[发明专利]一种固体介质材料微波特性参数测量系统及方法

权利要求书

1.一种固体介质材料微波特性参数测量方法，其特征在于，包括以下步骤： 

S1：建立固体材料微波特性的二端口网络测量模型； 

S2：对所述二端口网络测量模型进行调整，以避免被测介质出现厚度谐振； 

S3：对调整后的二端口网络的参数S₁₁和S₂₁进行测量； 

S4：根据测量得到的S₁₁和S₂₁求解介质材料的微波特性参数； 

其中：所述步骤S3具体包括： 

S31：使用传输反射法在30MHz～18GHz频段采用同轴线传输；测量在30MHz～18GHz频段范围内的S₁₁和S₂₁； 

S32：使用传输反射法在18GHz～26.5GHz、26.5GHz～40GHz、40GHz～50GHz频段采用波导传输，并测量在18GHz～26.5GHz、26.5GHz～40GHz、40GHz～50GHz频段范围内的S₁₁和S₂₁。 

2.根据权利要求1所述的固体介质材料微波特性参数测量方法，其特征在于，所述波导为定制波导，按照18GHz～26.5GHz、26.5GHz～40GHz、40GHz～50GHz频段，对应18GHz～26.5GHz、26.5GHz～40GHz、40GHz～50GHz三个频段的三种规格的波导。 

3.根据权利要求1所述的固体介质材料微波特性参数测量方法，其特征在于，所述二端口网络测量模型包括被测介质、测试夹具，所述被测介质置于所述测试夹具内，设被测介质均匀分布、各向同性、厚度为d，填充同轴线或波导时，与所述同轴线或波导内腔贴合，被测介质在所述同轴线或波导内腔内具有两端面，两端面均与同轴线或波导内腔内的空气接触；测量时，频率为f线极化均匀平面波E_i由空气中向所述被测介质的一个端面垂直入射，一部分电磁波被反射，另一部分电磁波进入被测介质材料并向前传播，在被测介质的另一端面又遇到不连续性，其中一部分电磁波又被反射，另一部分电磁波透过该交界面继续向 前传播，形成透射波。 

4.根据权利要求1所述的固体介质材料微波特性参数测量方法，其特征在于，所述步骤S2中对所述二端口网络测量模型进行调整具体为对所述波导夹具进行调整。 

5.根据权利要求4所述的固体介质材料微波特性参数测量方法，其特征在于，对所述波导夹具进行调整具体为：采用一厚度为λ/4的偏移片作为测试夹具，将一定厚度的被测介质材料放置其中，其中，λ为测量所用的电磁波的波长。 

6.根据权利要求3所述的固体介质材料微波特性参数测量方法，其特征在于，依传输线法测量原理有： 

ε_r＝k(1-Γ)/[k₀(1+Γ)]  (1) 

μ_r＝k(1+Γ)/[k₀(1-Γ)]  (2) 

其中，μ_r为被测介质的复磁导率，ε_r为被测介质的复介电常数，Г为反射系数，T为传输系数，μ₀为真空的复磁导率，ε₀为真空的复介电常数，ω为电磁波的角频率； 

设中间变量V₁＝S₂₁+S₁₁，V₂＝S₂₁-S₁₁，另一中间变量则有 

。

7.根据权利要求6所述的固体介质材料微波特性参数测量方法，其特征在于，所述步骤S31中的采用同轴线传输时，设两个中间变量C₁、C₂，其中， 

其中，f为频率，d为被测介质厚度，C₀为真空中的光速； 

则有， 

。