料复介电常数的自动测量系统。该系统可根据加载介质前后圆柱谐振腔的谐振频率和品质因数，计算出被测材料的相对介电常数ε′τ和损耗角正切tanδ。系统设计时，采用对固定尺寸的圆柱谐振腔进行扫频测量的方法，提高了测量精度；采用反相馈电和在腔壁开槽的方法来抑制干扰模式。用此系统对几种低损耗材料进行测量，结果令人满意。     

用自由空间法测量材料复介电常数的研究

分析电磁波在自由空间通过平板电介质材料的传播特性,得到了散射参数与复介电常数之间的关系式和求解复介电常数的三种表达式,并对三种表达式分别进行误差分析.解决自由空间法测量电介质材料复介电常数的不稳定性问题和相位模糊性问题.建立测试系统,并在X波段对平板电介质材料进行测量.实验结果表明,本测试方法和测试系统是正确的.     

介质材料介电常数均匀性测试评价系统

介绍了针对介质材料的介电常数的均匀性测试方法,基于谐振微扰法和场分析理论,建立了圆柱腔内样品分段测试模型。利用工作在TM_(0n0)的圆柱腔进行方法可行性验证后,设计了一套由矢量网络分析仪、计算机、圆柱腔、移动装置等组成的介电常数均匀性测试系统,并利用自动化测试软件,旨在实现对介质材料介电常数的在线自动化均匀性测试。通过对三种典型介质材料进行均匀性测试分析,与材料制造商比对的测试差别分别小于0.02、0.04和0.15,证明了该均匀性能测试评价系统的可行性和有效性。     

用3mm准光腔测试介质片复介电常数

为了准确检测介质片在3 mm频段的复介电特性,采用固定腔长法,研制了工作在101.80 GHz的测试介质片复介电常数准光学谐振腔测试系统。结果表明:腔体的品质因数达8×104,高斯波束的束腰半径为2.36 mm。复介电常数的测试范围ε′为2~8;tanδ为3×10-4~5×10-3,最可几误差为│Δε′/ε′│小于等于10%;│Δtanδ│小于等于20%tanδ+1×10-4。此方法能检测大面积介质片复介电常数的均匀性。     

用准光腔自动测试大面积介质复介电常数的平面分布

介绍了用准光腔法自动测量某大面积介质片上不同位置的复介电常数,并且做了误差分析.实验表明,此系统可在3 mm波段下对大面积材料的复介电常数分布进行测量,具有大面积、快速、不接触测量且分辨瑕疵的特点.误差范围为|△ε'/ε'|≤10%;|△tanδ |≤20%tanδ+1×10-4.     

透波材料微波介电性能测试技术

先进功能复合材料技术国防科技重点实验室是总装备部批准建设运行的国家级实验室，建设依托单位为航天科技集团航天材料及工艺研究所。     

高Q 腔法与准光腔法用于毫米波段室温介电性能测试比对研究

介绍了用于毫米波段的介电性能测试的高Q腔法和准光腔法的原理及物理模型,并分别对其进行了仿真分析,建立了相应的测试装置,进行了空腔和石英玻璃的测试.结果表明,准光腔法要比高Q腔法在品质因数、可分辨的频点、样品尺寸、测试精度等方面更有优势.     

高温高Q腔法介电性能测试系统稳定性研究

经测试原理分析,证明了高温空腔(测试腔体内无样品)特性(主要指谐振频率和品质因数)的准确性和稳定性是保证样品高温介电性能测试结果准确性和稳定性的必要条件.进行了室温～1 600℃定点温度下恒温时间为3、5和8 min、7～18 GHz的空腔特性测试,结果表明谐振频率相互之间相对偏差±0.05%,品质因数相互之间相对偏差<±5%,验证了恒温时间为3 min时可获得准确的高温空腔特性数据.还在不同时间不同季节多次对空腔进行了室温～1 600℃、7～18 GHz空腔特性测试,结果表明谐振频率之间相对误差<±0.04%,品质因数之间的相对误差<±5%,进一步验证了该测试系统可获得准确稳定的测试结果.     

六端口反射计测量复介电常数的改进方法

提出了六端口反射计测量介质材料复介电常数的一种改进方法,新的算法使测量面与参考面分离,消除了传统测量方法中测量面与参考面无法完全重合引入的误差.给出超越方程的简单准确的数值解法,得到了相对介电常数多值间隔与测量频率和样品长度的关系.实际测量结果表明本文方法的有效性和实用性.     

基于声测法的齿轮行波共振测试方法

针对航空发动机由行波共振导致的中央传动锥齿轮断裂故障,提出了一种基于声测法的齿轮行波共振转速测试方法,建立了非接触齿轮行波共振测量系统,该测试方法简便易行,不需要对转子件进行测试改装,直接引出测试部位的声信号进行分析研究。基于声测法开展了航空发动机中央传动锥齿轮行波共振试验,研究中央传动锥齿轮行波共振特性,获取了从动锥齿轮行波共振频率、危险转速范围。通过动应力同步测量试验进行对比验证,结果表明：该测试方法和系统可以精准识别和有效监测航空发动机中央传动锥齿轮行波共振频率和共振转速,行波共振频率误差小于0.025%,共振转速误差小于0.018%。该方法同时适用于其它齿轮和盘轴的行波共振故障分析,为相关类型齿轮共振试验及故障诊断提供了一种非接触、长时间监控疲劳试验的测量方法。