等效介电模型在太赫兹有线传输材料开发中的应用

1

作者 高成喆 冷晋 +1 位作者 黄刚 施奇武 《太赫兹科学与电子信息学报》 2024年第8期842-850,共9页

太赫兹频段作为下一代通信技术的重要备选频段,面临随着载波频段提高而信号衰减急剧增加的挑战。太赫兹波的有线传输技术是解决这一问题的有效手段,而对材料介电性能进行精准调控和优化,开发太赫兹频段高性能有线传输材料成为关键。本... 太赫兹频段作为下一代通信技术的重要备选频段,面临随着载波频段提高而信号衰减急剧增加的挑战。太赫兹波的有线传输技术是解决这一问题的有效手段,而对材料介电性能进行精准调控和优化,开发太赫兹频段高性能有线传输材料成为关键。本文通过聚合物材料改性,利用太赫兹时域光谱系统对复合材料的介电特性进行测试,研究了传统介电常数等效模型在太赫兹频段材料开发中的应用。基于太赫兹频段材料的极化特性和响应机制,提出一种预估太赫兹频段复合材料介电常数和损耗角正切的模型和方法,为开发新型太赫兹有线传输材料及其性能调控提供了科学的模型引导。 展开更多

关键词 太赫兹通信 聚合物材料改性 极化响应特性 等效介电模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Debye介电模型参数辨识的油纸绝缘状态评估 被引量：8

2

作者 张涛 王铄 +3 位作者 杨文雁 李林多 王尧 张陈 《水电能源科学》 北大核心 2020年第1期178-181,共4页

油纸绝缘受潮会加速变压器绝缘老化,有效评估其受潮状态是保障变压器安全稳定运行的重要手段,利用频域介电谱法可有效分析复介电常数实部ε′的变化率与水分含量M的映射关系。选用ε′-f曲线在f=10-4 Hz频率点处的斜率L作为受潮评估特... 油纸绝缘受潮会加速变压器绝缘老化,有效评估其受潮状态是保障变压器安全稳定运行的重要手段,利用频域介电谱法可有效分析复介电常数实部ε′的变化率与水分含量M的映射关系。选用ε′-f曲线在f=10-4 Hz频率点处的斜率L作为受潮评估特征参量,利用频域介电谱测试数据建立Debye介电模型参数辨识的数学模型,并采用细菌觅食算法进行参数辨识。基于辨识数据计算出L值,并给出了L与水分含量M的拟合关系式。结果表明,L与水分含量M间存在着较优的对数关系,可作为评估油纸绝缘受潮程度的有效特征参量。研究成果可为油纸绝缘受潮的现场诊断与状态评估提供参考。 展开更多

关键词 油纸绝缘 受潮评估 Debye介电模型 细菌觅食算法 复介电常数实部

在线阅读 下载PDF 职称材料

膜下滴灌棉田Dobson介电模型参数修改及水盐含量反演 被引量：3

3

作者 邹杰 张金珠 +3 位作者 王振华 宗睿 温越 陈潇洁 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1281-1289,共9页

新疆土壤盐渍化严重,亟需防治土壤盐渍化继续蔓延,水盐含量能直观表述盐渍化程度,所以反演土壤水盐含量对于土壤盐渍化的防治具有重要意义。以新疆典型的膜下滴灌棉田土壤为例,利用探地雷达250 MHz和1000 MHz两个频率天线,通过共中心点... 新疆土壤盐渍化严重,亟需防治土壤盐渍化继续蔓延,水盐含量能直观表述盐渍化程度,所以反演土壤水盐含量对于土壤盐渍化的防治具有重要意义。以新疆典型的膜下滴灌棉田土壤为例,利用探地雷达250 MHz和1000 MHz两个频率天线,通过共中心点法获取波速后转换为视在介电常数,结合野外实测数据,修正胡庆荣盐渍土介电模型参数,以修正后的胡庆荣盐渍土介电模型反演膜下滴灌棉田表层土(0~30 cm)的水盐含量,最终验证反演结果的适用性。结果表明:通过修正胡庆荣介电模型中的参数,使该模型可以适用于膜下滴灌棉田土壤水盐含量的反演。参数A修正后的取值在0.74左右,参数ξ修正后的取值在0.14左右。②1000 MHz频率天线反演的含水量优于250 MHz频率,且反演值与实际值具有较好的线性拟合关系,R2=0.948,RMSE为2.67 cm^(3)/cm^(3)。③探地雷达250 MHz和1000 MHz频率天线的组合能够有效反演膜下滴灌棉田表层土的含盐量,反演值与实测值拟合程度较高,R^(2)=0.835,RMSE为1.43 g/kg。探地雷达技术结合参数修正后的胡庆荣介电模型不仅提高了水盐含量的调查效率,还有利于绘制中尺度棉田土壤水盐含量分布图,为防治土壤盐渍化提供了理论数据支持。 展开更多

