[发明专利]高频段介质材料特性测量方法

权利要求书

1.一种高频段介质材料特性测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

在三维全波电磁仿真软件中建立透镜天线模型，并对其进行初次仿真，所述透镜天线模型包括照射馈源、支撑结构和透镜，透镜使用待测量的高频段介质材料制成；所述初次仿真中，预设所述透镜的高频段介质材料的介电常数、介电损耗角正切；仿真得到一组该透镜天线模型的远场辐射方向图测试参数；

按初次仿真得到的透镜天线模型制作高频段介质材料透镜天线，在微波暗室中搭建所述高频段介质材料透镜天线的远场辐射方向图测试架构，进行实际远场辐射方向图测试，获得所述高频段介质材料透镜天线的实际远场辐射方向图测试参数；

进行后仿真，即在所述透镜天线模型中，支撑结构、照射馈源以及透镜的具体尺寸参数保持不变，仅改变所述透镜的高频段介质材料的介电常数和损耗角正切，设置透镜的高频段介质材料的N组介电常数和损耗角正切，仿真得到N组透镜天线模型的远场辐射方向图测试参数；

将所述后仿真得到的N组透镜天线模型的远场辐射方向图测试参数与所述高频段介质材料透镜天线的实际远场辐射方向图测试参数进行对比，得到最接近实测结果的一组仿真值，其相应的介电常数和损耗角正切值即为待测量的高频段介质材料的特性参数。

2.根据权利要求1所述的高频段介质材料特性测量方法，其特征在于，

所述照射馈源选用中等增益的矩形喇叭天线，将从标准矩形波导传输而来的能量进行束缚后向空间进行辐射；

所述支撑结构为空心腔体，内部贴有高频吸波材料；支撑结构的尾部与照射馈源固定连接，支撑结构的头部与所述透镜固定；透镜正对照射馈源，透镜与照射馈源之间距离为10～50倍工作频率波长；

所述透镜在支撑结构内部的一面为凸面，直径为10～20倍工作频率波长，所述凸面顶部高为5～20倍工作频率波长。

3.根据权利要求2所述的高频段介质材料特性测量方法，其特征在于，所述中等增益为10～15dBi。

4.根据权利要求2所述的高频段介质材料特性测量方法，其特征在于，所述透镜在支撑结构内部的一面为抛物面或球冠形，垂直于电磁波传播方向的口面为矩形或圆形平面。

5.根据权利要求1所述的高频段介质材料特性测量方法，其特征在于，所述高频段介质材料透镜天线的远场辐射方向图测试架构包括低频段信号源、上变频模块、标准增益天线、本振、频谱仪和所述高频段介质材料透镜天线；

所述低频信号源产生一个点频连续波，上变频模块将该点频连续波上变频到高频段，并激励标准增益天线；所述标准增益天线辐射的电磁波经空间传播后达到所述高频段介质材料透镜天线；

所述高频段介质材料透镜天线接收到的高频电磁波与本振产生的点频连续波在下混频模块中进行下混频，得到一个频段较低的中频信号；所述频谱仪记录该中频信号的信号强度。

6.根据权利要求1所述的高频段介质材料特性测量方法，其特征在于，所述远场辐射方向图测试参数包括：增益、水平波束宽度、垂直波束宽度、垂直第一副瓣电平和水平第一副瓣电平。