[发明专利]一种基于耦合微带线的单纤维介电常数测试装置

权利要求书

1.一种基于耦合微带线的单纤维介电常数测试装置，其特征在于，包括数据接收分析模块和测试模块；所述测试模块包括谐振层以及分别设置在所述谐振层上表面一侧和下表面一侧的第一固定层和第二固定层，通过所述第一固定层和第二固定层将所述谐振层进行固定；

所述谐振层包括耦合微带线结构、第一微带线结构和第二微带线结构，所述耦合微带线结构包括介质基板和设置在介质基板上表面的两条平行金属导体带，令所述耦合微带线结构的两端开路形成谐振；所述第一固定层表面设置与所述耦合微带线结构平行的缝隙，使得测试时待测材料从缝隙中水平放入所述测试模块内；

所述第一微带线结构的第一连接端设置第一SMA转接头；所述第二微带线结构的第一连接端设置第二SMA转接头；在所述第一固定层设置两个SMA接头孔分别将所述第一SMA转接头和第二SMA转接头引出后分别与所述数据接收分析模块的输出端和输入端连接，令所述数据接收分析模块的输出端输出电磁波信号并通过所述第一SMA转接头连接至所述第一微带线结构的第一连接端，所述第一微带线结构的第二连接端输出的电磁波信号通过电场耦合的方式激励起所述耦合微带线结构内部的场，在所述耦合微带线结构内产生电磁波信号并传递至所述第二微带线结构的第二连接端，利用所述第二SMA转接头将电磁波信号从所述第二微带线结构的第一连接端输出给所述数据接收分析模块，所述数据接收分析模块根据获取的电磁波信号分析得出所述耦合微带线结构的谐振频率，并根据所述耦合微带线结构的谐振频率与待测材料的介电常数之间的关系得出待测材料的介电常数测试结果。

2.根据权利要求1所述的基于耦合微带线的单纤维介电常数测试装置，其特征在于，所述谐振层包括一层介质基板，在介质基板下表面设置接地板，在介质基板上表面设置两条平行的第一金属导体带，在所述两条第一金属导体带下方的接地板进行挖槽，所述两条第一金属导体带和其所在区域下方的介质基板构成所述耦合微带线结构；在介质基板上表面且位于所述两条第一金属导体带延伸方向的两端分别设置第二金属导体带和第三金属导体带，所述第二金属导体带和第三金属导体带关于所述谐振层的中心呈中心对称分布，所述第二金属导体带以及其所在区域下方的介质基板和接地板构成所述第一微带线结构，所述第三金属导体带以及其所在区域下方的介质基板和接地板构成所述第二微带线结构。

3.根据权利要求1或2所述的基于耦合微带线的单纤维介电常数测试装置，其特征在于，所述第一固定层包括两个第一金属板，两个所述第一金属板靠近放置并留有与所述耦合微带线结构平行的缝隙。

4.根据权利要求3所述的基于耦合微带线的单纤维介电常数测试装置，其特征在于，所述第一金属板下表面设置金属突起结构，所述金属突起结构设置在第一微带线结构和第二微带线结构之间。

5.根据权利要求1或4所述的基于耦合微带线的单纤维介电常数测试装置，其特征在于，所述数据接收分析模块包括矢量网络分析仪和计算机，所述矢量网络分析仪用于输出电磁波信号并传递至所述第一SMA转接头，所述矢量网络分析仪还用于接收从所述第二SMA转接头输出的电磁波信号并传递给所述计算机进行分析。

6.根据权利要求2所述的基于耦合微带线的单纤维介电常数测试装置，其特征在于，所述介质基板采用罗杰斯基板RO4350，厚度为0.254mm；所述第一金属导体带的导带宽度为0.1mm，两条平行的所述第一金属导体带中间的缝隙宽度0.1mm；所述第二金属导体带和第三金属导体带的导带宽度为0.55mm。

7.根据权利要求6所述的基于耦合微带线的单纤维介电常数测试装置，其特征在于，所述在所述两条第一金属导体带下方的接地板进行挖槽的槽宽度大于0.3mm且小于1mm。

8.根据权利要求1所述的基于耦合微带线的单纤维介电常数测试装置，其特征在于，所述第一固定层和第二固定层内壁涂覆有吸波材料。

9.根据权利要求1所述的基于耦合微带线的单纤维介电常数测试装置，其特征在于，分别在所述第一固定层、第二固定层和谐振层上的对应位置设置定位孔，将连接结构依次通过所述第一固定层、谐振层和第二固定层对应位置的定位孔，从而将所述第一固定层、谐振层和第二固定层进行固定；所述连接结构为螺丝。