测量材料电磁参数的多样品法
固体材料微波频段使用波导装置的电磁参数测量方法
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下载文档后，可根据您的实际需要进行调整和使用，希望能够帮助到大家，谢射!（4篇）《固体材料微波频段使用波导装置的电磁参数测量方法》篇1固体材料微波频段使用波导装置的电磁参数测量方法通常包括以下步骤: 1. 准备测试样品：将待测固体材料制成波导样品，通常是将材料切割成薄片或者条状物，以便将其放置在波导装置中进行测量。
2. 准备波导装置：根据待测材料的特性和测量需求，选择合适的波导装置，并将其放置在测量环境中，例如恒温恒湿实验室等。
3. 测量反射系数：将待测样品放入波导装置中，使用微波反射计等设备测量样品在微波频段的反射系数。
反射系数是描述材料对微波反射能力的参数，可以通过它来计算材料的传输系数和反射损耗等参数。
4. 测量传输系数：通过测量反射系数，可以计算出材料的传输系数，即材料对微波的传输能力。
通常使用微波网络分析仪等设备进行测量。
5. 测量衰减系数：通过测量样品的反射系数和传输系数，可以计算出材料的衰减系数，即材料对微波信号的衰减能力。
衰减系数是描述材料对微波信号的衰减程度的参数。
6. 计算其他电磁参数：通过反射系数、传输系数和衰减系数等参数，可以进一步计算出材料的其他电磁参数，例如群延迟、相位延迟等。
在测量过程中，需要注意控制测量环境的温度、湿度等参数，以保证测量结果的准确性和稳定性。
《固体材料微波频段使用波导装置的电磁参数测量方法》篇2固体材料微波频段使用波导装置的电磁参数测量方法通常包括以下步骤: 1. 准备测试样品：将固体材料制成薄片或条状样品，以便将其放置在波导装置中进行测量。
2. 校准波导装置：使用标准样品 (例如，已知介电常数和厚度的平板) 对波导装置进行校准。
金属材料成分分析方法
金属材料成分分析方法金属材料成分分析方法是金属材料研究中的重要环节，可以通过对金属材料中各元素的含量进行准确分析，以确定金属材料的组成，从而为材料的性能评估、质量控制和研究提供支持。
现代金属材料成分分析方法有多种，本文将对其中几种常见的方法进行介绍。
一、化学分析法1.比重法：比重法是通过测量金属材料在不同溶液中的比重来确定样品的成分。
比重法可以根据样品的密度与已知含量标准曲线进行对比，以确定各元素的含量。
2.水溶液电导法：水溶液电导法是通过测量金属材料在水溶液中的电导率来确定样品的成分。
根据不同元素的电导特性，可以通过电导率与含量之间的关系确定各元素的含量。
3.滴定法：滴定法是通过溶液中的滴定剂与金属材料反应来确定样品的成分。
滴定法可以根据反应的滴定量与已知标准溶液的滴定量进行对比，以确定各元素的含量。
二、光谱分析法1.火焰光度法：火焰光度法是通过测量金属材料在火焰中产生的特定波长光线的强度来确定样品的成分。
不同元素在火焰中产生的光线具有特定的波长，通过测量不同波长光线的强度可以确定各元素的含量。
2.原子吸收/发射光谱法：原子吸收/发射光谱法是通过测量金属材料在光谱仪中的吸收或发射特定波长光线的强度来确定样品的成分。
不同元素在光谱仪中产生的光线具有特定的波长，通过测量不同波长光线的强度可以确定各元素的含量。
三、质谱分析法质谱分析法是通过将金属材料样品转化为气态或离子态，在质谱仪中进行质量分析，来确定样品的成分。
质谱分析法通常包括质谱仪前处理、样品离子化和质谱仪测量等步骤，可以准确测定样品中各元素的含量。
四、X射线衍射法X射线衍射法是通过照射金属材料样品，测量样品对X射线的衍射图样，从中得到样品的物相信息和晶格参数。
根据衍射图样的特征，可以推导出样品中各元素的含量和晶体结构。
除了上述方法外，还有电子探针分析法、电磁感应法、拉曼光谱法等。
这些方法各有优势和适用范围，可以根据具体需求选择合适的方法进行金属材料成分分析。
自由空间法测试材料电磁参数的探讨
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｅ ｅａ ａ ｕ ｅ ｎ ｔｏ ｓｏ ｅ ｌ ｓ ｄ ｔ ａ ｕ ｅｔ ｅｅｅ ｔｏ ｇ ｅｉ ｏｐ ｒｉｓ ｓｒ ｃ ｎ ｒｄ ｃ ｓｓ ｖ ｒｌｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｍｅｈ ｄ ｆ ｎｙｕ ｅ ｏ ｍｅ ｓ ｒ ｈ ｌ ｃｒｍａ ｎ ｔ ｐｒ ｅｔ ｌ ｃ ｅ ｏ ｃｏ ｖ ｔｒａ ． Ｃ ｍｐ ｒｎ ｈ ｓ ｔ ｏ ｓ ｆｅ — ｓ ａ ｅ ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔｉ ｒｕ ｈ ｏｗａ ｄ ｔ ａｕ ｎ ｆｍｉｒｗａ ｅ ｍａｅ １ ｉ ｏ ａ ｇ ｔ ｅｅ ｍｅｈ ｄ ， ｒｅ ｉ ｐ ｃ ａ ｕ ｅ ｎ ｓ ｂ ｏ ｇ ｔｆｒ ｒ ｏ ｍｅ ｓ ｒ ｇ ｉ
摘 要 简单介绍几种常用的微波材料电磁特性参数测试方法 ， 在对比各种测试方法的基础上 ， 提出了自
由空 间法 测 试 材 料 的 电磁 参 数 ， 该 测 试 方 法 进 行 理 论 分 析 和 推 导 ， 别 从 校 准 质 量 、 试 精 度 、 差 来 源 等方 面 对 分 测 误 证 明该 方 法 在 材 料 电磁 参 数 测 试 应 用 中 的 优 越性 。
器上 ， 通常 微波 材 料在 整 个 工 作 频 段 内呈 现 出 不 同
终 端 开／ 路法 是 通过 测 量线 ， 量 样 品在终 端 短 测 开路 或 短路 （ｉ ｓｏ ｉ ｕ ） 况 下 的 反 射 系 数 ， ａ ／ｈ ｒ ｃ ｃｉ 情 ｒ ｔ ｒ ｔ 进
ＺＨＡＮＧ Ｗ ＡＮＧ — ｃ ｕ Ｚ Ｎａ Ｌｉ ｈ ｎ ＨＡＮＧ ｏ— ｈ ａ Ｇｕ ｕ
