摘要
具有透波性能的曲面材料在微波领域具有广泛的应用，例如民用飞机的机头设计、探测火箭、天文台等均会使用罩体曲面材料，以保护其内部的雷达天线。介电性能是材料的重要参数之一，它反映了材料的透波性能。曲面材料的介电性能对罩体的设计以及分析罩体内部雷达天线的作用环境，尤其是对于有高精度需求的航天领域，具有重要意义。 本文主要研究了曲面透波材料介电性能变角度的测试技术，在了解了国内外对曲面材料介电参数测试技术的研究动态之后，确定了本文的研究目的是提出一套能够专门应用于曲面介电的测试方法，而非直接将平面材料的介电计算方法应用于曲面，以及提供了一套能够对曲面材料进行变角度介电测试的系统。 为了实现上述目的，本文首先建立了曲面材料的测试模型，分析了平面波斜入射理论，并且基于局部平面波斜入射建立起平面与曲面的联系，从而推导出适用于曲面材料的插入损耗计算公式，同时反演了曲面材料的介电参数。 然后，为了保证测试精度，研究了测试过程中需要使用的校准方法，并研制了具有圆对称、极低旁瓣的波纹喇叭天线。由于仅需对曲面材料的插入损耗进行测试，所以在校准方法上无需进行完整的二端口校准，而采用了响应校准，分析了响应校准的误差来源，给出了对曲面区域进行空气线补偿的方法。在对校准方法进行确定之后，设计并研制了波纹喇叭天线、矩-圆过渡器，搭建了近场扫描系统，对天线性能进行了测试。 最后本文搭建了变角度测试系统对具有透波性能的亚克力材料进行了变角度的介电性能测试，给出了测试结果并分析了误差来源。利用本文对曲面的研究方法和变角度测试系统能够有效测试出曲面材料各个区域的介电性能，为曲面罩体等构件设计提供技术支撑。 通过上述的系统性研究，本文利用响应校准后的曲面空气补偿，完成了对柱面亚克力在Ku波段的变角度插入损耗测试，并利用建立的曲面测试模型，成功反演出了柱面亚克力的介电常数与损耗角正切，证明了对曲面透波材料进行局部平面等效在自由空间介电测试中的可行性。
NETL