[发明专利]一种薄片材料电磁参数测试装置及方法

说明书

本发明提供一种薄片材料电磁参数测试装置及方法，属于微波测试技术领域。包括两个同轴转接头1、两段平行导体墙2、两段微带线3、共地连接块4、待测样品5、导带连接片6、柔性泡沫支撑块7、下压块8、弹簧顶针9、下压夹具10、立座11、两个移动平台12、两个凹槽17和底座13。所述两段微带线3分别与两个同轴转接头1相连，且共直线地位于两个等高的移动平台12上；所述待测样品5置于共地连接块4上方且共直线地位于两段微带线3之间；所述导带连接片6位于待测样品正上方。本发明提供的薄片材料电磁参数测试装置及方法能够实现待测样品的快速取放，能够在待测样品两侧执行TRL校准，减小了传统传输反射法测试系统的误差，提高了测试准确性。

技术领域

一种薄片材料电磁参数测试装置及方法，属于微波材料测试技术领域，特别涉及薄片材料电磁参数测试装置及方法。

背景技术

基于薄片材料结构尺寸与微波性能的优越性，其被广泛应用于军事与民用领域。相对复介电常数与相对复磁导率是描述薄片材料微波电磁特性的两个电磁参数，也是评价薄片材料电磁性能优劣的主要依据，因此测量薄片材料的电磁参数尤为重要。

目前，国内外对薄片材料电磁参数的微波性能测量已开展了大量研究工作，通常采用的测试方法为传输反射法与谐振法。谐振法为点频测试方法，不能体现出薄片材料的电磁特性随频率连续变化的规律，因此常用传输反射法进行测试。

传输反射法是将待测样品置于两段传输线之间，通过测试放置有待测样品的微波传输线的反射系数与传输系数，计算出待测样品的电磁参数。所采用的传输线类型有：带状线、微带线、波导、同轴线等。波导可对薄片材料进行传输反射法测试，但覆盖超宽频段的测试需要多个相应频段的波导，且对待测样品制备要求较高；同轴线可实现对薄片材料的超宽带测试，但同样存在对待测样品制备要求较高的缺点，且待测样品不易于取放。因此，利用微带线作为传输线进行测试的方法受到了越来越多的关注。

对于微波薄片材料电磁参数的测试，文献“Jae-Young Chung. Permittivity andPermeability Measurements of a Thin Film with Patterned Anisotropy atMicrowave Frequencies, IEEE Transactions on Magnetics, April 2015, Vol.51(4),pp.1-7”针对复介电常数与复磁导率分别构建了相应的微带线测试系统，对薄片介质材料的电磁参数测试技术进行研究。但是其不能实现复介电常数与复磁导率的同时测量，且只能对线缆进行校准，而不能排除同轴转接头与微带线对测试结果的影响。文献“Hinojosa,J. Faucon,L. Queffelec,P. and Huret,F. S-parameter broadband measurements ofmicrostrip lines and extraction of the substrate intrinsic properties,Microwave and Optical Technology Letters,30(1)65-69”将薄片材料作为微带线的介质基板或基板的一部分进行测量，这种方法虽然能实现复介电常数与复磁导率的同时测量，但其待测样品制备过程与测试系统更换过程较为复杂。

综上所述，尽管国内外已有关于薄片材料电磁参数测试技术的研究，但仍存在测试样品难以制备、测试系统复杂、校准不够全面等问题，难以适应薄片材料电磁参数快速高精度测试的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有薄片材料电磁参数测试技术中存在的缺陷，提供一种新的薄片材料电磁参数测试装置及方法，该测试装置及方法能够实现待测样品的方便取放，同时提高传统传输反射法的校准精度，减小测试系统的校准误差，进而提高测试准确性。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：