電磁參數(shù)測試系統(tǒng)研究.pdf

1、本文研究了材料電磁參數(shù)(相對復(fù)介電常數(shù)和相對復(fù)磁導(dǎo)率)測試系統(tǒng)的開發(fā)。結(jié)合課題需要及現(xiàn)有設(shè)備，選用同軸型傳輸/反射法作為測試方法。在傳統(tǒng)NRW傳輸/反射法算法的基礎(chǔ)上，提出了一種新的改進算法。這一改進算法根據(jù)磁性材料和非磁性材料的不同情況，采用不同的處理方案，能同時得到磁性材料的復(fù)介電常數(shù)和復(fù)磁導(dǎo)率的測試結(jié)果或非磁性材料的復(fù)介電常數(shù)，成功地解決了傳統(tǒng)算法中可能存在的多值性問題和厚度諧振問題，同時克服了傳統(tǒng)方法中由于要求樣品厚度較薄而帶來

2、的加工、裝配定位方面的困難。值得一提的是，為了去除測試夾具對樣品測試結(jié)果的影響，對夾具的去嵌入技術(shù)進行了探討和實踐，作為初步嘗試，用電磁場仿真軟件HFSS完成夾具仿真和S參數(shù)計算。 結(jié)合實際使用的同軸測試夾具和樣品，總結(jié)了矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀HP 8720D的校準(zhǔn)過程、原理以及要注意的問題，并采用最精確的全二端口校準(zhǔn)技術(shù)實施校準(zhǔn)。利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀提取S參數(shù)，編制自動測試軟件實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)分析儀的控制和數(shù)據(jù)采集、計算處理、數(shù)據(jù)顯示與保存等

3、過程，完成整個測試系統(tǒng)的搭建。使用這套測試系統(tǒng)對空氣、聚四氟乙烯(PTFE)的電磁參數(shù)進行測試，結(jié)果與真實值吻合的很好，從而驗證了系統(tǒng)的可靠性。分別給出了利用傳統(tǒng)算法和本文提出的改進算法進行電磁參數(shù)計算的測試結(jié)果，顯示了改進算法對測試結(jié)果的改善以及對多值性和厚度諧振問題的成功解決。最后對整個測試系統(tǒng)的誤差進行分析推導(dǎo)，使用Matlab軟件完成誤差計算和綜合。 根據(jù)實際測試中容易出現(xiàn)的樣品定位和厚度測量的誤差對測試結(jié)果的影響展開討