（ ｅｉｇＩ ｔｕｅｏ Ｒ ｄ ｅ ｏ ｇ＆ ｅｓｒ ｅｔ， ｅｉｇ１０ ３） Ｂ ｉ ｓｔ ｆ ａｉ Ｍ ｔｌ ｙ Ｍ ａｕ ｍ ｎ Ｂ ｉ ００９ ｊ ｎ ｉｔ ｏ ｒ ｏ ｎ ｅ ｓ ｊ ｎ
软磁铁氧体材料参数测量方法和技巧
科技篇（ 研究与开发）０１ ５ 上） ２１年０月（
陶 瓷 Ｃｒ ｉ ｅ ｍｃ ａ ｓ
・２ ３・
软 磁 铁 氧 体 材 料 参 数测 量 方法 和 技 巧
崔 锦 华 郝 利 军 王 远
（ １陕西金 山电器有 限公 司 陕西 成 阳 ７ ２ ０ ） （ １ ０ ０ ２咸 阳陶 瓷研 究设计 院 陕 西 咸 阳 ７ ２ ０ ） １ ０ ０
线 的直径 为 ０ ３ ｎ ． ５ｍｒ。
力、 磁场 强度 、 度 等 变化 而 变 化 ， 温 因此 必 须 正 确 地 设
定这 些参 数 。
３ 测量前 样 品应该 保 持 中性 ， 以用 交 流 退 磁 法 ） 可
或 热退 磁法 给样 品退 磁 。 ４ 样 品上应 缠 一 层 绝 缘 带 ， 绝 缘 带 上 面 均 匀 地 ） 在 缠 绕一 层绝 缘导 线 。
不 会 引起测 量值 可 以忽 略不计 的 变化 。
８ 磁通 密度 或 外 加 磁 场 ， 应 控 制 在 足 够 低 的范 ） 也
围内 。
较 高 ， ０ ０ ～ １ ， 以被 广 泛 应 用 。通 常选 用 可 为 ．１ 所
＊ 作 者简 介 ： 崔锦 华 （９ ６ ） 主 要 从 事 磁 性 材 料 及 器 材 件 的 测量 及试 验 。Ｅ— ｍａ ：１ ６ １０ ＠ ｑ． ｏ １６ － ， ｉ １ ９０ ３ ３ ｑｃｒ ｌ ｎ
物理实验技术中的电磁脉冲实验操作方法
物理实验技术中的电磁脉冲实验操作方法电磁脉冲（Electromagnetic Pulse，简称EMP）是指在极短时间内产生的较强电磁辐射。
电磁脉冲的应用领域极为广泛，涉及到军事、科研、通信等多个领域。
在物理实验中，电磁脉冲实验常常被用来研究材料的电磁参数、电子设备的抗干扰性能等。
以下将介绍一些常见的电磁脉冲实验操作方法。
1. 实验室条件准备在进行电磁脉冲实验前，需要保证实验室的条件符合要求。
首先，实验室应具备良好的电气接地，以确保实验过程中电磁脉冲不会对实验设备和人员造成伤害。
其次，实验室应有充足的电源供应和稳定的电压，确保实验设备能够正常工作。
同时，实验室还需要有足够的容量用来存储实验样品和设备。
2. 电磁脉冲发生器电磁脉冲实验需要使用电磁脉冲发生器来产生电磁脉冲信号。
电磁脉冲发生器是一种特殊的高压脉冲电源，能够在极短时间内产生高电压、高电流的脉冲信号。
电磁脉冲发生器可以分为固态发生器和管式发生器两种类型。
固态发生器由半导体器件构成，具有较小的体积和较高的可靠性；而管式发生器则采用真空管等传统元器件，能够提供较大的脉冲能量。
3. 脉冲电磁辐射电磁脉冲实验通过产生高能量的电磁波来模拟真实情况下的电磁辐射。
一般来说，电磁脉冲的辐射频率范围较广，可以覆盖射频到毫米波段。
为了实现精确的辐射控制，通常会使用天线来发射电磁脉冲信号。
天线的选择应根据实验要求和频段特性来确定，并且需要进行天线匹配以提高辐射效率。
4. 实验样品选择在进行电磁脉冲实验时，实验样品的选择非常重要。
样品的尺寸、形状和材料等因素都会对实验结果产生影响。
一般来说，实验样品需要具备良好的电磁波吸收特性，以便更好地模拟真实环境下的电磁辐射。
此外，实验样品还需要能够承受高能量的电磁脉冲，而不会受到损坏。
5. 实验测量与分析电磁脉冲实验后，需要对实验结果进行测量与分析。
常用的测量参数包括脉冲电压、电流、频谱特性等。
为了实现精确的测量，需要使用专业的测量设备，如示波器、频谱分析仪等。
自由空间法测试超材料的电磁参数
Ｅ —ｍａｉｌ：ｇｕｃｈａｏ１２３ａｂｃ＠ ｓｉｎａ．ｃｏｍ
最近 ，Ｓｍｉｔｈ等人 和 Ｋｏｃｈｎｙ［７Ｊ等人首先通过对周期性超材料结构单元的数值模拟提取了有效 的电磁 参数。Ｃｈｅｎ等人 针对其他的超材料结构提出了一种改进 的有效电磁参数提取 方法 。超材料有效 电磁参 数提取 的主要方法 ：①应用等效媒质理论将非均匀的超材料近似替代为均匀 的满足本构关系 Ｄ： Ｅ和 ８ ＝／ｘ 日的媒质 ；②电子工程 中用来反演 Ｊｓ参数 的标准方法 被用来来提取有效 电磁参数 。
第 ９卷第 ５期 ２００８年 １Ｏ月
空 军 工 程 大 学 学 报 （自然科学 版） ＪＯＵＲＮＡＡ。ｒＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＥＤＩＴＩＯＮ）
Ｖｏ１．９ Ｎｏ．５ ０ｃｔ．２ｏｏ８
自 由空 间法 测试 超 材 料 的 电磁 参 数
第 ５期
裴志斌 等 ：自由空间法测试 超材 料的电磁参数
８７
１ 测 试 系统
测试系统由喇叭聚焦透镜天线 、矢量网络分析仪和控制计算机组成 。该系统放置于测试平台上 ，计算机
在整个 测试 系统 中是 控制 中心 ，控 制着 网络 分析 仪 的 自动 测试 和 电磁参 数 的计算 ，见 图 １。
裴 志 斌 ， 顾 超 ， 屈 绍 波 ， 马 华 ， 王 甲富
（空军工 程大学 理学 院 ，陕西 西安 ７１００５１）
摘 要 ：随着近年来超材料技术 的迅猛发展 ，对超材料有效 电磁参数的测 量精度也要求越来越 高。研 究 了超 材料 的有 效 电磁参 数 的测试 技术 ，提 出 了利用 自由空 间法来 测 试超 材 料 的有 效 电 磁 参 数。 与其 它测试 方 法相 比，自由空 间法 是 一 种 非接 触 和 非破 坏 性 的测试 方 法 ，对测 试 材 料 样 品没有非常严格的形状和工艺要求 ，只需厚度 均匀且具有一定大 的测试 面积，以避 免边沿绕 射。探 讨 了在 参数反 演 过程 中产 生 的多值 问题 和相 位模 糊 问题 ，并通过 理 论分 析 给 出 了一种 有 效的解决力案。用 自由空间法测量 了超材料样 品在（８ ＧＨｚ一１４ ＧＨｚ）的有效电磁参数，并和波 导法的测试结果进行 了比较。结果表 明自由空间法测试超材料的电磁参数是正确可靠的，具有 实用价值 。 关键 词 ：自由空 间法 ；波 导法 ；超 材料 ；电磁 参数 中图分类 号 ：Ｏ４４１．６；０４８２．５ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１００９—３５１６（２００８）０５—００．８６—０５