关键词 膜下滴灌 共中点法 介电模型 反演 水盐含量

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Maxwell方程的沥青混合料介电模型研究 被引量：2

4

作者 陈雍春 杨川文 于晓贺 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2022年第1期125-128,共4页

为提高沥青路面无损检测精度,明确沥青混合料的介电特性,基于Maxwell方程建立了沥青混合料介电模型,测量多个频率下沥青混合料的相对介电常数,验证了该模型的适用性.并将该模型与Brown模型、CRIM模型和Rayleigh模型的精度进行对比验证... 为提高沥青路面无损检测精度,明确沥青混合料的介电特性,基于Maxwell方程建立了沥青混合料介电模型,测量多个频率下沥青混合料的相对介电常数,验证了该模型的适用性.并将该模型与Brown模型、CRIM模型和Rayleigh模型的精度进行对比验证其优越性.结果表明:频率是影响沥青混合料相对介电常数的主要因素,当频率增大至1 MHz后沥青混合料的相对介电常数保持稳定.基于Maxwell方程的介电模型与其它三种模型相比拟合精度较高,相对误差仅为0.5%. 展开更多

关键词 介电特性 介电模型 频率 相对介电常数 平均相对误差

在线阅读 下载PDF 职称材料

球壳粒子悬浮系模型化研究——内部相参数对介电谱影响的数值模拟 被引量：5

5

作者 赵孔双 疋田巧 +2 位作者 李子杰 雷建平 裘乐乐 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期850-853,共4页

在Hanai理论基础上对球壳粒子悬浮系的介电模型进行了模拟研究,通过用C++的复数类对理论公式的程序化,建立了介电谱的介电参数与体系内部相参数的关系。所得的解析解可方便地模拟介电弛豫谱依不同相参数的变化曲线,计算并分析了内部参... 在Hanai理论基础上对球壳粒子悬浮系的介电模型进行了模拟研究,通过用C++的复数类对理论公式的程序化,建立了介电谱的介电参数与体系内部相参数的关系。所得的解析解可方便地模拟介电弛豫谱依不同相参数的变化曲线,计算并分析了内部参数对介电谱的模式以及介电参数的影响因素。 展开更多

关键词 介电弛豫谱 球型介电模型 Hanai理论 球壳粒子悬浮系 模型化

在线阅读 下载PDF 职称材料

生物体系介电性质的复合材料理论模型 被引量：4

6

作者 李滚 张亮 +1 位作者 杜宁 庞小峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第15期36-41,共6页

生物体系作为一类特殊材料,其电学性质是研究仿生材料设计、电阻抗成像以及电磁场生物效应的发生与防护等问题的基础。目前已有较多复合材料模型被应用于生物体系介电性质问题的研究,但由于生物组织离体后的介电特性会发生较大变化,故... 生物体系作为一类特殊材料,其电学性质是研究仿生材料设计、电阻抗成像以及电磁场生物效应的发生与防护等问题的基础。目前已有较多复合材料模型被应用于生物体系介电性质问题的研究,但由于生物组织离体后的介电特性会发生较大变化,故已有经典复合材料介电特性模型用于阐释生物体系介电特性还存在一定局限性。从几类典型复合材料理论模型的适用性出发,介绍了生物体系介电特性理论研究进展,总结了理论研究结果与实验测量结果的差异性。分析了复合材料理论模型在生物体系介电性质理论研究中应用的不足并提出了改进的建议,对复合材料理论模型在生物体系电学特性问题研究领域的进一步发展与应用等问题提出了展望。 展开更多

