[发明专利]一种基于谐振腔微扰法测量介电常数的改良方法

权利要求书

1.一种基于谐振腔微扰法测量介电常数的改良方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备介质试样；

S2、设有传输型振荡模，求出其谐振频率，

包括以下步骤：

S201、设谐振腔存在着无穷多个横电波传输型振荡模，用TE_mnp表示，其中m、n和p均为自然数，分别代表在场分量中沿x、y和z方向变化的半个驻波个数；

S202、对于TE_mnp振荡模，其谐振频率为：

式中，a、b、c分别为谐振腔的宽、高、长，μ为谐振腔内介质的磁导率，ε为腔内介质的介电常数；

S203、腔内电磁场向量E_o、H_o满足Maxwell方程：

式中，f_o为固有频率；

S3、将介质试样放入谐振腔，得到谐振腔的微扰公式，放入介质试样后，可认为电磁场的变化保持不变，则谐振腔的微扰公式为：

式中，在放进样品后谐振腔的品质因数Q_L的倒数的变化，1为单位张量，P为样品的张量磁导率，为样品的相对介电常数，E_o和H_o为空腔中的电磁场向量，E_o^*与H_o^*分别为E_o和H_o的共轭，E和H 为放进样品后腔中的电磁场向量，V_o为谐振腔的体积，V₁为样品的体积；

S4、计算出介电常数，并由计算出的介电常数获得复介电常数，

计算出介电常数的公式为：

式中，ε^/为介电常数实部，ε^//为介电常数虚部，f_o为空腔谐振频率，f₁为加载样品后的谐振频率，V_o为谐振腔体积，V₁为样品体积，为空腔品质因数，Q₁为加载样品后的品质因数，

计算复介电常数的公式为：式中，ε_mini为N个相的混合体系介电常数，V_i和ε_i分别为第i个相的体积分数和介电常数。

2.根据权利要求1所述的一种基于谐振腔微扰法测量介电常数的改良方法，其特征在于，在所述步骤S1中，制备介质试样，包括以下步骤：

S101、将介质材料置于粉碎机中粉碎，获得细颗粒粉末；

S102、将细颗粒粉末置于烘干箱中烘干；

S103、将烘烤后的细颗粒粉末置于搅拌器中，并向搅拌器内加入聚乙烯粉末，在搅拌转速为230-320r/min的条件下搅拌20-30min，获得混合粉末；

S104、将混合粉末置于模具中，再放入加热炉中，在130-150℃的条件下保持20min；

S105、取出模具，将模具置于加压装置，垂直加压900kg/cm²并保持10min；

S106、释放压力，取出压片，切割成介质杆试样。

3.根据权利要求2所述的一种基于谐振腔微扰法测量介电常数的改良方法，其特征在于，在所述步骤S101中，在转速为2500-3000r/min的条件下，粉碎20-30min。

4.据权利要求2所述的一种基于谐振腔微扰法测量介电常数的改良方法，其特征在于，在所述步骤S101中，在粉碎介质材料后，用120目筛网进行过筛。

5.根据权利要求2所述的一种基于谐振腔微扰法测量介电常数的改良方法，其特征在于，在所述步骤S102中，在温度为110℃的条件下烘烤24h。

6.根据权利要求2所述的一种基于谐振腔微扰法测量介电常数的改良方法，其特征在于，在所述步骤S106中，在释放压力前，将模具自然冷却至室温。