谐振腔微扰法测量材料复介电常数的仿真研究

牛金民,李旭东,唐园亮

(兰州理工大学 有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室,甘肃 兰州　730050)



谐振腔微扰法测量材料复介电常数的仿真研究

牛金民,李旭东,唐园亮

(兰州理工大学 有色金属先进加工与再利用省部共建国家重点实验室,甘肃 兰州730050)

摘要通过对谐振腔微扰法的理论分析,利用电磁仿真软件求解材料微波频段的复介电常数。在软件中分析谐振腔与样品的网格单元尺寸对结果的影响,求出最优解的网格单元尺寸作为其标准用来实现微波频段的多频点测量,并进行叠层型两相复合材料的仿真预测。结果表明:在多频点测量准确度较高,并对预测复合材料的复介电常数具有一定的指导性。

关键词谐振腔;复介电常数;微扰法;复合材料

随着科技的进步,电子产业正在向高频化、宽工作频带、高传输速度方向发展,该趋势促进了高频微波材料的发展,这就对微波介质材料提出了更高的要求[1,2],更为准确地知道被测介质材料的微波复介电常数显得尤为重要[3-6]。

当频率高达微波频段时,集中参数的电容与电感失去了意义,普通的谐振电路就不能再用,而要采用由金属导体组成封闭的、且具有一定几何形状的空间作为微波频段的电磁波的谐振回路,称之为谐振腔。在谐振腔中某些物理条件的微小变化,如腔内引入小体积的介质等,这些物理条件的改变所引起的微小扰动,将会导致谐振腔的谐振频率、品质因数等参量相应地发生微小变化,这种微小变化被称为“微扰”。……