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利用开槽同轴样品改进铁氧体介电常数测量的反射技术
摘要： 本文研究了磁导率对同轴反射法介电常数测量结果的影响。详细探讨了具有介电与磁双重特性的铁氧体及石榴石材料介电表征用开槽同轴样品及夹具的设计原理、分析方法与仿真技术。该技术采用改进型同轴夹具和APC 07兼容的开槽同轴样品结构，通过沿轴向开设空气槽的同轴空心圆柱样品，使加载样品的夹具阻抗计算不受磁导率影响，从而精确测量铁氧体材料的复介电常数。所获得的介质与铁氧体表征数据应用于铁氧体环行器设计、粒子加速器脉冲磁体研制等领域，也广泛用于包括铁氧体自旋波线宽测量用介质谐振器设计在内的多种射频应用。设计工作旨在通过20kHz至1GHz宽频段同轴夹具反射测量，实现复介电常数的精确测定，并进一步探究反射测量技术在复介电常数精确测量中的应用。
关键词： 复介电常数、网络分析仪、同轴开路夹具、宽带测量技术
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于双棱镜的太赫兹时域衰减全反射光谱技术及其在溶液中L-苏氨酸水合状态表征中的应用
摘要： 为研究氨基酸的水合状态，太赫兹时域衰减全反射（THz TD-ATR）光谱技术常被用于测量复介电常数。然而传统THz TD-ATR系统仅配备单个ATR棱镜，在不同测量模式间需频繁清洁棱镜，不仅耗时且易因环境变化引入误差。为加速测量并避免环境波动影响，本文设计构建了基于双棱镜的THz TD-ATR光谱系统：通过光学导轨上设置带样/无样两个ATR棱镜，可快速切换至光路系统，便捷采集样品与参比ATR光谱。经去离子水测试验证，该双棱镜系统能快速高精度测定样品复介电常数。利用该系统测量分析了L-苏氨酸水溶液的复介电常数，定量表征了不同浓度L-苏氨酸溶液的水合数。研究表明，基于双棱镜的THz TD-ATR技术是快速准确研究氨基酸水合特性的有力工具。
关键词： 太赫兹光谱、复介电常数、时域衰减全内反射、氨基酸水合
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用等高线图对有耗电介质材料进行表征
摘要： 有耗电介质材料复介电常数的虚部较大并与实部耦合。此时空腔谐振频率不仅取决于样品的复介电常数实部，也受虚部影响，导致其复介电常数测定存在严重歧义。本研究提出一种通过等高线映射技术确定复杂介质的介电特性：全波仿真可获得作为相对介电常数与损耗角正切函数变量变化的谐振频率及品质因数等高线图谱，通过将实测谐振频率和实测品质因数进行等高线映射即可唯一确定样品的复介电常数。实验选取了三种低损耗材料（用于基准测试）和两种有耗材料共五种液体进行验证，其中三种低损耗材料的复介电常数测量结果与其他方法高度吻合；对于有耗材料，酒精的实测相对介电常数为6.786、损耗角正切为0.895，甘油的实测介电常数为6.811、损耗角正切为0.562。该等高线映射技术可适用于从无耗到有耗材料的液体与固体复介电常数测量。
关键词： 有损耗电介质材料、谐振频率、等高线映射、复介电常数、品质因数
更新于2025-09-23 15:21:21
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毫米波波段高介电常数薄膜复介电常数的无电极测量技术
摘要： 描述了一种无电极测量高K值介电薄膜复介电常数的技术。该技术基于准光学法布里-珀罗谐振腔，并针对双层介质结构（衬底/K膜）进行了改进。本方法旨在为后续工艺流程前提供高K值薄膜参数的简易中间控制手段。文中研究了能实现薄膜参数最灵敏定义条件的测量方案。该方法已在参数已知的两种层状结构上得到验证，并用于毫米波波段（约50GHz）铁电(Ba,Sr)TiO3薄膜的特性表征。
关键词： 法布里-珀罗谐振器、复介电常数、无电极测量、毫米波波段、高K值介质薄膜
更新于2025-09-23 15:21:21
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利用时域光谱技术测量石蜡相变材料在26 GHz至1.1 THz频段的复介电常数
摘要： 我们报道了六十六烷薄膜在26 GHz至1.1 THz频段的复介电常数测量结果。六十六烷（C36H74）的熔点为75°C，其15%的体积变化特性对开发大位移低损耗射频微执行器至关重要。本研究采用时域光谱技术测量石蜡样品在0.3-1.1 THz频段的传输系数。为提取介电常数并精确估算小损耗角正切值，我们开发了通过新型最小二乘法拟合测量数据的传播模型。采用德拜弛豫模型描述介电常数的频率依赖性。该方法收敛迅速且信号处理量极小，通过设计复介电常数频率依赖性的适当函数即可测定材料复介电常数。测量了20个不同厚度石蜡样品的透射率，测得平均介电常数为2.25（标准差0.028）。损耗角正切随频率单调递增，在1.1 THz时达到最大值6.32×10?3。研究表明石蜡是低损耗电介质，使其成为开发亚毫米波/毫米波(mmW)可变电容器、低损耗可重构天线及移相器的电-热-机械执行器的理想材料。
