[发明专利]化学物质复介电常数测量装置的尺寸确定方法以及测量装置

权利要求书

1.一种化学物质复介电常数测量装置的腔体本体尺寸确定方法，包括以下步骤：

S101、计算腔体本体不同尺寸时腔体内部材料所对应的S参数的单调性，以确定单调性曲线变化最优的一个测量装置所对应的尺寸，其中，所述尺寸包括腔体本体的高度、腔体本体的相对壁之间的直线距离；

S102、以单调性最优的尺寸所对应的腔体本体为模型，制作腔体本体；其中，所述制作成型的腔体本体的一端为具有开口的开口端，远离所述开口端的一端为具有底壁的封闭端；

S103、使制作成型的腔体本体与矢网分析仪连接，其中，使一同轴导体馈线的第一端与所述矢网分析仪导电连接，使所述同轴导体馈线的第二端穿过所述封闭端的底壁探入至所述腔体本体内；

S104、选取介电常数实部参数集合内的最小值或接近最小值的一个介电系数其对应的物质作为第一物质，选取最大值或者靠近最大值的一个介电系数其对应的物质称之为第二物质，将该第一物质及第二物质独立的放入所述制作成型的腔体本体中，以通过所述矢网分析仪分别测量所述第一物质及第二物质的S参数，从而根据实际测量得到的S参数与上述仿真计算得到的最优的单调性变化曲线中对应的S参数进行对比；

S105、若对比后的误差小于一预定值时，则将该腔体本体视为最佳尺寸的腔体本体。

2.如权利要求1所述的化学物质复介电常数测量装置的腔体本体尺寸确定方法，其特征在于，在S101步骤中：

计算腔体本体不同尺寸时腔体内部材料的介电常数实部为1-80所对应的S参数的单调性，以确定单调性曲线变化最优的一个测量装置所对应的尺寸，其中，所述尺寸包括腔体本体的高度、腔体本体的相对壁之间的直线距离。

3.权利要求1所述的化学物质复介电常数测量装置的腔体本体尺寸确定方法，其特征在于，在S101步骤中，通过FDTD算法计算测量腔体不同尺寸所对应的S参数的单调性。

4.如权利要求2所述的化学物质复介电常数测量装置的腔体本体尺寸确定方法，其特征在于，所述S101步骤包括以下子步骤：

S1011、获取腔体本体的形状模型，将该形状模型导入至FDTD算法或comsol软件中，其中，所述腔体本体的形状模型呈圆柱形；

S1012、为所述腔体本体的形状模型设置若干个尺寸，在每一个尺寸基础上，模拟腔体内放置不同介电常数系数对应的物质，并对其进行扫描S参数，以得到每一个尺寸下不同介电系数对应的S参数是否单调，以及获得所述反射参数单调性变化曲线最优的一个腔体本体尺寸，其中，所述腔体本体尺寸包括所述圆柱形腔体本体的直径以及高度。

5.如权利要求3所述的化学物质复介电常数测量装置的腔体本体尺寸确定方法，其特征在于，在S104步骤中，还选取介电常数实部参数集合内的中间值或者中间值附近的介电系数对应的第三物质，将该第三物质放入所述制作成型的腔体本体中，以通过所述矢网分析仪测量所述第三物质的S参数，从而根据测量得到的S参数与上述最优的单调性变化曲线中对应的S参数进行对比。

6.如权利要求4所述的化学物质复介电常数测量装置的腔体本体尺寸确定方法，其特征在于：

分别腔体本体中空载、甲醇、水的S参数，以根据测量得到的S参数与上述最优的单调性曲线中对应的S参数进行对比。

7.一种化学物质复介电常数测量装置，其特征在于：包括矢网分析仪以及与所述矢网分析仪导电连接且用于容置待测化学物质的测量腔体；

所述测量腔体包括所述腔体本体，所述腔体本体的一端为具有开口的开口端，远离所述开口端的一端为具有底壁的封闭端；所述测量腔体还包括一与所述腔体本体的开口端盖合的盖体、以及设于所述封闭端的底壁上的与腔体同轴的同轴导体馈线；所述同轴导体馈线的第一端与所述矢网分析仪导电连接，第二端穿过所述封闭端的底壁以探入所述腔体本体内；所述腔体本体尺寸通过上述权利要求1至5中任一项所述任一项所述的尺寸确定方法得到。