1.一種測(cè)量汽輪機(jī)濕度的微帶貼片諧振器,其特征在于:包括貼片(1)、介質(zhì)層和接地板(2);介質(zhì)層由基質(zhì)層和樣本層組成,貼片印刷在樣本層頂部,樣本層的底部與接地板接觸,其頂部與基質(zhì)層接觸;樣本層為一個(gè)空腔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)量汽輪機(jī)濕度的微帶貼片諧振器,其特征在于:所述貼片(1)為矩形貼片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)量汽輪機(jī)濕度的微帶貼片諧振器,其特征在于:
所述倒置微帶貼片諧振器的諧振頻率fr為:
其中,v0是光速度;m、n為諧振模式序號(hào),Leff和Weff分別為貼片(1)的等效長(zhǎng)度和等效寬度;εrdyn是動(dòng)態(tài)等效相對(duì)介電常數(shù),其計(jì)算方法為:
式中,εr1為樣本層的相對(duì)介電常數(shù),εr2為基質(zhì)層的相對(duì)介電常數(shù),L和W分別為貼片(1)的物理長(zhǎng)度與物理寬度,h1和h2分別為樣本層和基質(zhì)層的厚度;Cdyn(εr1,εr2,L,W,h1,h2)和Cdyn(εr1=εr2=1,L,W,h1,h2)分別為介質(zhì)填充和空氣填充條件下倒置微帶貼片諧振器的總動(dòng)態(tài)電容;介質(zhì)填充條件下倒置微帶貼片諧振器的總動(dòng)態(tài)電容Cdyn為:
Cdyn(εr1,εr2,L,W,h1,h2)=Co,dyn(εr1,L,W,h1)+2Ce1,dyn(εr1,εr2,L,W,h1,h2)+2Ce2,dyn(εr1,εr2,L,W,h1,h2) (3)
式中,Co,dyn是貼片(1)的中心動(dòng)態(tài)電容,Ce1,dyn和Ce2,dyn分別是貼片(1)沿長(zhǎng)度L方向的邊緣電容和沿寬度W方向的邊緣電容;
貼片(1)的中心動(dòng)態(tài)電容Co,dyn由下式計(jì)算:
式中,Co,stat為貼片(1)的中心靜態(tài)電容,其計(jì)算方法為:
式中,ε0為真空中的介電常數(shù);
貼片(1)沿長(zhǎng)度L方向的邊緣電容Ce1,dyn和沿寬度W方向的邊緣電容Ce2,dyn可分別由下式計(jì)算得到:
貼片(1)沿長(zhǎng)度L方向的靜態(tài)邊緣電容Ce1,sta為:
式中,Z(W)和Z0(W)分別為介質(zhì)填充和空氣填充條件下寬度為W的倒置微帶貼片諧振器的特性阻抗;v0為光速;C1為沿L方向上單位長(zhǎng)度的總電容;
貼片沿寬度W方向的邊緣電容Ce2,sta(εr1,εr2,L,W,h1,h2)可由下式計(jì)算得到:
式中,Z(L)和Z0(L)分別為介質(zhì)填充和空氣填充條件下寬度為L(zhǎng)的倒置微帶貼片諧振器的特性阻抗;v0為光速;C2為沿W方向上單位長(zhǎng)度的總電容;
貼片的等效長(zhǎng)度Leff可以由下式得到:
其中,
式中,Z(W)和εreff(W)分別是貼片(1)的特性阻抗和有效介電常數(shù);貼片(1)的有效介電常數(shù)εreff(W)可以由下式求得:
貼片的等效寬度Weff可以由下式得到:
其中,
式中,Z(L)和εreff(L)分別是貼片(1)的特性阻抗和有效介電常數(shù);貼片(1)的有效介電常數(shù)εreff(L)可以由下式求得:
貼片(1)的寬度W為:
貼片的長(zhǎng)度L為:
其中,ΔL為貼片(1)的等效伸長(zhǎng)量:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)量汽輪機(jī)濕度的微帶貼片諧振器,其特征在于:
樣本層的介質(zhì)厚度h1選取為2mm,貼片的長(zhǎng)度L=44mm,寬度為W=50mm,基質(zhì)層的介電常數(shù)εr2=2.2時(shí),基質(zhì)厚度h2大于0.5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)量汽輪機(jī)濕度的微帶貼片諧振器,其特征在于:基質(zhì)層的厚度h2=0.787mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)量汽輪機(jī)濕度的微帶貼片諧振器,其特征在于:倒置微帶貼片諧振器采用同軸饋電,同軸饋電的內(nèi)半徑為0.7mm,外半徑為1.6mm,饋點(diǎn)所在位置為(-9.74mm,0mm,0mm),倒置微帶貼片諧振器的輸入阻抗等于50Ω。