关键词： 太赫兹、时域光谱、损耗角正切、毫米波、烷烃、石蜡、复介电常数
更新于2025-09-23 15:21:21
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气相氮化镓的太赫兹屏蔽性能
摘要： 首次基于化合物半导体的航空材料——气态氮化镓（Aero-GaN）在太赫兹频段的电动力学特性通过实验进行了研究。在4-100厘米?1频率范围及4-300K温度区间内，测量了复介电常数、折射率和表面阻抗的光谱。基于实验数据确定了其屏蔽性能。该航空材料在0.1至1.3太赫兹频率范围内展现出卓越的屏蔽效能，在宽频带内超过40分贝，这对工业应用具有重要价值。这些结果使气态氮化镓跻身当今已知最佳太赫兹屏蔽材料之列。
关键词： 复介电常数、太赫兹屏蔽、气相氮化镓
更新于2025-09-23 15:19:57
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介电复制品测量：一种获取不规则形状物体复介电常数的新技术
摘要： 介电测量能提供有关材料特性的宝贵信息，可用于考古等领域对物体进行分类和溯源。现有识别方法均存在部分破坏性，而作者基于谐振腔微扰（RCP）原理开发的创新电磁检测法提供了一种极具吸引力的无损替代方案。传统RCP存在频率与Q值变化受物体形状影响的问题，我们通过采用已知介电常数的材料制作物体复制品来解决该难题。随后结合三个正交场方向微扰（先由物体本身、再由其复制品产生），消除形状依赖性，从而测定物体的介电常数和损耗因子。在建立这种新型数字谐振法（DRM）理论后，我们使用聚四氟乙烯（PTFE）和3D打印材料制成的几何形状组验证了该原理。后续测量使模型可纳入二阶项以提高精度。最终实验证明DRM能有效区分不同材质的不规则物体。该技术潜在应用包括判定陶器、玻璃和燧石的产地，以及区分象牙与骨骼，这对海关、环?；埂⒉┪锕莨莩ぜ翱脊叛Ъ揖哂兄匾壑?。
关键词： 谐振腔、3D打印、人工制品、网络分析仪、介电测量、考古学、复介电常数、无损检测
更新于2025-09-24 01:17:34
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金/聚合物核壳纳米复合材料的等离激元特性及其在热响应杂化超表面中的应用
摘要： 我们研究了非相互作用金核/聚(N-异丙基丙烯酰胺)壳纳米粒子（NPs）有序晶格的温度依赖性光学响应，该体系已被证实具有光热和传感功能。针对这一体系，我们首次采用原位光谱椭偏仪（SE）测定晶格的复数温度依赖性光学特性——这一关键信息却常被忽视。通过这种方法，我们充分利用了大规模胶体自组装技术，使常规SE能够检测NP晶格?；贜P及其介电环境的实际特性建立有效模型，对SE数据进行定量解析。该模型可估算温度依赖性形貌参数（如金核与基底间距），同时获得等离子体NP晶格的复介电常数。因此，通过结合SE的高灵敏度与适当建模，我们实现了热响应性NP晶格的全面表征。本方法对分析和设计具有等离子体功能的功能性杂化超表面（包括粒子-薄膜耦合系统）具有重要价值。
关键词： 光谱椭偏仪、聚N-异丙基丙烯酰胺、局域表面等离子体共振、复介电常数、核壳颗粒
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE光子学与电磁学研究春季研讨会（PIERS-Spring）- 意大利罗马（2019.6.17-2019.6.20）] 2019光子学与电磁学研究春季研讨会（PIERS-Spring）- 矩形波导中电磁特性材料的测量
摘要： 本文讨论了一种测量绝缘材料平板样品相对复介电常数的波导法，该方法对样品在波导段上的位置变化具有不变性。通过LR方法消除了同轴-波导转换对测量结果的影响，并通过在频域内最小化目标函数来确定所测参数。
关键词： 频率范围、LR法、波导法、复介电常数、绝缘材料
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第24届电磁与声波理论正反问题国际研讨会(DIPED) - 乌克兰利沃夫(2019.9.12-2019.9.14)] 2019年第24届电磁与声波理论正反问题国际研讨会(DIPED) - 用于生物活性液体复介电常数测定的最小反射系数波导毫米波测量腔
摘要： 针对生物活性高损耗液体复介电常数测定的原创波导毫米波测量腔体，通过数值模拟与实验进行了研究。该测量腔由圆形金属波导、特氟龙插入件及内置待测液体的玻璃毛细管构成。其主要特点如下：波导输入/输出端连接结构（匹配元件）具有最小反射系数；盛放高损耗待测液体的毛细管并非如常规般置于电磁场最强处，而是与波导腔内波传播方向呈一定角度设置。论文探讨了这种毛细管布置方式的优越性，并将该波导毫米波测量腔与对称式波导毫米波测量腔在复介电常数测定方面进行了对比。
关键词： 毫米波、反射系数、微波谐振器、复介电常数、生物活性液体、频谱、波导
更新于2025-09-16 10:30:52