关键词 复合材料 介电模型 理论模型 生物体系

在线阅读 下载PDF 职称材料

盐渍土土壤溶液1.43 GHz复介电常数计算模型的构建与检验 被引量：2

7

作者 宫燕 刘宝江 宋开山 《土壤与作物》 2020年第1期83-93,共11页

土壤中的可溶性盐离子是限制作物生长的因素之一,土壤复介电常数是测定土壤可溶性盐的一个重要指标。本文利用谐振腔技术,测量了4种电解质水溶液的介电常数,给出了25℃时Na^+、Cl^-、SO2-4、CO2-3和HCO-35种离子的复影响因子。利用各离... 土壤中的可溶性盐离子是限制作物生长的因素之一,土壤复介电常数是测定土壤可溶性盐的一个重要指标。本文利用谐振腔技术,测量了4种电解质水溶液的介电常数,给出了25℃时Na^+、Cl^-、SO2-4、CO2-3和HCO-35种离子的复影响因子。利用各离子的复影响因子,可以将计算溶液介电常数实部的Collie介电模型直接用于计算土壤溶液的复介电常数。为了检验模型的准确性,本文还模拟配制了氯化物型、硫酸盐型和苏打型共41种多离子的土壤溶液,并用单一的电解质NaCl、Na2SO4和NaHCO3水溶液的影响因子来分别替代复杂的氯化物型、硫酸盐型和苏打型盐渍土土壤溶液的复合影响因子。将改进后的Collie介电模型计算介电常数值与模拟配制的41种土壤溶液的测量结果进行相关性分析t检验,其P均为0.85以上(大于0.05),无显著性差异,两组数据获得了很好的一致性。因此,本研究结果对于建立微波遥感监测盐渍土壤和盐湖水体的盐度的介电模型奠定了坚实的物理基础和实用基础。 展开更多

关键词 盐渍土土壤溶液 介电常数 Collie介电模型 离子的复影响因子

在线阅读 下载PDF 职称材料

沥青混合料介电特性温度-频率等效原理 被引量：1

8

作者 于晓贺 罗蓉 +2 位作者 王锦腾 李冲 束裕 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期2268-2275,共8页

为量化温度、频率对沥青混合料介电特性的影响,实现无损检测设备在不同温度、频率下的数据统一,通过理论推导建立基于温度、频率的沥青混合料介电模型和温度-频率等效原理,进行不同温度、频率条件下沥青混合料相对介电常数的测量试验。... 为量化温度、频率对沥青混合料介电特性的影响,实现无损检测设备在不同温度、频率下的数据统一,通过理论推导建立基于温度、频率的沥青混合料介电模型和温度-频率等效原理,进行不同温度、频率条件下沥青混合料相对介电常数的测量试验。试验采用介电常数测试平台测定2种沥青混合料在30~60℃温度范围、6种频率条件下的相对介电常数和介电损耗,用以验证沥青混合料介电模型和温度-频率等效原理的可靠性。研究结果表明:在30~60℃温度范围内,沥青混合料相对介电常数随温度升高而增大,在1~1000 kHz频率范围内,沥青混合料相对介电常数随频率增大而减小;基于温度、频率的沥青混合料介电模型具有较强的适用性,对2组沥青混合料相对介电常数的拟合优度R2均在0.95以上;温度-频率等效原理对2组沥青混合料相对介电常数的拟合优度R2均在0.90以上,可以作为实现无损检测设备在不同温度、频率条件下数据统一的理论基础。 展开更多

关键词 沥青混合料 介电特性 介电模型 温度 频率 等效原理

在线阅读 下载PDF 职称材料

微波辐照泸州国窖白酒体系介电谱及氢键分析

9

作者 张家润 《酿酒科技》 2020年第11期40-45,共6页

为了研究微波辐照对泸州国窖白酒催陈中氢键缔合的影响。用小功率微波发生装置对3组不同浓度白酒进行定时恒温辐照,测量其反射系数并演算复介电谱。用1HN+2D介电弛豫模型对白酒复介电谱参数拟合。结果表明,乙醇浓度为43%vol的白酒的介... 为了研究微波辐照对泸州国窖白酒催陈中氢键缔合的影响。用小功率微波发生装置对3组不同浓度白酒进行定时恒温辐照,测量其反射系数并演算复介电谱。用1HN+2D介电弛豫模型对白酒复介电谱参数拟合。结果表明,乙醇浓度为43%vol的白酒的介电常数虚部减少是因为微波辐照破坏了白酒体系整体氢键网络,而个体氢键的寿命变短;乙醇浓度为52%vol的白酒经微波辐照后的介电常数虚部几乎没有变化,其慢驰豫时间随温度的升高先小幅增大后小幅减小,其代表个体氢键断裂与形成的快驰豫时间几乎没有发生波动;乙醇浓度为60%vol的白酒经微波辐照后,介电常数虚部增大,加速了其整体氢键网络的重排,个体氢键寿命随温度的升高先小幅下降后又增大。研究为微波催陈白酒,水与乙醇的氢键网络体系分析研究提供了积极的参考。 展开更多

关键词 泸州国窖白酒 微波辐照 1HN+2D介电驰豫模型 氢键缔合

在线阅读 下载PDF 职称材料

频率相关材料的计算模型分析 被引量：3

10

作者 王磊 周庆 《大学物理》 北大核心 2007年第5期48-52,共5页

系统地介绍了Debye、Drude、Lorentz模型相对介电常量的推导过程,并给出了其相应结果;再用有损耗的Drude模型讨论了当前引起广泛关注的左手介质的性质;最后通过推导和举例,进一步揭示了各种模型在实际研究中的重要作用.