磁参数的测量
磁参数的测量磁参数的测量是磁学基础研究和磁性材料及元器件工业的重要组成部分，电工测量技术中不可缺少的分支。
它主要包括磁场测量和磁性材料测量两方面的内容。
这部分的内容接触到高中物理的一些知识，同学们也都没有测量过磁类的参数，属于比较生疏的部分，所以先对基本知识做查询了解。
磁性元件：如收音机的磁棒，电视机中的磁芯、磁帽、偏转线圈磁环等。
磁性材料：通常认为，磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。
主要分为软磁材料和硬磁材料，还有一些特种磁性材料。
金属的磁性材料主要有电工钢、镍基合金和稀土合金，非金属的主要是铁氧体材料。
磁性材料是生产、生活、国防科学技术中广泛使用的材料。
如制造电力技术中的各种电机、变压器，电子技术中的各种磁性元件和微波电子管，通信技术中的滤波器和增感器，国防技术中的磁性水雷、电磁炮，各种家用电器等。
此外，它在地矿探测、海洋探测以及信息、能源、生物、空间新技术中也获得了广泛的应用。
1. 磁场测量在生厂上要求一些磁性元件的部位能够产生一定强度的磁场，或者限制元件周围的磁场强度。
测量方法很多，主要有三类：（1） 利用电磁感应原理，将磁场强弱转换成测试线圈的感生电动势；（2） 利用载流导体在磁场中受电磁力作用的原理，转换为力测量；（3） 利用物体在磁场中表现特性的不同，转变成电参量测量。
以下列举了一些课本上的测量磁场的方法做初步了解。
1.1用冲击检流计测磁通测量的原理图见书图2-5-2。
电磁感应原理：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流。
由图中可见，移动测量线圈，必将产生一个感应电动势e ，线圈回路中得到一个脉冲电流，检流计也接在这个回路之中，脉冲电流使可动线圈产生偏移，记偏最大移角为m α。
根据电路图中的电压平衡和初始值、以及偏转量与脉冲电荷q 的关系式q k q m 1=α，最后可得m α与磁通△φ的正比关系式：φα∆-=Rk w q B m 现常用的有上海电表厂的AC4/3冲击式直流检流计、及改善了的AC171.2用磁通计测量磁通磁通计是由测量线圈和一个无反作用力矩的磁电系测量机构成。
ftir 测试方法
ftir 测试方法FTIR测试方法FTIR（Fourier Transform Infrared Spectroscopy）是一种常用的分析技术，用于研究物质的结构和化学组成。
通过测量样品吸收红外辐射的能力，可以得到关于样品中不同化学键的信息。
本文将介绍FTIR测试方法的原理、步骤和应用。
一、原理FTIR测试基于红外光谱的原理，红外光谱是指在3000 nm至1 mm波长范围内的电磁辐射。
当红外光通过样品时，样品中的化学键会吸收特定的红外波长，形成特征峰。
这些峰可以用来识别样品中存在的化学物质和它们的功能基团。
二、步骤1. 样品制备：将待测样品制备成适合红外测试的形式，如固体样品可以制备成KBr片，液体样品可以直接涂在红外光谱仪的样品盘上。
2. 仪器校准：根据仪器的使用说明进行仪器校准，确保仪器的准确性和可靠性。
3. 测量样品：将样品放入红外光谱仪中，设置合适的参数，如波数范围和分辨率，并开始测量。
4. 数据处理：使用专业的FTIR软件对测量得到的光谱数据进行处理和分析，如峰识别、峰拟合和峰面积计算等。
5. 结果解读：根据峰的位置、强度和形状，对样品进行结构分析和化学组成确认。
三、应用FTIR测试广泛应用于许多领域，包括化学、材料科学、生物医药、环境监测等。
以下是一些常见的应用领域：1. 物质鉴定：通过比对样品的红外光谱与数据库中的标准光谱，可以确定样品的化学成分和结构信息。
这对于未知物质的鉴定和质量控制非常重要。
2. 药物分析：FTIR可以用于药物的质量检验和成分分析。
通过检测药物中的功能基团和其它特征峰，可以判断药物的纯度和质量是否符合标准要求。
3. 食品安全：FTIR可以用于食品中有害成分的检测和分析，如农药残留、添加剂和污染物等。
这对于保障食品安全和质量非常重要。
4. 环境监测：FTIR可以用于大气污染物和水质污染物的监测和分析。
通过检测样品中的特定峰，可以确定污染物的种类和浓度，为环境保护提供依据。
电磁材料的电磁参数及测量
设介质环在磁场强度H =0时未处于磁化状态,磁化强度M =0,见图1。增大H ,开始时, M增加比较缓慢(OA段,然后经过急剧增长过程(AB段,又缓慢下来(BS段。当H >Hs时, M几乎不再增长。介质的磁化已达到饱和状态。饱和状态下的磁化强度M s ,即饱和磁化强度。
磁介质的磁化率m =M /H。磁导率= 0 r。其中r =1+ m ,称为相对磁导率。引入磁导率这个概念的原因是:铁磁质呈现很强的顺磁性,但不是线性介质。但为了能用数字表征材料的磁性,人们类比线性材料的情况引入此概念。
2电磁材料的主要电磁参数以及测量
方法
表征材料电磁特性的宏观电磁参数有许多,在不同的研究领域或应用场合,常采用不同的宏观电磁参数。例如,在极宽的频率范围内科学上和工程上常采用复介电常数和复磁导率,在通信工程中常
第13卷第6期
2020年12月
金属功能材料
M etalli c Functional M aterials
=N k ! /(mAB =1/C N k !
