[发明专利]介电常数测量设备

权利要求书

1.一种用于确定介质(2)的介电常数的基于高频的测量设备，包括：

-信号生成单元(11)，所述信号生成单元(11)被设计用于将处于定义的频率(f)的电高频信号(s_HF)耦合到以下各项中，

-发射电极(12)，所述发射电极(12)能够位于所述介质(2)中，其中所述发射电极(12)用于发射所述高频信号(s_HF)，所述发射电极(12)具有深度(h)，所述深度(h)为与所述高频信号(s_HF)的所述频率(f)相对应的波长(λ)的至多四分之一，

-接收电极(13)，所述接收电极(13)能够位于所述介质(2)中，并且所述接收电极(13)位于距所述发射电极(12)距离(d)处，所述距离(d)为与所述高频信号(s_HF)的所述频率(f)相对应的所述波长(λ)的至多四分之一，以便在所述高频信号(s_HF)穿过所述介质(2)之后接收所述高频信号(s_HF)，以及

-评估单元(14)，所述评估单元(14)被连接到所述接收电极(13)并且被设计用以至少基于所接收的高频信号(s_HF)来确定所述介质(2)的介电常数。

2.根据权利要求1所述的测量设备，其中，所述评估单元(14)被配置用以基于所接收的高频信号(s_HF)的振幅来确定所述介电常数的虚部，和/或基于所接收的高频信号(s_HF)的信号传播时间或相位位置来确定所述介电常数的实部。

3.根据权利要求1或2所述的测量设备，其中，用于发射所述高频信号(s_HF)的所述发射电极(12)和/或所述接收电极具有深度(h)，所述深度(h)为与所述高频信号(s_HF)的所述频率(f)相对应的所述波长(λ)的至多八分之一。

4.根据权利要求1、2或3所述的测量设备，其中，所述接收电极(13)距所述发射电极(12)的所述距离(d)为与所述高频信号(s_HF)的所述频率(f)相对应的所述波长(λ)的至少十六分之一，并且特别地，八分之一。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的测量设备，其中，所述发射电极(12)和所述接收电极(13)具有圆形横截面或椭圆形横截面。

6.根据权利要求1至4中的任一项所述的测量设备，其中，所述发射电极(12)和所述接收电极(13)具有矩形横截面并且彼此平行地布置。

7.根据权利要求1至4中的任一项所述的测量设备，其中，所述发射电极(12)或所述接收电极(13)被设计为具有环形横截面，其中相应的另一电极(12、13)被设计为具有圆形横截面，并且居中地布置在该环形的电极(12、13)内。

8.根据前述权利要求中的一项所述的测量设备，其中，所述发射电极(12)和/或所述接收电极(13)具有圆形电极端部。

9.根据前述权利要求中的至少一项所述的测量设备，其中，所述发射电极(12)和/或所述接收电极(13)随着增加的深度(h)而逐渐变细，特别是成锥形地逐渐变细。

10.根据前述权利要求中的一项所述的测量设备，其中，温度传感器(17)，并且特别是电容式传感器或基于电阻的传感器，被布置在所述发射电极(12)的内部或被布置在所述接收电极(13)的内部，并且其中所述评估单元(14)被设计用以基于所述温度传感器(17)以温度补偿的方式确定所述介质(2)的介电常数。

11.根据前述权利要求中的一项所述的测量设备，其中，所述信号生成单元(11)被设计用以生成频率介于0.1GHz与30GHz之间，并且特别是介于2GHz与8GHz之间的所述电高频信号(s_HF)。

12.一种通过根据前述权利要求中的一项所述的测量设备(1)确定介质(2)的介电常数的方法，所述方法包括以下步骤：

-将所述高频信号(s_HF)耦合到所述发射电极(12)中，

-在所述高频信号(s_HF)穿过所述介质(2)之后将所述高频信号(s_HF)从所述接收电极(13)去耦，以及

-至少基于所接收的高频信号(s_HF)来确定所述介电常数。