微波频率下乙酸乙酯皂化反应等效介电系数的实验研究

微波化学研究中的关键问题之一是对化学反应过程中的介电系数进行跟踪和测量.本文采用开槽同轴谐振探头首次测量了乙酸乙酯皂化反应对微波的反射系数,并用遗传算法获得了微波频率下该反应的等效介电系数.结果发现等效介电系数实部随温度的变化趋势符合L Onsager和Debye理论对极性混合溶液的描述;等效介电系数虚部因极化损耗和欧姆损耗随温度变化而相应变化;而等效介电系数实部随时间的变化与L Onsager极性混合溶液等效介电系数理论的描述相反.     

液相化学反应介电常数的测量与气泡影响分析

溶液中化学反应的等效介电常数是微波化学研究中的重要内容,等效介电常数的精确测量是研究微波与化学反应系统相互作用的基础.介绍了一种对溶液中化学反应等效介电常数随时间微弱变化跟踪测量的方法并对测量中经常遇到的气泡影响进行了分析.最后制作了一批测量探头,该探头可以有效排除其中的气泡.通过测量得到的反射系数和遗传算法(GA)可以对等效介电常数的微小变化进行精确测量.对稀溶液中的皂化反应测量的结果证实了该测量方法的有效性.     

用于生物组织电特性重建的探头研究

对适用于分层生物组织电特性重建的宽带同轴贴片探头进行了研究.采用时域有限差分(FDTD)法分析了同轴贴片探头在三层生物组织中的场分布,结合遗传算法(GA)优化了探头的尺寸.优化设计出的圆形同轴贴片探头具有轴对称特点,辐射近场在生物组织中透入深、分布集中,反射系数的频率响应特性好,适用于局部分层生物组织电特性的重建,实验证明探头的设计优化是正确的.     

微波氢气等离子体介电特性的研究

通过实验发现微波矩形波导谐振腔中氢气等离子体生成前后谐振腔的谐振频率发生了变化.根据实验测量和HFSS软件仿真计算出了等离子体的等效相对介电常数,并研究了压强对介电特性的影响.由仿真结果可知:氢气和氢气等离子体的相对介电常数明显不同,微波氢气等离子体的等效相对介电常数小于1.在一定的压强范围内,微波氢气等离子体的等效相对介电常数随着等离子体压强的变化而变化.     

聚合物薄片的复介电常数微波测量方法

提出了一种在微波频域测量聚合物样品薄片复介电常数的方法,它利用自动测量线测试系统测量出电压驻波比和相角,然后采用级数各阶次展开方法,由反射系数推导出复介电常数.级数低阶次方法求解厚度较大的被测样品复介电常数时,为确保结果具有较高的精确度,要求测量频率不超过1.5GHz.为了克服这种测量频域的局限性,可采用级数高阶次展开方法来求解复介电常数.用级数展开方法测量聚苯乙烯、多乙酸乙烯酯和聚亚胺酯的复介电常数值,结果与真实值相近,可以和传输/反射法相媲美.     

微波探测人体皮下肿瘤的最佳工作频率

本文讨论应用微波探测人体皮下肿瘤的最佳工作频率。开口矩形波导探头与人体直接接触。诊断结果通过测量探头的微波反射系数而获得。建立时域有限差分法分析模型,分别从探头的穿透深度与分辨率两个方面者分析,获得不同频率下砂的怀可到的最小肿瘤之间的关系曲线,并进一步确定最佳工作频率约在４ＧＨｚ左右,此时探测效果最佳。     

微带六端口介电常数在线测量系统

本文介绍用微带六端口反射计和开路同轴探头测量介电常数的原理及定标方法。实验数据表明，该测量系统具有较高的测量精度，比较适合于工业环境下介电特性的在线测量。     

基于传输反射法的等离子体相对复介电系数测量

为解决微波激发等离子体参数诊断存在的困难问题,提出利用二端口传输反射法测量微波激励产生的低温等离子体的等效相对复介电系数。使用有限元方法设计了基于BJ22标准波导的样品测试结构,该结构能在较大的介电系数范围内,保证介电系数和端口的|S11|,φS11和|S21|参数保持较好的单调性,避免产生多值问题;通过人工神经网络对计算获得的各介电系数对应的S参数进行训练,达到足够的精确度;最后通过实验,将测量获得的S参数利用神经网络反演获得待测物质的相对复介电系数。该方法对今后测量类似等离子体、复介电系数实部为负的特殊材料的介电常数具有一定的指导意义。     

用于人体皮下肿瘤探测的优化喇叭探头

讨论应用微波探测人体皮下肿瘤时的一种优化喇叭探头。采用ＦＤＴＤ法分析了喇叭探头的微波反射特性，获得了多组探头的探测深度与喇叭结构参数之间的关系曲线，并进一步确定了一种优化的喇叭探头结构。     

开端同轴线应用于无损检测的理论分析

基于测量待测物质在开端波导处的反射以确定其介电特性，由于无需制作样品而成为一种简便的无损检测方法，其关键是要确定反向系数与待测物质介电常数之间的对应关系。在本文中，应用并矢格林函数和特征模理论研究了同轴线开端处的电磁场。利用矩量法进行数值计算，得出介电常数与反射系数的数值对应关系。数值结果与有关文献的比较分析证实了理论分析的可靠性。     