关键词 色散介质 相对介电常量 介电模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

探地雷达技术在土壤性质探测应用中的研究进展

11

作者 富美玲 朱向明 段文标 《农学学报》 2024年第4期93-100,共8页

探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)作为一种快速、无损的中小尺度近地传感技术,因其具有信息量大、分辨率高、空间连续性好等优点在土壤性质探测中得到广泛应用。在系统介绍探地雷达在探测土壤性质原理的基础上,概述了正演模拟方... 探地雷达(Ground Penetrating Radar,GPR)作为一种快速、无损的中小尺度近地传感技术,因其具有信息量大、分辨率高、空间连续性好等优点在土壤性质探测中得到广泛应用。在系统介绍探地雷达在探测土壤性质原理的基础上,概述了正演模拟方法与目前应用广泛的土壤介电模型,归纳了探地雷达技术在土壤性质(土壤含水量、土壤质地、土壤层次、土壤压实、土壤盐分)探测中的应用研究现状。并讨论了该技术在实地应用中存在的问题与局限性:实地探测影响因子复杂,难以分离,数据解译复杂且具有主观性,大部分研究仅停留在定性或半定量阶段等。最后针对探地雷达在土壤学领域的应用情况,提出了其不足与展望:随着信号处理技术的不断发展与理论研究的日益成熟,探地雷达在土壤特性探测中仍然是一个有潜力的工具。旨在为探地雷达在土壤性质探测应用中的研究提供参考。 展开更多

关键词 探地雷达 土壤性质 正演模拟 土壤介电模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GNSS-R信号的土壤湿度反演研究 被引量：19

12

作者 严颂华 张训械 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期8-13,共6页

采用GNSS反射信号反演土壤湿度,介绍了采用的土壤介电模型、信号反射模型、反演理论、软件接收机及数据处理等关键技术。在利用湖水反射实验对接收机进行校准的基础上,给出了该反演技术和手持湿度计进行比较的实测结果,指出该方法在湿... 采用GNSS反射信号反演土壤湿度,介绍了采用的土壤介电模型、信号反射模型、反演理论、软件接收机及数据处理等关键技术。在利用湖水反射实验对接收机进行校准的基础上,给出了该反演技术和手持湿度计进行比较的实测结果,指出该方法在湿度很小时存在一定的误差,而土壤湿润时一致性良好,表明利用GNSS-R信号反演土壤湿度具有良好的发展前景。 展开更多

关键词 GNSS反射信号 土壤湿度 介电模型 软件接收机

在线阅读 下载PDF 职称材料

南水北调东线渠道衬砌混凝土厚度GPR快速无损检测 被引量：5

13

作者 郭秀军 张盟 +3 位作者 罗辉 李永顺 李典基 蒋莆伟 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2009年第6期282-285,共4页

根据南水北调东线渠道衬砌混凝土两种典型配比制作了不同组分试验样块,利用探地雷达法(GPR)通过实测反射走时计算得到样块介电常数。基于试验结果研究确定了两种配比混凝土符合的介电模型和介电常数随龄期变化特征,给出了混凝土电磁波... 根据南水北调东线渠道衬砌混凝土两种典型配比制作了不同组分试验样块,利用探地雷达法(GPR)通过实测反射走时计算得到样块介电常数。基于试验结果研究确定了两种配比混凝土符合的介电模型和介电常数随龄期变化特征,给出了混凝土电磁波速模型估算公式,实现了混凝土厚度快速测定。实例证实速度模型公式可直接用于混凝土薄板厚度GPR检测中,检测相对误差小于10%。 展开更多

关键词 渠道衬砌 混凝土厚度 介电模型 探地雷达

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用时域反射仪测定饱和砂土中非水相液体 被引量：2

14

作者 陈福新 巨兆强 +1 位作者 刘晓娜 钱天伟 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期331-336,共6页

