粉末材料的变温介电常数测量-深空探测学报.PDF

第 5 卷 第 3 期 深 空 探 测 学 报 Vol. 5 No. 3 2018 年 6 月 Journal of Deep Space Exploration June 2018 粉末材料的变温介电常数测量 高博，陈楠，周舒，童玲 （电子科技大学 自动化工程学院，成都 611731 ） 摘 要： 介绍了粉末材料介电常数变温测试系统，测试温度可达200 ℃。测试系统以传输/反射法为理论基础。测试系 统有两个关键的部分，一是利用去嵌入技术去除转接头和垫片的影响；二是温度控制系统，该系统包括被测件的设计，隔 热和温度分布情况等。利用该系统，对不同温度下模拟月壤的介电常数进行了测量，在不同温度下，模拟月壤LLB-07和月 壤JSC-1A 的介电常数非常接近，模拟月壤的介电常数及损耗正切随着温度的升高而增加。利用本文的测试系统能够实现粉 末材料的变温介电常数测试。 关键词：介电常数；传输/反射法；TRL校准；模拟月壤 中图分类号：V45 文献标识码：A 文章编号：2095-7777 （2018）03-0286-06 DOI: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.3.012 引用格式：高博，陈楠，周舒，等. 粉末材料的变温介电常数测量[J]. 深空探测学报，2018 ，5 （3 ）：286-291. Reference format: GAO B，CHEN N，ZHOU S ，et al. Measurement of temperature dependent dielectric constant of powder materials[J]. Journal of Deep Space Exploration，2018 ，5 （3 ）：286-291. 0 引　言 料介电常数变温测量系统。粉末材料测量的难点主要 体现在需要利用特殊的校准技术去除垫片的影响，采 月球探测是许多国家研究的热点，它不仅蕴藏着 [ 11- 12] 用TRL （Thru-Reflect-Line ）校准技术 ，去除了聚 巨大的矿藏，而且是人类探索宇宙的第一站。微波探 测雷达是探索月球资源的重要工具。利用雷达探测月 四氟乙烯垫片和隔热同轴传输线的影响。经过TRL校 球资源的第一步和关键一步是研究月球土壤和岩石的 准，可以准确地得到粉末材料两端的散射参数，继而 介电特性。 通过NRW算法得到粉末材料的介电常数。 材料的介电常数不是固定不变的，它会随着频 1 测量理论 率、温度的变化而变化。月球上的昼夜温差很大，因 此需要准确测量不同温度下月壤的介电常数。近年来， NRW方法是将精加工的被测材料放入一段同轴传 [1-3] 输线中，如图 1 （a ）所示。空气填充的传输线的特性 出现了很多种介电常数变温测试方法，如传输/反射法 、 [4-5] [6-7] [8-9] 阻抗为 ，材料填充的传输线的阻抗为 。电磁波将 自由空间法 、