矩形波导法下微波无损检测研究：复介电常数与复磁导率精确测量

本篇论文主要探讨了基于矩形波导法的微波无损检测技术在复合材料领域的应用与研究。随着复合材料在航空、汽车和轻量化等领域的重要性提升，传统的无损检测手段难以满足高精度、高效和非破坏性的要求。微波无损检测因其独特的优势，如能够实现对复合材料电磁特性的精确测量，以及对物理性质的评估，因此被广泛关注。 论文首先深入分析了一种基于矩形波导的无损检测方法。该方法利用矩形波导管内微波的传输参数，通过理论分析和关键参数解析，证明了这种方法在微波检测中的可行性和实用性。研究者构建了一个工作频段为8.2-12.5GHz的BJ100矩形波导检测模型，结合电磁波在波导内的传输特性，通过电磁仿真软件CST和AnsysHFSS进行仿真验证，确保了模型的准确性和一致性。 核心创新之一是提出了一种基于Nicolson-Ross-Weir的电磁参数反演方法。通过测量复合材料的物理尺寸和散射参数，结合矩形波导的电磁特性，论文作者运用MATLAB优化了算法程序，成功地反演出复合材料的复介电常数和复磁导率。实验证明，这种方法具有较高的测量精度和稳定性。 论文还介绍了实际应用，即制作并测试了一款BJ100矩形波导复合材料检测装置。通过系统校准和波导装置相位参考面校准，确保了实验数据的准确。利用矢量网络分析仪测量矩形波导双端口信号，实验结果进一步验证了该方法的有效性。 最后，论文对矩形波导法的测量精度、可靠性和局限性进行了深入讨论。通过对系统参数的优化和误差控制，论文作者提出了提升检测准确性的策略，并对未来的研究方向给出了建议，为微波无损检测技术的进一步发展提供了有价值的方向。这篇论文不仅介绍了矩形波导法在微波无损检测中的应用，而且通过实验验证和理论分析，展示了其在复合材料检测中的实用价值和潜在改进空间。