(1
此式表明磁通计偏转值与被测磁通!的变化成正比。式中C为磁通计的仪表常数。
磁性材料BH特性测量讲义
近代物理实验讲义BH特性测量南京理工大学物理实验中心2009.1.20BH特性测量引言磁性材料是我们广泛使用的一类材料，它与我们的生产生活紧密相关。
许多生产设备上都安装有由磁性材料制成的部件，比如发电机中的永磁体、电动机中的转子、各类电磁铁中的铁芯、用于密封润滑的磁性液体，还有磁性液体选矿。
近年来兴起的纳米技术更是使磁性材料研究和应用达到了新的高度。
纳米磁性材料由于具有单畴结构导致的高矫顽力或者尺度小于磁畴而导致的超顺磁状态而在高密度磁存储和生物医学方面展现出了诱人的应用前景。
我们使用的磁性材料根据其矫顽力的大小可以分成三类，即硬磁材料、半硬磁材料、软磁材料。
其中硬磁材料具有很高的矫顽力，适合用于需要永久磁场的场合，比如电机定子中的磁瓦、扬声器中的永磁体等等。
磁性参数的测试是评价一种磁性材料应用潜力的一个重要手段，因此我们有必对各种磁性材料的次性能进行测量。
一、实验目的A 掌握磁化曲线和磁滞回线中涉及的各类物理量的物理含义，及其对于应用的参考价值；B掌握HT610 B-H硬磁材料测量系统的结构和测量原理；C 掌握利用该系统研究硬磁材料（AlNiCo合金）的退磁曲线、磁滞回线；研究被测材料的磁特性，即B r（剩磁）、H c（矫顽力）、（BH）max（最大磁能积）、Rs（矩形比）等几项基本磁性能参数的方法。
二、实验设备HT610 B-H硬磁材料磁特性测量仪，计算机，待测的硬磁样品（AlNiCo 合金）三、实验原理在铁磁性材料中由于磁矩之间的交换作用，它们会自发的沿平行方向进行排列。
由于磁体本身具有一定的几何尺寸，当所有原子的磁矩都同向排列时将会导致磁体表面产生表面磁极。
表面磁极会在磁体内部产生退磁场，磁体内的原子磁矩与退磁场相互作用，具有退磁场能。
为了降低退磁场能磁体会由单畴结构转变为多畴结构，即由整个磁体内部所有原子磁矩一致取向转变为由一系列小的区域构成，在每个小的区域内部原子磁矩取向基本相同，但是不同区域内部的原子磁矩取向具有随机性。
TG,DSC,TEM
一．热分析TG热重分析（Thermogravimetric Analysis，TG或TGA），是指在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析技术，用来研究材料的热稳定性和组份。
TGA在研发和质量控制方面都是比较常用的检测手段。
热重分析在实际的材料分析中经常与其他分析方法连用，进行综合热分析，全面准确分析材料。
基本原理是: 样品重量变化所引起的天平位移量转化成电磁量，这个微小的电量经过放大器放大后，送入记录仪记录；而电量的大小正比于样品的重量变化量。
当被测物质在加热过程中有升华、汽化、分解出气体或失去结晶水时，被测的物质质量就会发生变化。
这时热重曲线就不是直线而是有所下降。
通过分析热重曲线，就可以知道被测物质在多少度时产生变化，并且根据失重量，可以计算失去了多少物质。
许多物质在加热过程中会在某温度发生分解、脱水、氧化、还原和升华等物理化学变化而出现质量变化，发生质量变化的温度及质量变化百分数随着物质的结构及组成而异，因而可以利用物质的热重曲线来研究物质的热变化过程，如试样的组成、热稳定性、热分解温度、热分解产物和热分解动力学等。
热重分析通常可分为两类：静态法又称等温热重法，是在恒温下测定物质质量变化与温度的关系，通常把试样在各给定温度加热至恒重。
该法比较准确，常用来研究固相物质热分解的反应速度和测定反应速度常数。
动态法又称非等温热重法，是在程序升温下测定物质质量变化与温度的关系，采用连续升温连续称重的方式。
该法简便，易于与其他热分析法组合在一起，实际中采用较多。
【微商热重分析（DTG）：TG曲线对温度（或时间）的一阶导数。
以物质的质量变化速率（dm/dt）对温度T（或时间t）作图，即得DTG曲线。
】{ 变位法—重量与倾斜角度成正比。
零位法—重量与到达零位所需的磁力成正比。
}——半定量基本仪器：⒈试样支持器；⒉炉子；⒊测温热电偶；⒋传感器；⒌平衡锤；⒍阻尼和天平复位器；⒎热天平【天平、炉子、程序控温系统、记录系统等几个部分】；⒏阻尼信号DTA、DSC、TG等各种单功能的热分析仪若相互组装在一起，就可以变成多功能的综合热分析仪，如DTA－TG、DSC－TG、DTA－TMA（热机械分析）、DTA－TG－DTG（微商热重分析）组合在一起。
分析传输与反射法测量材料电磁参数相关问题
Г = ZS - Z0 = ZS + Z0
μr εr
-1
（1）
μr εr
+1
实际测试中常采用同轴空气线作为取样器，其
结构如图 1 所示。在空气 - 测试样品的两个界面上
0 引言 随着电子元器件向微型化、集成化、高频化方
向发展，越来越多的电解质、薄膜等新材料需要用 介电常数、磁导率、损耗角正切等微波电磁参数来 表征其性能。在微波电路设计、射频吸波材料吸收 性能的仿真计算和干扰抑制用磁性材料的研究等活 动中，相对复介电常数（εr = ε′r - jε″r）和复相对磁 导率 （μr = μ′r - jμ″r）的测量对于合理地选择材料、 设计器件至关重要，如果电磁参数测量存在较大的 误差，会使得设计、仿真的结果与实际测量结果存 在很大的差别。
到的网络分析仪校准基面选择、样品位置确定等问 题，提出了一种改进的全二端口校准方法，有利于 解决实际操作中的问题。这将使传输 / 反射法在材 料电磁特性的研究与实际测量中得到更广泛的应用。
