同轴谐振腔复介电常数高温测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种同轴谐振腔复介电常数高温测试系统及方法，测试系统包括：测试部分、加热冷却及温控部分，测试方法的步骤包括测试空腔的谐振频率和品质因数，放入杆状样品，盖上金属上端盖并固定，由上端盖中间设置的通孔充入保护气，开启感应加热设备与水冷循环，当样品区被加热到所需温度并恒温一段时间后，进行测试；利用矢量网络分析仪测出谐振腔放入样品前后的谐振频率与品质因数，可计算出样品的介电常数和损耗角正切值；本发明专利技术可针对固体、液体以及粉末材料，在不同温度下的介电性能进行测试，可以通过外部感应设备对加热功率及加热速率进行控制，实现测试温度1200℃以上。

【技术实现步骤摘要】
同轴谐振腔复介电常数高温测试系统及方法
本专利技术属于微波、毫米波材料介电性能测试
，具体涉及一种同轴谐振腔复介电常数高温测试系统及测试方法。
技术介绍
随着国防军事技术以及微波行业的迅猛发展，微波介质材料被普遍应用在武器装备、航空航天设备以及医学器件等各个高端前沿领域，在军事技术上发挥着越来越重要的作用。尤其是各类高速(如超音速、高超音速)飞行器的发展与应用，对耐高温并具备优越微波性能的材料提出了更高的要求。当高速飞行器在高空高速飞行时，由于飞行速度极快，气动加热现象非常严重，将使得飞行器处于一个极高温的环境中。而根据微波理论可知，微波材料的介电性能与温度之间表征出的是非线性的关系，飞行器处于这样的一个环境中必将会对其性能造成影响，因此，在飞行器设计准备阶段准确测量和分析作为飞行器的隔热材料在不同工作温度下的介电性能就具有极其重要的意义，为材料的研发提供有效的表征与验证手段，为飞行器设计的稳定性提供重要的依据。当微波电介质为中低损耗材料时，通常采用的方法为谐振腔法，测试夹具可采用各式各样的谐振腔体，如带状线谐振器、圆柱形谐振腔、矩形谐振腔、准光学谐振腔、介质谐振器等，其中低频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同轴谐振腔复介电常数高温测试系统，其特征在于，包括：测试部分，包括同轴谐振腔(1)，所述同轴谐振腔(1)包括外导体、外导体内部同轴设置的内导体、外导体上方的上端盖(19)、外导体底部的下端盖(18)；所述外导体、内导体、上端盖、下端盖均为金属，所述内、外导体、上端盖、下端盖构成一个同轴谐振腔，所述内、外导体中部分别具有一段斜率相同的直线渐变段；整个谐振腔上任意高度对应的外导体内壁直径和内导体直径的比值保持恒定，从而保持内外导体同轴线各处的特性阻抗始终相同；内导体顶端的高度低于外导体顶端的高度，靠近下端盖的外导体上设有耦合装置(10)，耦合装置(10)与矢量网络分析仪(2)相连接；所述外...

【技术特征摘要】
1.一种同轴谐振腔复介电常数高温测试系统，其特征在于，包括：测试部分，包括同轴谐振腔(1)，所述同轴谐振腔(1)包括外导体、外导体内部同轴设置的内导体、外导体上方的上端盖(19)、外导体底部的下端盖(18)；所述外导体、内导体、上端盖、下端盖均为金属，所述内、外导体、上端盖、下端盖构成一个同轴谐振腔，所述内、外导体中部分别具有一段斜率相同的直线渐变段；整个谐振腔上任意高度对应的外导体内壁直径和内导体直径的比值保持恒定，从而保持内外导体同轴线各处的特性阻抗始终相同；内导体顶端的高度低于外导体顶端的高度，靠近下端盖的外导体上设有耦合装置(10)，耦合装置(10)与矢量网络分析仪(2)相连接；所述外导体靠下端部分侧壁外表面沿周向均匀设置向谐振腔中心垂直延伸的若干槽体(20)，所述槽体(20)的深度小于外导体的侧壁厚度，槽体的内部设有延伸至外导体内壁的宽度小于槽体的缝隙(17)；加热冷却及温控部分，包括感应加热设备(3)、与感应加热设备(3)连接的缠绕在同轴谐振腔外导体上的感应线圈(5)。2.根据权利要求1所述的同轴谐振腔复介电常数高温测试系统，其特征在于：所述外导体分为下端的粗外导体段(14)、中间的渐变外导体段(13)、上端的细外导体段(12)；所述内导体分为下端的粗内导体段(16)、中间的渐变内导体段(15)、上端的细内导体段(21)，粗外导体段(14)、渐变外导体段(13)、细外导体段(12)的内壁直径分别为b1、b2、b3，粗内导体段(16)、渐变内导体段(15)、细内导体段(21)的直径分别为a1、a2、a3，且(b1/a1)＝(b2/a2)＝(b3/a3)。3.根据权利要求2所述的同轴谐振腔复介电常数高温测试系统，其特征在于：b1/a1＝b2/a2＝b3/a3＝3.6。4.根据权利要求1所述的同轴谐振腔复介电常数高温测试系统，其特征在于：外...

【专利技术属性】
技术研发人员：余承勇，李恩，龙嘉威，李亚峰，高冲，张云鹏，高勇，郑虎，郭高凤，李灿平，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51