[发明专利]一种双脊波导法液晶介电测试装置

权利要求书

1.一种双脊波导法液晶介电测试装置，包括波导腔体(1)、矢量网路分析仪(2)、同轴传输线(3)、脊波导同轴转换器(4)、耦合孔(5)、双脊波导腔端板(6)、聚四氟乙烯管(7)和连接孔(8)，其特征在于：所述波导腔体(1)腔体的两端各连接一个脊波导同轴转换器(4)，所述脊波导同轴转换器(4)上连接有同轴传输线(3)，所述同轴传输线(3)的一端连接在矢 量网路分析仪(2)上，所述双脊波导腔端板(6)穿插在波导腔体(1)的内部，所述双脊波导腔端板(6)之间形成耦合孔(5)，所述聚四氟乙烯管(7)穿插在波导腔体(1)竖向中轴线处内部，所述连接孔(8)设置在波导腔体(1)上；

所述脊波导同轴转换器(4)包括脊波导下腔体(41)、凹槽(42)、波导脊(43)、金属通孔(44)、脊波导上腔体(45)、金属法兰(46)、法兰连接器(47)、SMA接头(48)、内导体(49)和调节螺杆(410)，所述脊波导下腔体(41)的上表面设置有凹槽(42)，且凹槽(42)设置有两个，所述凹槽(42)之间设置有波导脊(43)，所述波导脊(43)的末端设置有金属通孔(44)，所述脊波导上腔体(45)放置在脊波导下腔体(41)的上方，所述脊波导上腔体(45)上表面设置有金属法兰(46)，所述金属法兰(46)的上方设置有法兰连接器(47)，所述法兰连接器(47)通过螺钉与金属法兰(46)相连接，所述法兰连接器(47)上表面设置有SMA接头(48)，所述法兰连接器(47)的下表面设置有内导体(49)，所述调节螺杆(410)插在金属通孔(44)中；

所述聚四氟乙烯管(7)内部的样品为E7或5CB或K15液晶材料；

空腔状态下腔体的谐振频率是ω₀，等加入液晶样品时其谐振频率为ω_s，则腔体由于外加微扰物而产生的谐振频率的偏差Δω＝ω₀-ω_s，又由于本装置的样本体积与空腔体积V_s/V_c≤1∶1182，可以假定样品外的空腔内场不变，采用薄壁聚四氟乙烯管加载液晶样品，并考虑到聚四氟乙烯管的作用，则微扰公式可以改写为：

其中，V_s和V_c分别代表着液晶样品体积以及空腔的体积，E0是无扰动时腔的电场；

所述液晶材料的复介电常数计算方法中采用多模技术，在5～22GHz内采用了6个频点，所用的模式是TE_1，0,2n-1(n＝1,2,3...6)。