参考文献：
[1] 曹江. 介质材料电磁参数测量综述[J]. 宇航计测技术, 1994, 13(3): 30-34.
这些频率点上，测试样品厚度正好是半个波导波长
的整数倍，因此称之为“厚度谐振”。
式中 n 为自然数，可知 γ 的值有无穷多个，相应的 复介电常数也有无穷多个，此为多值性问题。
以上为应用 NRW T/R 法时常要解决的两个问题。 2 NRW改进算法
针对厚度谐振问题，最简单的解决方法是减小 样品厚度，对于低损耗介质，推荐的最佳试样厚度 为 λ / 4，例如对于 30 MHz ~ 18 GHz 的测试频率，计 算可得工作波长为 16.7 mm ~ 10 m，若取样品厚度为 4 mm，则应能解决厚度谐振问题。但是，样品过薄 会使得尺寸测量误差的影响程度增大。冯永宝等 [5] 研究提出，l 的测量误差对复介电常数和复磁导率的 虚部有较大的影响，对复相对磁导率的实部影响较 小。l 的正误差使得计算得到的复介电常数和复磁导 率比不存在误差时的真实值小；l 的负误差使得计算 得到的复介电常数和复磁导率比不存在误差时的真 实值大，误差越大，计算值比真实值的偏离程度越大。 为解决这个问题，微波工作者提出了多样品法、多 频率法、短样品法等。此外，田步宁等 [6-7] 给出了适 合任意长度试样的改进 NRW 算法，但这些方案仅限 于对非磁性材料的参数测量，故存在一定的局限性。
固体材料微波频段使用波导装置的电磁参数测量方法
固体材料微波频段使用波导装置的电磁参数测量方法引言在固体材料微波频段的应用中，准确测量材料的电磁参数是非常重要的。
电磁参数包括复介电常数、复磁导率和电导率，它们描述了材料对电磁波的响应。
波导装置被广泛应用于这一领域，它可以通过测量波导中的电磁场来确定材料的电磁参数。
本文将介绍固体材料微波频段使用波导装置的电磁参数测量方法。
一、波导装置基本原理波导是一种特殊的传输线，由金属导体包围，用于传输电磁波。
它可以提供一种较为稳定和保护的电磁场环境，并且它的传输特性与材料的电磁参数有关。
波导的基本结构包括金属导体和介质，其中介质通常是固体材料。
二、测量过程1.设计波导结构首先，需要选择合适的波导结构。
波导的形状和尺寸会直接影响到波导中的电磁场分布。
常见的波导结构有矩形波导、圆形波导和大功率波导等。
2.制备样品样品是材料测量的主体，制备样品需要考虑其尺寸和形状。
通常，样品的尺寸应当比波导截面尺寸小，以避免对波导的传输特性产生较大影响。
同时，样品需要能够稳定地固定在波导中。
3.安装波导装置将波导装置安装在测量平台上，确保波导的电磁场能够与样品充分接触。
波导装置的准直和定位也需要精确。
4.测量波导装置可以根据波导中电磁场的变化来测量材料的电磁参数。
一般而言，会通过向波导中耦合电磁波并测量反射和透射的方式来获取波导中电场和磁场的分布情况。
为了测量电磁参数（1）反射系数测量：通过连接光谱仪、频谱分析仪等仪器，对波导中的反射系数进行测量。
根据反射系数，可以得到电磁波在波导中的传输特性。
（2）透射系数测量：通过连接光谱仪、频谱分析仪等仪器，对波导中的透射系数进行测量。
透射系数可以提供关于材料电导率等参数的信息。
（3）计算电磁参数：根据测量到的反射系数和透射系数，可以使用适当的计算方法来计算材料的电磁参数。
常见的方法有逆滤波算法、模型匹配法和数值优化法等。
三、近年发展与展望随着微波技术的发展，固体材料微波频段使用波导装置的电磁参数测量方法也不断完善。
粉状材料电磁参数测试标准
粉状材料电磁参数测试标准1. 引言随着科学技术的不断发展，电磁波在各个领域的应用越来越广泛，如通信、雷达、导航等。
因此，对粉状材料的电磁参数进行准确测量具有重要意义。
本文将对粉状材料电磁参数测试的标准进行详细介绍，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
2. 粉状材料电磁参数测试的目的粉状材料电磁参数测试的主要目的是获取粉状材料在不同频率下的电磁特性，如介电常数、磁导率、损耗角正切等。
这些参数对于评估粉状材料的电磁性能、优化设计以及提高产品性能具有重要价值。
3. 粉状材料电磁参数测试方法目前，常用的粉状材料电磁参数测试方法主要有以下几种：(1) 同轴探头法：通过将同轴探头插入粉状材料中，利用探头与样品之间的相互作用，测量样品的电磁参数。
这种方法适用于较薄的粉状材料，但测量结果受探头与样品之间接触状态的影响较大。
(2) 自由空间法：将粉状材料放置在一个封闭的金属容器中，通过测量容器内电磁场的变化来推算粉状材料的电磁参数。
这种方法适用于各种厚度的粉状材料，但测量结果受容器形状和尺寸的影响较大。
(3) 传输线法：将粉状材料填充在传输线的介质中，通过测量传输线上的电压和电流来计算粉状材料的电磁参数。
这种方法适用于较厚的粉状材料，但测量结果受传输线特性的影响较大。
4. 粉状材料电磁参数测试标准为了确保粉状材料电磁参数测试的准确性和可靠性，各国和国际组织制定了一系列相关的测试标准。
以下是一些常见的粉状材料电磁参数测试标准：(1) 国际电工委员会（IEC）标准：IEC制定了关于电磁兼容性和电磁干扰的一系列标准，其中包括了粉状材料电磁参数测试的相关要求。
例如，IEC 62385-1规定了用于确定非金属材料电磁特性的方法和程序。
(2) 美国国家标准（ANSI）标准：ANSI制定了一系列关于电磁兼容性和电磁干扰的标准，其中包括了粉状材料电磁参数测试的相关要求。
