共面波导-微带耦合谐振器测量风力机叶片覆冰厚度研究

风力机叶片覆冰现象严重影响其安全、经济运行,开展覆冰厚度在线测量技术研究具有重要的实际意义。本文提出了共面波导-微带耦合谐振器测量覆冰厚度的方法。通过耦合谐振器等效电路分析,得到了介质厚度测量的理论关系式;建立了耦合谐振器电磁场仿真模型,在谐振器表面覆盖不同介电常数、不同厚度的介质,计算得到了谐振器的谐振频率,进而得到了测量介质厚度的通用关系式,给出了谐振器谐振频率、介电常数和介质厚度之间的函数关系;制作了共面波导-微带耦合谐振器,开展了谐振器表面覆冰实验,测量厚度和实际厚度的相对误差在15%以内,验证了共面波导-微带耦合谐振器测量风力机叶片表面覆冰厚度的可行性。该方法对研究飞机机翼覆冰及其他介质厚度测量具有一定借鉴意义。