基于微波开口双频段谐振腔的雪层厚度测试技术研究

来源：电子与信息学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：李梦瑶, 张鹏飞, 冯浩, 马中发

单位：1.西安电子科技大学电子工程学院 西安 7100712.西安电子科技大学杭州研究院 杭州 3112313.西安电子科技大学集成电路学部 西安 710071

摘要：能实时准确测量雪层厚度并进行预警的设备对于保护冬季长时间暴露在外界环境中的供电、通信和雷达等设备具有重要的应用价值。该文研究了基于微波矩形波导开口双腔体的雪层厚度测试方法，设计了对应的测量装置，给出了相关的构造、参数获取和数据反演策略。在此过程中，提出了基于单舱内嵌入金属隔板或频率选择表面(FSS)隔板的双腔双馈电双频段测试方法，通过大腔体低频大动态范围和小腔体高频高精度的策略结合参数相关处理算法，合理解决了大量程和高测试精度之间的矛盾。论文分析了自然降落覆盖在谐振腔开口处的不同雪层厚度对腔体的反射系数谐振频率和S参数的影响，并讨论了雪的密度、湿度对厚度测量精度的影响，比较了不同反演算法的效果，实现了1～30 mm的雪层厚度的分段测量，反演算法精度达到0.16 mm。测试精度优于1 mm。对应的技术和设备可直接或扩展用于以雪厚测试为代表的介质几何参数测试。

关键词：雪层厚度测试, 微波开口谐振腔, 数据反演