[发明专利]箔条空气混合介电常数测量方法、系统、设备、介质及终端

说明书

本发明属于材料介电常数的微波测量分析技术领域，公开了一种箔条空气混合介电常数测量方法，所述箔条空气混合介电常数测量系统包括：设备连接模块、设备校准模块、目标测量模块、数据采集模块以及图像处理模块。本发明依据矩形波导法测量物质介电常数的测量设备，选用不同填充率对箔条空气的混合介电常数进行测量；利用NRW传输/反射法的散射方程推导出待测样品的介电常数，在矩形波导内填充不同的箔条数控制填充率，对箔条空气的混合介电常数进行测量，解决实验中的校准问题，弥补实验流程的空白；获取箔条空气混合介电常数的具体数据，对于后续箔条干扰物的传播特性研究提供最真实有效的数据，为后续新型材料的研究奠定数据基础。

技术领域

本发明属于材料介电常数的微波测量分析技术领域，尤其涉及一种箔条空气混合介电常数测量方法。

背景技术

目前，箔条因其低廉的价格，简单的制造过程以及优良的雷达干扰性能在现代海上电子战争中应用较为广泛，作为轻型的空中反射目标云可以在一定空间范围内受到交变电磁场作用下产生感应交变电流从而二次辐射电磁波，对目标雷达起到无源干扰的作用。箔条干扰物使用过程无需对雷达信息进行分析了解，但雷达设备的研究正在向微波阶段扩展，抗干扰性能逐渐加强，对箔条干扰物的研究也应该进一步深入，并在此基础上研制新型的箔条材料。目前市面上使用的箔条主要以玻璃纤维为基体涂覆金属箔制成，或者直接使用金属丝和涂覆金属的介质，现阶段对箔条干扰性能的研究主要是从运动扩散特性，电磁散射特性，电波传播特性三方面入手，对箔条统计相对介电常数的研究较少，若将其视作介质材料研究其电性能特性，可以为箔条材料的研究和应用提供参考数据。

研究电介质材料的电特性参数无论在材料学还是电磁学领域都具有广泛的应用前景和显著的学术价值。在材料学领域，箔条是使用时间最长，应用最为广泛的无源干扰物，现如今的箔条材料大多使用玻璃纤维保持刚性，在极细的玻璃纤维载体上镀均匀的金属薄层，使其在质量轻，分散性好，成本低，便于加工的基础上拥有良好的电性能，所以测量箔条的介电常数对于新型箔条材料的研究和发展有重要的意义。通过这些研究，可以了解介质的微观结构的特点和规律，便于对其分子结构或物质结构的某些规律特点做深入研究；同时通过其特性的研究，使我们有可能获得新型的，满足技术要求的一些介质材料。在电磁学领域，通过介电常数的测量，可以了解到电磁波与介质间的作用关系和场变化，通过它将介质极化的宏观现象与介质的微观结构联系起来。关于箔条空气混合介质的介电常数测量的研究目前来说为空白，针对箔条空气混合介电常数的实验测量步骤也鲜有具体的介绍，了解箔条空气混合介电常数的测量对于箔条的无源干扰性能研究有很重要的意义。因此研究箔条的介电常数的测量方法，实现高效准确的测量，对于后续箔条材料的应用和研究具有十分重要的现实意义。

对于材料介电常数的研究有建模以及测量两种方法，建模可以更好地把握介电常数的性质，方便公式化的学习，测量可以得到实测数据，结果更加真实准确。本发明的研究重点在于实验测量，这对于介质的电性能研究是最直接有效的方法，同时通过实验方法得到的介电常数的数据具有更高的实用价值。关于介电常数的测量主要集中在微波阶段，测量方法有自由空间法，探针法，谐振腔法，传输线法，波导传输/反射法。自由空间法用于大面积开放测量，主要有反射法和透射法两种，但反射法在测量过程中由于箔条样品较少无法铺满金属板，导致散射或者二次反射，无法准确测量单次反射的值，测量精度不高；透射法在箔条的位置校准方面存在困难，并且由于箔条体积较小，测量过程中会产生绕射等现象。探针法的测量虽然测量结果稳定，精度较高，但其测量的结果只能在一定范围内。谐振腔法的样品制备较难，造价较高，设计复杂，也不适用于箔条介电常数的测量。传输线法在样品的加工处理上会造成内在属性的改变，会使得测量结果与实际结果存在偏差。波导传输/反射的方法相较于前几种方法测量结果精度高，容易计算，样品放置产生的误差可以通过校准来解决，所以本次测量采用波导法测量，具体采用矩形波导法进行测量。