例如，ANSI C63.4规定了用于确定非金属材料电磁特性的方法和程序。
电磁波吸收性能测试实验报告
电磁波吸收性能测试实验报告一、实验目的本实验旨在研究不同材料对电磁波的吸收性能，通过测量和分析相关数据，评估材料的电磁波吸收能力，为电磁波防护和相关应用提供参考依据。
二、实验原理电磁波在传播过程中，当遇到具有一定电导率和磁导率的材料时，会发生反射、折射和吸收等现象。
材料对电磁波的吸收性能主要取决于其电磁参数，如介电常数和磁导率。
通过测量材料在不同频率下的反射系数和传输系数，可以计算出材料的电磁波吸收系数，从而评估其吸收性能。
三、实验设备与材料1、矢量网络分析仪：用于测量电磁波的反射系数和传输系数。
2、同轴测试夹具：用于固定和连接测试样品。
3、电磁波吸收材料样品：包括不同种类、厚度和成分的材料。
四、实验步骤1、准备实验样品选取不同的电磁波吸收材料，按照规定的尺寸进行裁剪和加工。
确保样品表面平整、无缺陷，以保证测量结果的准确性。
2、连接测试设备将矢量网络分析仪与同轴测试夹具连接好，并进行校准。
将测试样品放入同轴测试夹具中，确保接触良好。
3、测量反射系数和传输系数设置矢量网络分析仪的工作频率范围和测量点数。
进行测量，记录不同频率下的反射系数 S11 和传输系数 S21。
4、数据处理与分析根据测量得到的反射系数和传输系数，计算电磁波吸收系数。
绘制电磁波吸收系数随频率变化的曲线。
五、实验结果与分析1、不同材料的吸收性能材料 A：在低频段表现出较低的吸收系数，随着频率的增加，吸收系数逐渐增大，在某一频段达到峰值后逐渐下降。
材料 B：在较宽的频率范围内具有较为稳定的吸收性能，吸收系数相对较高。
材料 C：在高频段显示出良好的吸收效果，但在低频段吸收性能较差。
2、材料厚度对吸收性能的影响对于同一种材料，随着厚度的增加，吸收系数普遍增大。
但当厚度增加到一定程度后，吸收性能的提升不再明显。
3、实验误差分析测量过程中的连接不稳定可能导致数据波动。
样品的制备精度和表面平整度也会对测量结果产生一定影响。
六、结论通过本次实验，我们对不同电磁波吸收材料的性能有了较为深入的了解。
实验十三 软磁材料软磁参数的测定
实验十三软磁材料软磁参数的测定实验名称: 软磁材料软磁参数的测定实验项目性质: 普通实验所涉及课程: 电子材料计划学时: 2学时一、实验目的1.加深对软磁材料磁性能参数的理解；2.了解MATS磁性材料自动测试系统的测试原理；3.掌握软磁材料磁性能参数的测试方法。
二、实验内容1．实验老师介绍使用MATS-2010SD软磁交流测量装置；2．准备测试样品（将样品按磁路要求绕好线圈）；3. 测试软磁材料的磁性能参数。
三、实验（设计）仪器设备和材料清单MATS-2010SA软磁交流测量装置，软磁材料，漆包铜线，千分尺四、实验原理软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料，容易磁化和去磁。
广泛用于电工设备和电子设备中，如制造电机、变压器和电磁铁。
应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。
图1 为软磁材料的磁滞回线。
图1 软磁材料的磁滞回线磁导率是描述磁介质磁性的物理量之一。
常用符号μ表示，等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比。
反映给定的输入磁场产生磁通时的难易程度。
磁感应强度是描述磁场强弱和方向的基本物理量。
是矢量，常用符号B表示。
磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。
矫顽力：使已被磁化后的铁磁体的磁感应强度降为零所必须施加的磁场强度。
在永磁材料的退磁曲线上，当反向磁场H增大到某一值H c时，磁体的磁感应强度B为0，称该反向磁场H值为该材料的矫顽力H c。
矫顽力H c表征永磁材料抵抗外部反向磁场或其它退磁效应的能力。
取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
五、实验步骤1. 开机预热(1) 打开MATS-2010SD软磁直流测量装置电源，预热10min。
(2) 依次打开显示器、电脑主机电源，等待操作系统正常启动。
(3) 运行SMTest软磁测量软件，进入主界面。
2. 测试(1) 将样品按磁路要求绕好线圈，并接入仪器的测试接口。
(2) 在样品参数区选择测试样品的类型，如环形、E型和U型等。
一种吸波材料电磁参数的测试与校准方法
一种吸波材料电磁参数的测试与校准方法付平;巩莉;郑华山【摘要】波导馈源系统中的吸收负载通常要求体积小、结构紧凑,需要在电磁仿真软件中进行设计优化,而精确知道吸波材料的电磁参数是进行仿真工作的前提.针对这一问题,提出一种吸波材料电磁参数的测试方法,使用矢量网络分析仪和简单的测试工装即可得到较为精确的结果,给出操作过程和计算公式.该方法操作简便,适用于具有互易性和各向同性的材料,对较高频段如ka频段的材料测量也适用.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2019(049)004【总页数】5页(P332-336)【关键词】介电常数;磁导率;吸波材料;匹配负载【作者】付平;巩莉;郑华山【作者单位】北京航天光华电子技术有限公司,北京 100039;北京航天光华电子技术有限公司,北京 100039;北京航天光华电子技术有限公司,北京 100039【正文语种】中文【中图分类】TN820 引言随着车载动中通技术的不断发展，对天馈系统的要求越来越高。
