📄Работа №195242
Тема: ПРЯМОУГОЛЬНЫЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С БОЛЬШИМИ ПОТЕРЯМИ
Характеристики работы
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
Физика
Объем:
45 листов
Год:
2019
Просмотров:
65
4600
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Только PDF
Аннотация
Введение 4
1 Методы исследований электромагнитных характеристик материалов 7
1.1 Исследования характеристик материалов с малыми потерями 10
1.2 Исследования характеристик материалов с большими потерями 20
1.3 Методы расчета комплексной диэлектрической и магнитной проницаемости 22
2 Прямоугольный объёмный резонатор 26
2.1 Структура электромагнитного поля 26
2.2 Основной тип колебаний 28
2.3 Вывод формул для расчета диэлектрической и магнитной проницаемости с учётом размера и местоположения образца 31
2.4 Вывод формул для расчёта погрешности в 0 / за счёт неточной установки образца в рамках теории малых возмущений 36
3 Экспериментальные и численные исследования 39
3.1 Численное моделирование прямоугольного резонатора с образцом 39
3.1.1 Диэлектрический образец 39
3.1.2 Магнитодиэлектрический образец 41
3.2 Оценка относительной погрешности измерения комплексной диэлектрической проницаемости 43
3.3 Экспериментальные исследования электрофизических характеристик материалов с большими потерями 46
Заключение 49
Список использованных источников 51
Приложение А Отчет о патентных исследованиях 56
Приложение Б Справка об использовании в учебном процессе 65
Аннотация
Введение 4
1 Методы исследований электромагнитных характеристик материалов 7
1.1 Исследования характеристик материалов с малыми потерями 10
1.2 Исследования характеристик материалов с большими потерями 20
1.3 Методы расчета комплексной диэлектрической и магнитной проницаемости 22
2 Прямоугольный объёмный резонатор 26
2.1 Структура электромагнитного поля 26
2.2 Основной тип колебаний 28
2.3 Вывод формул для расчета диэлектрической и магнитной проницаемости с учётом размера и местоположения образца 31
2.4 Вывод формул для расчёта погрешности в 0 / за счёт неточной установки образца в рамках теории малых возмущений 36
3 Экспериментальные и численные исследования 39
3.1 Численное моделирование прямоугольного резонатора с образцом 39
3.1.1 Диэлектрический образец 39
3.1.2 Магнитодиэлектрический образец 41
3.2 Оценка относительной погрешности измерения комплексной диэлектрической проницаемости 43
3.3 Экспериментальные исследования электрофизических характеристик материалов с большими потерями 46
Заключение 49
Список использованных источников 51
Приложение А Отчет о патентных исследованиях 56
Приложение Б Справка об использовании в учебном процессе 65
📖 Аннотация
В данной работе представлены результаты разработки и исследования прямоугольного объемного резонатора, предназначенного для определения комплексной диэлектрической и магнитной проницаемости материалов с высокими потерями в СВЧ-диапазоне. Актуальность исследования обусловлена потребностью в точных методах характеризации современных композитных и магнито-диэлектрических материалов, широко применяемых в радиоэлектронике и радиопоглощающих покрытиях, где традиционные методы, такие как коаксиальные или микрополосковые ячейки, могут быть недостаточно эффективны. Основные результаты включают аналитический вывод и верификацию модифицированных формул в рамках теории малых возмущений, учитывающих положение и размер образца, а также оценку погрешностей измерений, вызванных неточностью его установки. Проведено численное моделирование электромагнитных полей в резонаторе с образцом и экспериментальные исследования, подтвердившие работоспособность предложенной методики. Научная значимость работы заключается в развитии резонансных методов измерений для материалов с большими потерями, а практическая – в создании инструмента для точного определения параметров перспективных материалов на этапе их разработки. Теоретической основой исследования послужили фундаментальные работы по резонансным методам (В.Н. Егоров), сравнительному анализу методов реконструкции параметров (A.G. Gorriti, E.C. Slob) и широкополосным измерениям диэлектриков (K. Folgero).
📖 Введение
В настоящее время при разработке новой радиоаппаратуры возникает
необходимость в проведении исследований современными методами
электромагнитных характеристик, а также коэффициентов отражения,
прохождения и поглощения природных и искусственных материалов в широком
частотном диапазоне. Для этих целей используются разные типы измерительных
ячеек: коаксиальные и микрополосковые резонаторы, рупора, открытые
резонаторы, измерительные конденсаторы, объёмные цилиндрические и
прямоугольные резонаторы и т. д. [1, 2]. Каждая из этих ячеек работает в
определенном частотном диапазоне.
Метод измерения комплексной диэлектрической проницаемости на СВЧ в
коаксиальной ячейке [2] используется для исследований небольшого количества
исследуемого образца, в связи с малыми размерами ячеек. Преимущества данного
метода заключаются в том, что данный метод применим для материалов,
поддающихся механической обработке, и является широкополосным [3 – 5].
Прямоугольный объемный резонатор используется для измерения параметров
материалов в дискретном наборе точек, соответствующих его резонансным
частотам [6]. Диапазон измерений зависит от размеров резонатора. Преимуществом
объемного резонатора является возможность измерений малого количества образца
исследуемого материала, а также измерение материалов с небольшими величинами
электромагнитных параметров. Для определения характеристик исследуемых
образцов материалов используется метод малых возмущений (ММВ). Но в случае
измерения параметров материалов с большими потерями большинство авторов
данный метод не используют в связи с его ограничениями на размер и
материальные параметры. Поэтому необходимо оценить возможность
применимости резонаторного метода в этом случае.
