[发明专利]微波介质基板宽带连续介电特性参数的检测方法

权利要求书

1.一种微波介质基板宽带连续介电特性参数的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10，基于两个直线导波结构组建测试装置，通过一组高频微波连接器在测试装置上固定待测材料的两端；所述直线导波结构的两端设有高频微波连接器，以使测试装置连接直线导波结构；所述两个直线导波结构包括第一直线导波结构和第二直线导波结构，第一直线导波结构的长度大于第二直线导波结构的长度；

S20，利用矢量网络分析仪对两个直线导波结构分别进行测试，得到两个直线导波结构的散射参数；

S30，将所述两个直线导波结构的散射参数转换成对应的ABCD矩阵，得到第一直线导波结构对应的第一ABCD矩阵和第二直线导波结构的第二ABCD矩阵；

S40，根据所述第一ABCD矩阵和第二ABCD矩阵计算得到优化后的综合相数和直线损耗，根据综合相数-有效介电常数等式确定有效介电常数；所述综合相数-有效介电常数等式记录综合相数和有效介电常数之间的关系；

S50，根据有效介电常数确定待测材料的介质基板介电常数；

S60，获取直线导波结构的导体损耗和辐射损耗，根据直线损耗、导体损耗和辐射损耗计算介质损耗，根据介质损耗、有效介电常数及介质基板介电常数确定介质基板介质损耗正切；

所述ABCD矩阵包括：

式中，A表示ABCD矩阵的第一参量，B表示ABCD矩阵的第二参量，C表示ABCD矩阵的第三参量，D表示ABCD矩阵的第四参量，S₁₁表示输入反射系数，S₁₂表示反向传输系数，S₂₁表示正向传输系数，S₂₂表示输出反射系数，Z_c表示直线导波结构的直线特征阻抗；

所述综合相数计算公式包括：

所述直线损耗的计算公式包括：

式中，β表示综合相数，α表示直线损耗，A_L1表示第一ABCD矩阵的第一矩阵参数，D_L1表示第一ABCD矩阵的第四矩阵参数，A_S1表示第二ABCD矩阵的第一矩阵参数，D_S1表示第二ABCD矩阵的第四矩阵参数，Re表示求实部，Im表示求虚部，L₁表示第一直线长波导结构的直线长度，S₁表示第二直线短波导结构的直线长度；

所述综合相数-有效介电常数等式包括：

式中，ε_eff表示有效介电常数等式，f表示工作频率，c表示光速。

2.根据权利要求1所述的微波介质基板宽带连续介电特性参数的检测方法，其特征在于，所述介质基板介电常数的计算公式包括：

式中，ε_r表示介质基板介电常数，q表示直线导波结构的填充因子。

3.根据权利要求1所述的微波介质基板宽带连续介电特性参数的检测方法，其特征在于，所述介质损耗的计算公式包括：

α_d＝α-α_c-α_r，

所述介质基板介质损耗正切的计算公式包括：

式中，α_d表示介质损耗，α_c表示导体损耗，α_r表示辐射损耗，tanδ表示介质基板介质损耗正切，ε_eff表示有效介电常数等式，f表示工作频率，c表示光速，ε_r表示介质基板介电常数，q表示直线导波结构的填充因子。