为了保证天线系统的指标，有时需要通过波导匹配负载来吸收掉系统中的反射波或交叉极化信号。
波导匹配负载通常为一段终端短路的波导，里面沿电场方向放置一块楔形吸收体，吸收体的材料可以用羟基铁和聚苯乙烯的混合物做成[1-2]，吸收性能的大小主要是由材料的介电常数和磁导率的虚部决定的[3-4]。
为了设计出满足指标和尺寸要求的波导匹配负载，最有效的方法是运用三维电磁仿真软件进行建模仿真，例如HFSS，CST，Feko等，但首先需要获知材料的电磁参数。
通常材料的电磁参数测试技术分为网络参数法和谐振腔法两大类[5]，网络参数法又分为时域法[6]、传输/反射法、多状态法[7]和自由空间法[8]等，其中由Niclson，Ross，Weir等人提出的传输/反射法[9]因为具有宽频带、操作简单且精度较高等特点而得到广泛应用。
然而，对于吸波材料，尤其是吸收性能较强的材料，在较高频段上进入样品的电磁波有可能因为衰减较快而使得传输系数S21非常小，甚至接近于0，大大影响了测试精度；如果将样品做得很薄，又很难将其装卡进波导管中固定不动并保持与波导轴线垂直的状态，给操作带来了很大的麻烦。
爱泼斯坦试验磁通密度
爱泼斯坦试验磁通密度全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：爱泼斯坦试验磁通密度是一种用于研究电磁场在不同材料中传播的实验方法。
通过测量磁场在材料中的磁通密度分布，可以了解材料对磁场的吸收和传导能力，进而研究材料的磁性质和磁导率等参数。
爱泼斯坦试验磁通密度的原理是利用磁场对材料产生的影响来测量磁通密度。
当磁场通过材料时，磁场会受到材料的影响而发生变化，导致磁通密度的分布产生变化。
通过在不同位置测量磁场的强度，就可以得到磁通密度的分布情况。
在进行爱泼斯坦试验磁通密度实验时，首先需要选择合适的磁场源和测量设备。
磁场源可以是永磁体、电磁铁等，而测量设备可以是磁力计、霍尔传感器等。
然后将磁场源和测量设备放置在实验装置中，对要研究的材料进行测试。
通过对测量数据的处理和分析，可以得到磁通密度的分布情况。
在实际应用中，爱泼斯坦试验磁通密度可以帮助科研工作者更好地理解磁场在材料中的传播规律，指导材料的设计和改进，推动材料科学领域的发展。
通过该实验方法可以对材料的磁性能进行快速、准确的评估，为材料的开发和应用提供支持。
爱泼斯坦试验磁通密度是一种重要的实验方法，可以帮助人们更深入地了解材料的磁性质和磁导率等参数。
通过该实验方法的研究，可以促进磁性材料的发展和应用，推动材料科学领域的进步。
希望未来能有更多的科研工作者关注和研究爱泼斯坦试验磁通密度，为材料科学领域的发展做出更大的贡献。
【这里建议加入更多实例、案例以及相关理论知识，让文章更加具有说服力和专业性】。
第二篇示例：爱泼斯坦试验是一种重要的物理实验，用于研究磁通密度的分布规律。
磁通密度是指磁场中的磁感应强度B，它是磁场的一个重要物理量，描述了磁场在给定空间中的强度。
在磁场中，磁通密度的大小和方向对物质的磁性有着重要影响，因此研究磁通密度的分布规律对于理解磁场的性质和应用具有重要意义。
磁通密度的分布规律与磁场的形态和特性密切相关。
在磁体的周围，磁通密度往往不均匀分布，呈现出一定的空间规律。
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பைடு நூலகம் 测量与设备
出现厚度谐振或多值性问题, 这时用 NRW 方法计算 电磁参数是可靠的。当计算出的电磁参数有很大的 震荡或者跳跃, 或者虚部出现很大的负值( NRW 方法 保证了材料电磁参数的实部总是为正 ) 时, 则可判断 材料电磁参数较大, NRW 方法已经不适用了。 为了验证 MS 方法的正确性, 进行了以下实验。 选择一种电磁参数不是很大的材料 ( 介电常数约为 10) , 制备出厚度为 2mm 左右的同轴样, 采用 NRW 方法测试 2~ 18( GHz) 的电磁参数; 再制备 2 个较厚 的测试样, 1# 样品厚度为 111 02mm, 2# 样品厚度为 7167mm, 分别测试散射参数, 用 NRW 方法和 MS 方 法分别计算电磁参数。厚度为 2mm 时 , 厚度等于半 波长的频率约为 48GHz, 因此在 2~ 18( GHz) 范围内 不会出现奇异或多值, NRW 方法的测量结果可靠 , 因 此把 2mm 厚样品的测试结果作为真值。 测试结果如图 1~ 图 4 所示, T rut h 为 21 13mm 厚样品的 NRW 方法测试结 果, 作为 真值的参考 ; NRW1 为 1# 样品的 NRW 方 法计算结果 , NRW2 为 2# 样品的 NRW 方法计算结果, MS 为 M S 方法 的计算结果。
图4 NR W 方法与 M S 方法的 测量结果 ) L d 图3 NR W 方法与 M S 方法的 测量结果 ) L c
由图可以看出 , MS 方法测试结果最接近真值, 在样品厚度增大以后 , NRW 方法的测试结果与真 值严重偏离, 不再适用。如果样品电磁参数增大 , 则 NRW 方法适用的厚度将减小 , 因此电磁参数较大 的样品用 NRW 方法测量可能因为要求的厚度太薄 而无法测量, 这时可以采用 MS 方法。 用导电性较好的磁性材料制备两个不同厚度的 样品 3# 和 4# , 厚度 分别为 21 71m m 和 31 73mm, 分别测试散射参数, 用 NRW 方法和 M S 方法分别 计算电磁参数 , 结果如图 5~ 图 7 所示。
