典型地物介电常数测量方法研究-测试计量技术及仪器专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 摘 要 摘 要 典型地物微波介电特性是微波遥感机理研究的主要内容，也是进行微波遥感 电磁参数反演的基础。本论文从理论和实验两方面对典型地物微波介电特性进行 了研究，并利用实验室现有的测量系统对典型地物的介电常数进行了测量，在自 由空间法的基础上提出了一种更适合于小型化的介电常数实地测量系统，并进行 了前期的验证实验工作。 论文首先对微波遥感的相关理论知识进行了介绍，并对介电常数常用测量方 法进行了总结，讨论了实验室现有的同轴探针法和波导法。其中波导法属于室内 测量方法，通过料盒的引进能方便的测量样品介电常数，对于低损耗样品，这种 测量方法精度很高；同轴探针法适合于高损耗介质测量，尤其适合于液体物质如 水、盐水、油等介电常数的测量。 除了波导法、探针法，论文重点讨论了自由空间法。自由空间法属于实地测 量方法的一种，它适合于测量大面积的目标的介电常数，并可以无损耗、非破坏 的进行测量，更加适合于微波遥感实际应用。论文介绍了自由空间法的测量原理、 定标以及介电常数的反演。为了方便野外实地测量以及微波遥感的实际需要，本 文针对介电常数的测量，提出了一种实地测量介电常数的简易系统，给出了系统 的测量原理，为了验证系统的有效性，利用实验室现有的设备搭建了系统并进行 验证实验，实验中分析了误差产生的原因，以及针对金属板定标进行了相位修正 及分析。对于不能满足菲涅尔反射定理的粗糙表面进行了粗糙度修正，通过引入 粗糙度模型降低了被测目标的几何特性对反演过程中参数的影响，提高了介电常 数的测量精度。 另外，论文中详细分析了纯水、雪、土壤的微波介电特性，并对水的介电模 型进行了改进，改进后的模型与实际测量结果更加接近。 关键词：复介电常数，自由空间法，微波测量，介电常数模型 I ABSTRACT ABSTRACT The microwave dielectric properties of typical features is the main content for microwave remote sensing mechanism research, as well the based for parameters inversion of the microwave remote sensing electromagnetic．This paper from theory and experiments two aspects to studied the microwave dielectric properties of the typical features and utilized existing dielectric constant of measuring method of laboratory to measured dielectric constant of the typical features．Based on the free space method, the paper proposed a measure system of miniaturization which more suitable for In-situ measurement and verified experimental work before system realization. At first, the paper introduced related theory of the microwave remote sensing mechanism, and summarized the commonly dielectric constant measurement method. Discussed coaxial probe method and the waveguide method of existing in laboratory. The waveguide method is a method of indoor measurement, through the introduction of material box, it can be convenient for measurement sample dielectric constant and have a high precision; Coaxial probe method suitable for measured to high loss media, especially suitable for liquid dielectric constant measurement such as