Цель магистерской диссертации – методами численного моделирования и
экспериментального исследования оценить границы применимости ММВ при
измерениях электромагнитных характеристик диэлектрических и
магнитодиэлектрических материалов с большими потерями в прямоугольном
резонаторе.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
5
а) обзор источников научно-технической литературы по теме диссертации,
освоение методик исследования электромагнитных характеристик материалов;
б) вывод аналитических выражений для диэлектрических и
магнитнодиэлектрических образцов в резонаторе, проведение численного
эксперимента;
в) изготовление и экспериментальные исследования комплексной
диэлектрической проницаемости композитов на основе диэлектрических
включений;
г) анализ результатов численного и натурного экспериментов;
д) обобщение результатов НИР, составление и редактирование текста
диссертации.
Объект исследования: электромагнитные характеристики диэлектрических и
магнитодиэлектрических материалов с большими потерями.
Методы исследования: резонаторный метод измерения электромагнитных
характеристик.
Предмет исследования: объемный прямоугольный резонатор.
Положения, выносимые на защиту (ПВЗ) диссертантом:
1) При исследовании неполярных диэлектриков при допустимом смещении
образца, относительный объем которого не превышает 4,3 × 10-3 %, в полости
резонатора вдоль широкой стенки не более 2 мм относительная погрешность
действительной части диэлектрической проницаемости составляет около 5 %,
мнимой – около 8 %. При смещении образца вдоль резонатора не более 5 мм
относительная погрешность действительной части диэлектрической
проницаемости составляет около 6 %, мнимой – около 10 %.
2) При исследовании магнитодиэлектрических материалов с большими
потерями при допустимом смещении образца, относительный объем которого не
превышает 4,3 × 10-3 %, в полости резонатора вдоль узкой стенки не более 3 мм
относительная погрешность действительной части магнитной проницаемости
составляет около 16 %, мнимой – около 17 %. При смещении образца вдоль
резонатора не более 5 мм относительная погрешность действительной части
магнитной проницаемости составляет около 15 %, мнимой – около 18 %....
необходимость в проведении исследований современными методами
электромагнитных характеристик, а также коэффициентов отражения,
прохождения и поглощения природных и искусственных материалов в широком
частотном диапазоне. Для этих целей используются разные типы измерительных
ячеек: коаксиальные и микрополосковые резонаторы, рупора, открытые
резонаторы, измерительные конденсаторы, объёмные цилиндрические и
прямоугольные резонаторы и т. д. [1, 2]. Каждая из этих ячеек работает в
определенном частотном диапазоне.
Метод измерения комплексной диэлектрической проницаемости на СВЧ в
коаксиальной ячейке [2] используется для исследований небольшого количества
исследуемого образца, в связи с малыми размерами ячеек. Преимущества данного
метода заключаются в том, что данный метод применим для материалов,
поддающихся механической обработке, и является широкополосным [3 – 5].
Прямоугольный объемный резонатор используется для измерения параметров
материалов в дискретном наборе точек, соответствующих его резонансным
частотам [6]. Диапазон измерений зависит от размеров резонатора. Преимуществом
объемного резонатора является возможность измерений малого количества образца
исследуемого материала, а также измерение материалов с небольшими величинами
электромагнитных параметров. Для определения характеристик исследуемых
образцов материалов используется метод малых возмущений (ММВ). Но в случае
измерения параметров материалов с большими потерями большинство авторов
данный метод не используют в связи с его ограничениями на размер и
материальные параметры. Поэтому необходимо оценить возможность
применимости резонаторного метода в этом случае.
Цель магистерской диссертации – методами численного моделирования и
экспериментального исследования оценить границы применимости ММВ при
измерениях электромагнитных характеристик диэлектрических и
магнитодиэлектрических материалов с большими потерями в прямоугольном
резонаторе.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
5
а) обзор источников научно-технической литературы по теме диссертации,
освоение методик исследования электромагнитных характеристик материалов;
б) вывод аналитических выражений для диэлектрических и
магнитнодиэлектрических образцов в резонаторе, проведение численного
эксперимента;
в) изготовление и экспериментальные исследования комплексной
диэлектрической проницаемости композитов на основе диэлектрических
включений;
г) анализ результатов численного и натурного экспериментов;
д) обобщение результатов НИР, составление и редактирование текста
диссертации.
Объект исследования: электромагнитные характеристики диэлектрических и
магнитодиэлектрических материалов с большими потерями.
Методы исследования: резонаторный метод измерения электромагнитных
характеристик.
Предмет исследования: объемный прямоугольный резонатор.
Положения, выносимые на защиту (ПВЗ) диссертантом:
1) При исследовании неполярных диэлектриков при допустимом смещении
образца, относительный объем которого не превышает 4,3 × 10-3 %, в полости
резонатора вдоль широкой стенки не более 2 мм относительная погрешность
действительной части диэлектрической проницаемости составляет около 5 %,
мнимой – около 8 %. При смещении образца вдоль резонатора не более 5 мм
относительная погрешность действительной части диэлектрической
проницаемости составляет около 6 %, мнимой – около 10 %.
2) При исследовании магнитодиэлектрических материалов с большими
потерями при допустимом смещении образца, относительный объем которого не
превышает 4,3 × 10-3 %, в полости резонатора вдоль узкой стенки не более 3 мм
относительная погрешность действительной части магнитной проницаемости
составляет около 16 %, мнимой – около 17 %. При смещении образца вдоль
резонатора не более 5 мм относительная погрешность действительной части
магнитной проницаемости составляет около 15 %, мнимой – около 18 %....
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.