[发明专利]微波材料电磁参数的凹形腔检测装置及其自动检测方法

权利要求书

1.微波材料电磁参数的凹形腔检测装置，其特征在于设有微波矢量网络分析仪、微波凹形腔传感器、输入同轴电缆、输出同轴电缆、GPIB数据采集卡和计算机；所述输入同轴电缆的输入端接微波矢量网络分析仪的微波信号输出端口，输入同轴电缆的输出端接微波凹形腔传感器的SMA输入端；输出同轴电缆的输入端接微波凹形腔传感器的SMA输出端，输出同轴电缆的输出端接微波矢量网络分析仪微波测试信号输入端口；GPIB数据采集卡输入端接微波矢量网络分析仪的数据输出端，GPIB数据采集卡输出端接计算机。

2.如权利要求1所述微波材料电磁参数的凹形腔检测装置，其特征在于所述微波凹形腔传感器设有上螺旋测微头、上圆盘、螺杆、上内导体、上短路板、销钉、紧固夹、圆波导、SMA连接头、下短路板、下内导体、下圆盘、下螺杆、下螺旋测微头、固定底座及紧固件；所述上螺旋测微头和下螺旋测微头的中心丝杆分别锁住上内导体和下内导体，上圆盘和下圆盘的圆心孔分别锁在上螺旋测微头和下螺旋测微头的外壳上；上圆盘的边缘通过上螺杆锁定上短路板，下圆盘的边缘通过下螺杆锁定下短路板；上短路板与圆波导将上短路板与圆波导上方固定；下短路板与圆波导下方锁定；上内导体穿过上短路板中心进入圆波导中心；下内导体穿过下短路板中心进入圆波导中心；2个SMA连接头左右对称锁定于圆波导段中心处，并分别与输入同轴电缆和输出同轴电缆连接；整个微波凹形腔传感器的主体通过紧固件固定在固定底座上。

3.如权利要求2所述微波材料电磁参数的凹形腔检测装置，其特征在于所述上短路板与圆波导通过3个直径不同的销钉和3个U型紧固夹，将上短路板与圆波导上方固定。

4.如权利要求2所述微波材料电磁参数的凹形腔检测装置，其特征在于所述下短路板与圆波导下方采用螺丝锁定。

5.材料电磁参数的检测方法，其特征在于采用如权利要求1所述自动检测材料电磁参数的凹形腔装置，点频及扫频检测电介质和磁介质混合样品的介电常数时，具体步骤如下：

1）将混合材料用模具加工成直径小于内导体的圆柱状测试样品；

2）固定下内导体长度，将被测样品放置在下内导体的上端面中心位置；上内导体调下夹紧被测样品，并依次调高上内导体的长度，每调高一次上内导体的长度，相应记录一次矢量网络分析仪采集的数据，该数据为微波凹形腔传感器的中心频率和品质因素；

3）取出被测样品，重复步骤2）采集相应的空腔数据，通过采集矢量网络分析仪上测试样品放置前后的微波凹形腔传感器中心频率和品质因素的变化值，计算或仿真出点频及扫频测试样品的介电常数,并自动显示和保存介电常数的测试结果。

6.材料电磁参数的检测方法，其特征在于采用如权利要求1所述自动检测材料电磁参数的凹形腔装置，点频及扫频检测电介质和磁介质混合样品的磁导率时，具体步骤如下：

1）将混合材料用模具加工成圆环状测试样品，圆环状测试样品的内径以内导体的外径一致，圆环状测试样品的外径和高度根据混合材料的具体参数确定；

2）固定下内导体长度，并将圆柱状测试样品套置下内导体的最底部；并依次调高上内导体的长度，每调高一次上内导体的长度，相应记录一次矢量网络分析仪采集的数据，该数据为微波凹形腔传感器的中心频率和品质因素；

3）取出被测样品，重复步骤2）采集相应的空腔数据，通过采集矢量网络分析仪上测试样品放置前后的微波凹形腔传感器中心频率和品质因素的变化值，计算或仿真出点频及扫频测试样品的磁导率，并自动显示和保存磁导率的测试结果。