借助遺傳算法的工程介電材料高頻復(fù)介電常數(shù)提取技術(shù)研究.pdf

1、目前，工程介電材料廣泛應(yīng)用于各種通信及雷達(dá)等系統(tǒng)中，介電材料在寬頻帶范圍內(nèi)的復(fù)介電常數(shù)對(duì)于系統(tǒng)仿真和器件設(shè)計(jì)是非常重要的信息。因此，研究材料的復(fù)介電常數(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文主要研究了工程介電材料復(fù)介電常數(shù)的測(cè)算問題。首先，本課題在傳輸/反射法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)加工了一套同軸測(cè)試裝置，然后借助二維有限元數(shù)值仿真(2DFEM)和遺傳算法(GA)，導(dǎo)出被測(cè)材料在寬頻帶范圍內(nèi)的復(fù)介電常數(shù)。該方法的技術(shù)理論是把試樣放在設(shè)計(jì)加工好的夾具

2、中，由矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)得其S參數(shù)，然后依據(jù)此夾具和被測(cè)材料的尺寸參數(shù)進(jìn)行2DFEM仿真，得出寬頻域的S參數(shù)，最后用遺傳算法找出目標(biāo)函數(shù)的最小值，使得仿真的S參數(shù)和測(cè)量的S參數(shù)吻合得最好，從而得出被測(cè)材料的復(fù)介電常數(shù)。
　　其次，為了描述被測(cè)材料寬頻帶范圍內(nèi)的色散特性，本文討論了多種等效模型來(lái)表達(dá)材料的復(fù)介電常數(shù)，有效地把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成了遺傳算法中的函數(shù)優(yōu)化問題。此外，本文還定量研究了空氣間隙對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響以及該方法的使用頻率限制