同轴探头法测量片状介质材料的微波介电常数

提出了一种可用于测量片状介质材料微波复介电常数的同轴探头技术,该技术将同轴探头紧贴有导电衬底的片状介质,通过测量探头终端的矢量反射系数来确定介质的微波复介电常数。详细介绍了所采用的理论模型和测量系统。测量了一些常见介质材料的介电常数,测量值与理论值基本吻合。文章的同轴探头技术不仅可用于测量厚度较小的片状介质,而且可用测量样品量有限的液体。     

一种测量天线罩微波电厚度的简便方法

提出了一种天线罩电厚度检测的新方法-微波反射式电厚度测量,给出了该方法的基本原理以及相应的测量系统。与通常天线罩壁电厚度的双探头插入相移测量方法相比,采用单探头测量天线罩壁复反射系数,通过复反射系数相位的变化了解天线罩壁电厚度的相对变化,大大简化了设备,降低了测量时对探头机械定位精度的要求,使测量过程简单易行。由于采用单探头,该方法还可测量双探头无法测量的复杂天线罩顶部位。     

BaTiO_3掺杂羰基铁粉复合材料吸波性能研究

BaTiO_3介电材料在微波频段具有良好的介电频散特性,可通过在羰基铁粉吸收剂中掺杂 BaTiO_3改良其频散特性。采用固相合成法在不同温度下制备了 BaTiO_3粉体,测试表明,制备的 BaTiO_3粉体形成了单一的四方相晶体结构,具有很高的纯度和结晶度、较好的频散特性。在羰基铁粉中掺杂不同含量的 BaTiO_3粉体,使用同轴线方法测试了复合粉体在2～18 GHz 频段范围内的介电常数和磁导率,基于传输线理论计算获得了复合粉体的反射系数,对比结果显示:BaTiO_3粉体的掺入,明显改进了羰基铁粉介电常数的频散特性,有效地提高了低频波段(2～5 GHz)的吸收性能,含有4%BaTiO_3(质量分数)的样品在3 GHz 处的反射系数达到-8 dB。适当比例 BaTiO_3和羰基铁的混合粉体有望成为性能优越的低频波段吸波材料。     

固体反射光谱的挖孔机制——红外吸波材料机理探讨之三

深入研究了固体反射光谱红外活性模剩余反射带短波边对介电常数变化的敏感性，并在此基础上研究了强弱振子介电耦合对反射光谱的影响，发现在一定条件下可以在强振子的剩余反射带内形成局部的低反射率频域     

检测乳癌的雷达小天线

用于乳癌检测的微波成像基于健康乳房组织和恶性肿瘤的电特性比较。这种固有的差异引起肿瘤(嵌在正常组织中)的微波反射。雷达微波成像则通过这种反射信号随天线位置的变化检测肿瘤。本文的主题是研制一种用于探测交叉极化反射的小型天线以及该天线在乳癌检测方面的应用。通过仿真和实验研究了这种天线用于肿瘤模型检测的能力和局限性,并验证了该方法检测乳房肿瘤的可能性。     

生物组织的介电频谱——实验技术发展和最近研究结果

了解生物组织的介电特性不仅能深入了解细胞和组织的结构,并有利于了解电磁场与生物组织之间相互作用的机理,确定动物和人体模型的吸收比率(SAR),有效地设计电磁感应热疗方案,以及诊断生物组织的病理状态等。本文主要介绍在射频和微波波段进行的有关实验测量技术的发展和一些测量结果。     

缺铁BaZnxCo2-xFe15.5．O27W型铁氧体微波物性研究

采用缺铁配方BaZnxCo2-xFe15.5．O27制备W型六角铁氧体材料,并深入研究了Zn含量以及铁氧体复合物浓度对材料的微波介电特性和磁特性的影响。结果表明,通过控制Zn含量和浓度可以有效调控铁氧体介电常数的大小以及共振频率的高低,为铁氧体材料的微波应用提供了研究基础。     

微波介质陶瓷介电机理研究进展

总结了近年来微波介质陶瓷领域结构特性对介电性能的影响机理的研究状况。主要介绍了影响介电常数、品质因数和谐振频率温度系数的本质因素。对未来微波介质陶瓷材料的设计具有一定指导作用,并在最后指出了未来介电机理的研究方向。     

大功率微波下溶液复介电常数的双探头测量

为了克服在大功率微波下测量用于计算复介电常数的反射系数相位的困难，使用一对不同特性阻抗的终端开路同轴探头，利用测量得到的反射系数的幅值，并基于电容模型实现了对盐溶液、甲醇／乙醇混合溶液复介电常数的计算，将测量计算结果与文献结果进行对比，证实了这种测量方法的有效性。     

同轴探头测量电磁参数的变频率法研究

基于频率是反射系数的独立变量和电磁参数本身是频率的函数的事实，本文利用扫描插值思想提出了同轴探头测量介电常数和磁导率的变频率法新技术，推导了反射系数的谱域全波模型，从实验上验证了变频率法的可行性。该方法只需要一次扫描反射测量，可以减少误差因素，简化测量手段，从而实现现场宽带快速测量。