( 4)
( 5)
式( 4) 先按 / + 0 号计算, 如果 | # | > 1 则取/ - 0 号。 由式 ( 3) 和式( 4) 可得 s 21 z = 1- s # 11 令 x = L/ E y= E L 由式 ( 1) 和式( 2) 可得 x= y= 1+ 1-
2
2
实验方法及结果讨论
图 1 N RW 方法与 M S 方法的测量结果 ) E c
图 2 N RW 方法与 M S 方法的测量结果 ) E d 计量技术 20061 N o 11
图5
3# 样品 NRW 方法计算结果
# 17 #
测量与设备
方法也能提高测量精度, 因为 MS 方法综合了多次 测量数据 , 减小了测量过程中的随机误差。 以上讨论都是针对同轴系统 , 从讨论过程中可 以看出, M S 方法同样适用于波导系统, 只要采用相 应的传输反射参数计算公式即可。
计量技术 20061 No 11
最后得到材料的电磁参数 y/ x x #y ( 9)
这一方法首先由 Niclson、 Ross 和 Weir 等人提 出
[ 2- 3]
, 因此称为 NRW 方法。该方法的优点是只
需要对一个样品进行一次测试就能得到材料的复数 介电常数和磁导率, 求解过程不需要迭代, 可扫频实 现宽频带测量。 但这一方法也存在以下不足: 1) 厚度谐振问题。测试低损耗材料时, 当样品
的多 样品( M S) 方法。 M S 方法通过测试多个不同厚度样品的散射参数 , 用最优化方法求得 电磁参数。通 过实验验 证 , 这一方法克服了 N RW 方法的厚度谐振和多值性问题 , 能测量的电磁参数更大 , 适用范围更广。 关键词 传输 / 反射法 ; 电磁参数 ; 吸波材料
1
存在的问题
材料的电磁参数测试是电磁功能材料设计和研
4
结
论
利用经验模态分解方法 ( EM D) 结 合时间尺度 滤波 , 可有效地除去信号的噪声干扰, 充分保留信号 的局部特征, 达到理想的去噪效果 , 提高了信号分解 的准确性和瞬时参数提取的时效性。
参考文献
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参考文献
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2 s2 11 - s 21 + 1 2 s 11
f E L #d + k ( 10) c 其中 , k 为整数。也就是说, 取不同的 k 会得到 = exp - j #2P 不同的电磁参数测试结果。 NRW 方法默认 k = 0, 当样品厚度很大时得不到正确的结果。
z ( 1- # 2 ) 1- z 2 # 2 K 2- 1
L/ E - 1 L/ E + 1
式中, j 为虚数单位 ; c 为真空中的光速; f 为电 磁波的频率。 设填充材料的传输线反射参数为 s 11 和 s 22 , 传 输参数为 s 21 和 s 12 , 由于此测试系统为对称双端口 网络 , 因此有 s 22 = s 11, s 12 = s 21 , 由传输 线理论可 知: # ( 1- z 2 ) s 11 = 1- z 2 # 2 s 21 = 由式 ( 3) 可得 #= K ? 其中 K=
( 7)
E (|
i
Cs 11 i - s 11 i | 2 + | Cs 21 i - s 21 i | 2 ) ( 11)
c 1 ln 2Pf d z E = L=
2
( 8)
使函数 f ( E , L) 取最小值的 ( E , L) 即为材料电磁参 数的测试值。由于 E 和 L 都为复数 , 因此求解 E 和 L 实际上是 4 元函数求极值问题, 可以用牛顿下山 法求得, 函数的偏导数难以求得 , 可以用差商代替。 这一方法由于需要测试同种材料不同厚度的多个样 品的 s 参数 , 因 此称为 多样 品法 , 即 MS ( Mult i Sample) 方法。 制备同轴样测试电磁参数时, 样品厚度一般在 2mm 以上, 如果厚度小于 2mm, 测试样品装样困难, 容易变形 , 厚度测量误差大, 导致电磁参数测试误差 较大。对于参数较小的材料, 2mm 厚度的样品不会
( 3)
3) 不能测量大参数样品的电磁参数。当样品电 磁参数很大时 , s 21 很小 , 测量的相对误差增大, 采用 NRW 方法有很大的误差, 甚至得不到正确的结果。 对于介电材料的厚度谐振和多值性问题, 已经 进行了很多研究, 取得了很好的效果[ 4, 6] 。 对于磁性材料和大参数样品 , 本文提出的多样 品法是对 NRW 方法的有效改进。
# 15 #
制的基础, 测试材料电磁参数的方法主要有微带线 法、 谐振腔法、 自由空间法、 传输反射法 头法
[ 2] [ 1]
及同轴探
等。随着矢量网络分析仪技术的发展 , 传输
反射法得到了广泛的应用 , 它具有制样简单、 测量快
计量技术 20061 N o 11
测量与设备
z = exp - j #= 2Pf c E L#d ( 1) ( 2) 厚度等于电磁波在样品中波长一半的整数倍时, s 11 会很小, 式 ( 5) 中 s 11 出现在分母位置 , 导致计算结果 不稳定。 2) 测量结果的多值性问题。根据传输线理论, 在同轴传输线中, 传播常数 z = exp - j 2P f c E L# d