[发明专利]一种用于颗粒状材料本征电磁参数的提取方法

摘要

本发明公开了一种用于颗粒状材料本征电磁参数的提取方法，其包括如下步骤：步骤1、根据颗粒状材料的面径比，求得颗粒状材料的轴向退磁因子S_T和径向退磁因子S_L；步骤2、根据颗粒状材料的轴向退磁因子S_T和径向退磁因子S_L，求得轴向混合因子和径向混合因子；步骤3、根据测试出的颗粒状材料随机分布于基体材料内形成的复合材料的等效电磁参数，进而应用数值方法提取出颗粒状材料的本征电磁参数。本发明的有益效果是精度高、适用范围广且考虑分布效应。

主权项

一种用于颗粒状材料本征电磁参数的提取方法，其特征在于：根据测试出的颗粒状材料随机分布于基体材料内形成的复合材料的等效电磁参数，进而应用数值方法提取出颗粒状材料的本征电磁参数，具体方法步骤如下：步骤1：根据颗粒状材料的面径比，求得颗粒状材料的轴向退磁因子S_T和径向退磁因子S_L：所述复合材料为颗粒状材料随机分布于基体材料内形成的，利用旋转椭球体来表示颗粒状材料，令,和分别为椭球体的半轴长，假设，则颗粒状材料的面径比为，根据如下公式（1）~（2）计算出颗粒状材料的轴向退磁因子S_T和径向退磁因子S_L：（1）（2）其中，当颗粒状材料为片形时，选择公式（1）中时对应的公式计算出颗粒状材料的轴向退磁因子S_T和径向退磁因子S_L；当颗粒状材料为纤维形时，选择公式（1）中时对应的公式计算出颗粒状材料的轴向退磁因子S_T和径向退磁因子S_L；当颗粒状材料为球形时，选择公式（2）计算出颗粒状材料的轴向退磁因子S_T和径向退磁因子S_L，即；步骤2：根据颗粒状材料的轴向退磁因子S_T和径向退磁因子S_L，求得轴向混合因子和径向混合因子：所述轴向混合因子和径向混合因子按如下公式（3）~（4）计算：（3）（4）其中，为基体材料的电磁参数，基体材料的电磁参数可查表得到；为颗粒状材料的轴向退磁因子；为颗粒状材料的径向退磁因子；为复合材料中颗粒状材料的质量百分比，通常称为复合材料的填充浓度，所述复合材料由颗粒状材料与基体材料混合而成；为颗粒状材料的本征轴向电磁参数；为颗粒状材料的本征径向电磁参数；所述复合材料的填充浓度小于颗粒状材料的渗流阈值；步骤3：根据上述公式（3）~（4），将轴向混合因子和径向混合因子带入如下公式（5）：（5）其中，D_eff为复合材料的等效电磁参数，可由测试得到； 为基体材料的电磁参数，基体材料的电磁参数可查表得到；为轴向混合因子；为径向混合因子；a.当颗粒状材料为各向同性材料时，即=时，通过将上述公式（3）~（4）代入如下公式（5）求得各向同性颗粒状材料的本征轴向电磁参数和本征径向电磁参数；b.当颗粒状材料为各向异性材料时，即≠时，通过构造如下方程组（6）并将上述公式（3）~（4）代入所述方程组（6）求得各向异性颗粒状材料的本征轴向电磁参数和本征径向电磁参数：（6）其中，为复合材料的填充浓度为时的等效电磁参数；为复合材料的填充浓度为时的等效电磁参数；根据公式（3）~（4）可知，；；；。