W波段準光腔法復介電常數(shù)測試系統(tǒng)的研究.pdf

1、在微波毫米波技術領域，電介質(zhì)材料被普遍應用于微波電路和器件的研制。由于不同的電介質(zhì)材料復介電常數(shù)不同，同一種材料不同的狀態(tài)、不同的加工方式以及應用在不同的溫度、頻段下其復介電常數(shù)也會有所不同，而其復介電常數(shù)直接影響著微波電路和器件的性能，故在設計之初知曉所用電介質(zhì)材料的復介電常數(shù)是十分必要的。在微波毫米波高頻段范圍內(nèi)，電磁開腔技術的應用突破了封閉腔的界限，平凹型的開放式準光腔具有模式稀疏、品質(zhì)因數(shù)高等明顯特點；另一方面，結合矢量網(wǎng)絡分析

2、儀搭建準光腔測試系統(tǒng)來進行測量時，S參數(shù)的基線不水平，利用傳統(tǒng)的測量方法會引入較大誤差，這一問題因微擾裝置的引入得到很好的解決。
　　本文通過準光腔法結合微擾法研制出高精度的W波段準光腔測試系統(tǒng)來測量電介質(zhì)材料的復介電常數(shù)，主要工作包括：
　　1、從準光學諧振腔的基本參量出發(fā)，分析了曲率因子、菲涅爾數(shù)、束腰半徑、諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)對準光腔性能的影響，根據(jù)分析結論，可增大品質(zhì)因數(shù)來提高測試分辨率。為減小球面鏡反射面對高斯波束波

3、前的影響，應提高兩者間的貼合程度。同時，根據(jù)束波理論，利用 matlab工具對高斯波束的場分布圖和能量分布圖進行了數(shù)值模擬，并對基模與高階模高斯波束的特征進行了分析。
　　2、根據(jù)實現(xiàn)高品質(zhì)因數(shù)和低束腰半徑這一目標來進行平凹腔的設計。通過分析確定了平凹腔的相關尺寸值，根據(jù)固定腔長法，設計了相應的機械外形結構。機械結構還具有以下額外功能：將被測樣品置中、手搖桿防塵罩保護腔體內(nèi)部、隱藏微擾裝置。考慮到測量過程中存在著一系列不連續(xù)網(wǎng)絡串