利用时域反射技术,以饱和砂土和菜籽油、机油为研究对象,室内模拟研究了非水相液体(NAPLs,nonaqueous phase liquids)污染土壤的介电常数和电导率的变化规律,确定了饱和砂土中NAPLs含量的预测模型。研究表明:1饱和砂土中体积含油量在0~0... 利用时域反射技术,以饱和砂土和菜籽油、机油为研究对象,室内模拟研究了非水相液体(NAPLs,nonaqueous phase liquids)污染土壤的介电常数和电导率的变化规律,确定了饱和砂土中NAPLs含量的预测模型。研究表明:1饱和砂土中体积含油量在0~0.05 cm^3/cm^3时,土壤介电常数并无显著变化;随着NAPLs体积含量的进一步增加,介电常数呈线性减小趋势;土壤体积质量和NAPLs类型对相同饱和度的土壤介电常数未产生影响。2饱和土壤的电导率与NAPLs含量存在良好的线性负相关关系(R2=0.96);土壤体积质量对相同饱和度的土壤电导率未产生影响。3混合介电模型(a=0.5)高估了饱和砂土中NAPLs含量,平均RMSE为0.038 cm^3/cm^3;参数a调整为0.52后,混合介电模型提高了预测精度,比原混合介电模型(a=0.5)预测精度可以提高23.2%。本研究结果表明可利用时域反射技术监测污染土壤的介电常数与电导率并测定饱和土壤中NAPLs的含量。 展开更多

关键词 时域反射技术 饱和砂土 非水相液体 介电常数 混合介电模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

道路沉陷松散类病害的探地雷达图像解译与分析 被引量：7

15

作者 程博文 罗蓉 +2 位作者 孙通 于晓贺 尹梅 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2020年第4期728-732,共5页

为明确雷达检测二维剖面图中道路深层病害类型与影响范围,通过雷达检测设备与pavecheck软件提取道路每个区域的相对介电常数数值,基于复合材料介电模型计算道路病害区域的介电常数波动范围,提出一种针对道路沉陷、松散类病害区域的图像... 为明确雷达检测二维剖面图中道路深层病害类型与影响范围,通过雷达检测设备与pavecheck软件提取道路每个区域的相对介电常数数值,基于复合材料介电模型计算道路病害区域的介电常数波动范围,提出一种针对道路沉陷、松散类病害区域的图像模拟方法,可用于分析道路病害区域介电特性的波动规律.研究表明:通过该种解译方式得到的模拟图像可以明确区分道路深层结构病害类型;该种解译方式可以准确计算病害区域的影响范围. 展开更多

关键词 探地雷达 道路检测 介电模型 介电特性 图像模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

利用主动微波遥感数据监测土壤墒情方法 被引量：1

16

作者 李朝阳 王普 潘方博 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2017年第A02期224-228,253,共6页

采用主动微波遥感数据,选取郑州市中牟县范围内裸露的地表进行土壤墒情的监测工作,同时选择适合该类区域地表情况的AIEM模型来处理获取的相关雷达数据。实验所用影像数据为Rardarsat-2雷达卫星的遥感影像数据,其中雷达的一些相关参数都... 采用主动微波遥感数据,选取郑州市中牟县范围内裸露的地表进行土壤墒情的监测工作,同时选择适合该类区域地表情况的AIEM模型来处理获取的相关雷达数据。实验所用影像数据为Rardarsat-2雷达卫星的遥感影像数据,其中雷达的一些相关参数都包含在影像的头文件中,在实验过程中通过查阅直接使用。实验使用欧空局的NEST软件对影像进行滤波和辐射定标等一系列操作,得到的中间格式数据使用ESRI公司的ENVI软件进一步处理得到地表后向散射系数。通过上述步骤得到的数据对ANN-BP进行训练,最后采用极化方式为VV和HH的数据,利用ANN-BP对数据进行模拟,得到该地区的土壤墒情信息。 展开更多

关键词 土壤含水量 AIEM RADARSAT-2 ANN-BP Topp介电模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于GPR正演技术的路面含水空洞雷达检测图像解译技术研究 被引量：1

17

作者 邱怀中 《交通科技》 2020年第6期79-84,共6页

为明确典型含水空洞病害的雷达检测特征图像、准确分析雷达检测数据,现场钻芯取样测量汉十高速路面各结构层厚度及相对介电常数,基于上述测量数据构建典型含水空洞病害三维模型并导入已编写的三维有限元正演软件中。基于GPR正演模拟结果... 为明确典型含水空洞病害的雷达检测特征图像、准确分析雷达检测数据,现场钻芯取样测量汉十高速路面各结构层厚度及相对介电常数,基于上述测量数据构建典型含水空洞病害三维模型并导入已编写的三维有限元正演软件中。基于GPR正演模拟结果,明确典型含水空洞病害雷达检测图像。研究表明,通过该方法可准确查找、定位、分析路面结构中含水空洞病害的位置及含水率。 展开更多

关键词 探地雷达 道路检测 介电模型 介电特性 图像模拟 路面含水空洞

在线阅读 下载PDF 职称材料