材料均勻性微波測(cè)試傳感器的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著微波技術(shù)的日漸成熟，微波無損檢測(cè)作為一種發(fā)展起來的新型檢測(cè)技術(shù)，相比于其他檢測(cè)技術(shù)有許多顯著的特點(diǎn)，其中一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域就是對(duì)介質(zhì)材料特性的檢測(cè)。本文針對(duì)大尺寸板狀介質(zhì)材料均勻性測(cè)試方法展開研究，設(shè)計(jì)了微波測(cè)試傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)測(cè)量參數(shù)的快速提取，大大的提高了檢測(cè)效率。這種測(cè)試方案作為一種產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)手段，可以廣泛運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中，具有較高的實(shí)用價(jià)值。本文的主要內(nèi)容包括：
　　第一、查閱相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)各種類型的微波無損檢測(cè)方法及

2、其特點(diǎn)進(jìn)行了分析。選擇透射法為基本測(cè)試方法，確定了使用多天線探頭陣列配合微波開關(guān)實(shí)現(xiàn)電掃描快速測(cè)試的基本方案。并設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)對(duì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明這種測(cè)試方案切實(shí)可行。
　　第二、采用Vivaldi天線作為傳感器探頭單元，其具有寬帶，端射，高增益特性，正好滿足傳感器的使用需求。本文設(shè)計(jì)的天線在兩個(gè)輻射臂上加載了波紋周期結(jié)構(gòu)，有效的改善了天線的低頻增益，改善了天線的輻射特性。設(shè)計(jì)得到的天線在3~8GHz頻段內(nèi)增益大于8dB，駐波低于

3、2，滿足了使用需求。另外，通過組合使用HMC345開關(guān)芯片設(shè)計(jì)了單刀十六擲微波開關(guān)，開關(guān)通過4路TTL信號(hào)控制切換測(cè)試通道，是實(shí)現(xiàn)電掃描測(cè)試的關(guān)鍵器件。
　　第三、圍繞物料傳送帶用設(shè)計(jì)完成的關(guān)鍵器件搭建了傳感器測(cè)試系統(tǒng)，編寫了開關(guān)控制以及矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量數(shù)據(jù)讀取軟件，并對(duì)不同種類樣品進(jìn)行了測(cè)試。通過測(cè)試結(jié)果，對(duì)傳感器的各項(xiàng)測(cè)試性能進(jìn)行了分析，包括傳感器對(duì)各種不同類型不均勻性的靈敏度，以及傳感器能夠達(dá)到的距離分辨率。最后結(jié)果表明，