[发明专利]一种粉末材料复介电常数测试系统及其校准方法

权利要求书

1.一种粉末材料复介电常数测试系统，包括矢量网络分析仪(1)、第一波同转换器(2)、第二波同转换器(3)、第一波导(4)、第二波导(5)、波导夹具(6)、垫片(7)，所述第一波导(4)一端与第一波同转换器(2)连接，另一端与波导夹具(6)连接，所述第二波导(5)一端与第二波同转换器(3)连接，另一端与波导夹具(6)连接，所述第一波同转换器(2)和第二波同转换器(3)分别经线缆(8)连接至矢量网络分析仪(1)的端口A和端口B，其特征在于，所述波导夹具(6)由一组不同长度的波导片构成，测试时，根据不同待测粉末材料的需要选用对应长度的波导夹具(6)；

所述垫片(7)设置为两个，测试时，待测粉末材料填充于波导夹具(6)内部，两个垫片(7)分别嵌置于波导夹具(6)相背侧的两端口内，两个垫片(7)的外露端面分别与其所在侧的波导夹具(6)端面齐平，将待测粉末材料密封于波导夹具(6)内。

2.根据权利要求1所述的粉末材料复介电常数测试系统，其特征在于，所述波导夹具(6)由五个长度分别为4mm、6mm、8mm、10mm、12mm的波导片构成；其中，4mm、8mm、12mm的波导片还可分别作为校准时的直通校准件、反射校准件、传输线校准件。

3.根据权利要求1所述的粉末材料复介电常数测试系统，其特征在于，所述第一波导(4)、第二波导(5)、波导夹具(6)均设置为中空结构，内、外径尺寸相同，沿同轴线设置；所述第一波导(4)、第二波导(5)、波导夹具(6)的两端均设置有法兰结构，彼此之间通过法兰和螺栓形式固定连接；所述第一波导(4)和第二波导(5)的尺寸相同，所述波导夹具(6)的径向尺寸与第一波导(4)、第二波导(5)的径向尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的粉末材料复介电常数测试系统，其特征在于，所述垫片(7)采用2mm厚的Teflon、PVC或者透明的玻璃，两个所述垫片(7)均与第一波导(4)、第二波导(5)、波导夹具(6)同轴线。

5.一种上述权利要求1至5任一项所述的粉末材料复介电常数测试系统的校准方法，其特征在于，首先将第一波同转换器(2)一端通过线缆(8)连接至矢量网络分析仪(1)的端口A，另一端与第一波导(4)连接，将第二波同转换器(2)一端通过线缆(8)连接至矢量分析仪1的端口(B)，另一端与第二波导(5)连接，然后进行TRL校准，具体校准过程包括以下步骤：

第一步：在直通校准件两端分别内嵌垫片(7)，然后将直通校准件直接连接在第一波导(4)和第二波导(5)之间，进行Thru校准；其中，所述直通校准件采用中空的长度为4mm的波导片，两端分别内嵌一片2mm的垫片(7)；

第二步：第一波导(4)固定连接反射校准件(9)，反射校准件(9)内嵌垫片(7)和金属片，进行Reflect校准，第二波导(5)操作同理；其中，反射校准件(9)采用中空的长度为8mm的波导片，内嵌两片2mm的垫片和一片4mm的金属片；

第三步：在传输线校准件(10)两端分别内嵌一个垫片(7)，然后将传输线校准件(10)直接连接在第一波导(4)和第二波导(5)之间，进行Line校准；其中，所述传输线校准件(10)采用中空的长度为12mm的波导片，两端分别内嵌一片2mm的垫片(7)。

6.根据权利要求5所述的粉末材料复介电常数测试系统的校准方法，其特征在于，第一步中两个所述垫片(7)的外露端面分别与直通校准件的侧端面齐平；所述第一波导(4)、直通校准件、第二波导(5)彼此之间采用法兰和螺栓形式连接。

7.根据权利要求5所述的粉末材料复介电常数测试系统的校准方法，其特征在于，第二步中所述金属片的外露端面与反射校准件(9)的侧端面齐平，所述第一波导(4)和反射校准件(9)之间、第二波导(5)和反射校准件(9)之间采用法兰和螺栓形式连接。

8.根据权利要求5所述的粉末材料复介电常数测试系统的校准方法，其特征在于，第三步中两个所述垫片(7)外露端面分别与传输线校准件(10)所在侧端面齐平，传输线校准件(10)中间8mm是空气；所述第一波导(4)、传输线校准件(10)、第二波导(5)彼此之间采用法兰和螺栓形式连接。