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第一章 材料对激励信号的响应1

1.1 介电谱的基本测量技术1

1.1.1 描写材料介电性能的常用宏观参数1

1.1.2 介电谱技术的分类2

1.1.3 频域介电谱技术3

1.1.4 时域介电谱技术6

1.1.5 色散傅里叶变换波谱技术7

1.1.6 三类介电谱技术的比较8

1.1.7 介电谱的科学与技术意义10

1.2 复电容率和复磁导率13

1.2.1 复电容率13

1.2.2 复磁导率16

1.2.3 不同材料的表征方法17

1.3 表征材料电特性的其它参数18

1.3.1 复传播因子18

1.3.2 复折射指数20

1.3.3 特性阻抗20

1.3.4 表征材料诸参数间的关系21

1.4 功率吸收24

1.4.1 功率吸收系数24

1.4.2 功率吸收系数与振幅衰减系数、损耗因子的关系25

1.5 介质极化26

1.5.1 各种类型的电荷和电荷组26

1.5.2 电荷与电磁场的作用27

1.5.3 极化强度矢量29

1.6 线性材料对交变电场的响应31

1.6.1 脉冲电场的情况31

1.6.2 Kramers-Kroning关系式33

1.6.3 Cole-Cole图35

1.6.4 共振37

参考文献40

第二章 集总参数回路测量技术41

2.1 样品和电极41

2.1.1 样品和电极的选择41

2.1.2 电极间的电场45

2.1.3 二电极系统47

2.1.4 三电极系统53

2.1.5 不接触电极56

2.2 电桥法57

2.2.1 西林电桥57

2.2.2 变压器电桥64

2.2.3 超低频电桥65

2.2.4 双T电桥68

2.3 谐振回路法71

2.3.1 谐振回路72

2.3.2 替代法76

2.3.3 失谐法78

2.3.4 谐振峰值法82

2.4 矢量阻抗法84

2.4.1 低频情况84

2.4.2 半电桥方案85

2.4.3 定向电桥方案87

2.5 残余量的考虑89

2.5.1 Q表在测量ε，tanδ时的使用方法89

2.5.2 变电纳法中的残余量95

2.5.3 消除变频率法中的残余量99

参考文献102

第三章 频域传输线技术103

3.1 含样品传输线段的网络参数104

3.1.1 两端口网络105

3.1.2 单端口网络109

3.1.3 特殊单端口网络110

3.2 研究来自样品的反射波112

3.2.1 反射系数、驻波和终端波阻抗112

3.2.2 驻波和反射系数的测量120

3.2.3 反射测量中的多态终端125

3.2.4 反射测量中的样品厚度134

3.2.5 反射测量中的样品导纳终端138

3.3 研究介质中的驻波153

3.4 研究透过介质的波158

3.5 研究含样品传输线段的散射参数164

3.6 反射和(或)透射测量中的小样品168

3.6.1 短样品168

3.6.2 小于横截面的样品169

3.7 网络分析仪和六端口技术在反射和(或)透射测量中的应用175

3.7.1 用微波矢量网络分析仪测量材料电磁参数175

3.7.2 用六端口反射计测量材料电磁参数180

3.8 样品电厚度对测量的影响183

3.8.1 样品终端短路状态183

3.8.2 样品终端匹配状态188

3.8.3 样品终端电抗状态193

3.9 以电抗为终端的反射测试系统196

参考文献200

第四章 微波谐振腔技术203

4.1 引言203

4.2 凹形谐振腔206

4.2.1 径向传输线凹形腔207

4.2.2 径向-同轴传输线凹形腔211

4.2.3 集总电容-同轴传输线凹形腔214

4.2.4 变电容间隙凹形腔218

4.2.5 凹形谐振腔的变体227

4.3 波导中的波模232

4.4 Q因子的测量237

4.4.1 用反射波的振幅和相位测Q238

4.4.2 用透射波的振幅和相位测Q241

4.4.3 用决定衰减的方法测Q249

4.5 TE01n模谐振腔251

4.5.1 理论讨论251

4.5.2 求解电容率253

4.5.3 求解介质损耗257

4.5.4 单模化技术265

4.5.5 电厚度对测量结果的影响270

4.6 腔体微扰技术275

4.6.1 TM010模圆柱谐振腔276

4.6.2 TE01n模圆柱谐振腔279

4.6.3 TE10n模矩形谐振腔286

4.7 腔外微扰技术289

4.7.1 方法的原理290

4.7.2 高介低损耗材料的情况296

4.7.3 磁性材料的情况301

4.7.4 大损耗材料和含样品段处于截止波导状态的情况303

4.8 介质谐振腔305

4.8.1 基本原理306

4.8.2 波模图308

4.8.3 用于材料测量的TE01ι模311

4.9 微波开腔316

4.9.1 束波理论316

4.9.2 开腔理论318

4.9.3 电介质测量323

4.9.4 开腔与介质腔、闭腔的相似性与差异327

4.10 不调谐腔体329

4.11 介质薄膜和纤维的测量333

4.11.1 引言333

4.11.2 微扰理论的注意点336

4.11.3 适用于自撑式薄膜的方法336

4.11.4 适用于沉积在绝缘基片上薄膜的方法338

4.11.5 要求薄膜直接沉积到腔体上的方法339

4.11.6 纤维的测量344

参考文献346

第五章 时域介电谱技术349

5.1 引言350

5.2 低频时域法352

5.3 微波时域法的基本原理358

5.4 介质响应的输入导纳分析367

5.4.1 输入导纳的泰勒展开式367

5.4.2 样品终端为匹配负载369

5.4.3 样品放在同轴线末端373

5.4.4 样品终端短路374

5.4.5 样品终端为电抗负载376

5.5 介质响应的实时分析377

5.5.1 Fellner-Fedegg薄样品法377

5.5.2 样品在匹配线中378

5.5.3 样品在开路线中385

5.5.4 短时间性能387

5.5.5 电导介质391

参考文献395

第六章 亚毫米波测量技术397

6.1 概述397

6.2 微波自由空间法401

6.2.1 自由空间的反射、透射测量401

6.2.2 寻找Brewster角402

6.2.3 多角透射测量405

6.2.4 二面角反射测量407

6.3 激光测量法409

6.3.1 吸收系数测量410

6.3.2 反射测量411

6.3.3 复折射指数测量413

6.4 微波噪声法416

6.5 傅里叶变换波谱技术421

6.5.1 基本原理421

6.5.2 解出波谱425

6.5.3 傅里叶变换波谱技术的优点429

6.5.4 傅里叶波谱的误差来源431

6.6 色散傅里叶变换波谱技术433

6.6.1 概述433

6.6.2 基本理论434

6.6.3 从复插入损耗计算复折射指数439

参考文献445

后记447