低频微波电场作用下低损材料毫米波介电测试系统及方法技术方案

本发明专利技术的目的在于提供一种低频微波电场作用下低损材料毫米波介电测试系统及方法，属于微波、毫米波介质材料测试技术领域。该测试系统结合了准光腔和矩形谐振腔，通过矩形谐振腔控制输入激励信号大小调整低损材料位置处的电场强度大小，以此来模拟外部环境；通过准光腔法来测试待测材料的毫米波段介电性能，避免了激励信号与测试信号之间的模式干扰、测试时矢量网络分析仪中频段跨度大等问题，大大提高了测试的准确性；同时，本发明专利技术设计的介电测试系统具有测试精度高、测试稳定性好、使用和维护成本低的特点。维护成本低的特点。维护成本低的特点。

【技术实现步骤摘要】
低频微波电场作用下低损材料毫米波介电测试系统及方法


[0001]本专利技术属于微波、毫米波介质材料测试
，具体涉及低频微波电场作用下低损材料在毫米波介电测试系统及方法。

技术介绍

[0002]微波电磁材料是当前材料科学的重要组成部分，被广泛应用在毫米波通信、雷达制导、电子武器等领域。其中，低损电磁材料因其应用范围广，在介质波导、同轴线中介质块、电路基片、天线罩等微波器件中均有使用，因此属于微波电磁材料的重要分支之一。随着技术的发展，低损材料在毫米波器件领域的应用越来越多，同时，介电常数是描述低损材料特性最基本的参量之一。若在选择低损材料前，可以预先掌握其介电性能并进行针对性设计，则可以有效的保证毫米波器件的性能。
[0003]随着通信和物联网应用的快速发展，各式各样的小型化、低功耗基站将会密布在未来的无线通信系统中，空间电磁辐射的电磁能量会逐年增加；但毫米波器件容易受到外界电磁干扰影响，影响器件的稳定性和安全性。因此，如何实现在与外界空间等效的低频微波电场环境下对低损材料在毫米波波段的介电的测试就显得尤为重要。
[0004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低频微波电场作用下低损材料毫米波介电测试系统，其特征在于，包括第一矢量网络分析仪(1)、第二矢量网络分析仪(2)、第一隔离器(3)、功率放大器(4)、第二隔离器(5)、定向耦合器(6)、匹配负载(11)、微波电探针(12)、矩形谐振腔(13)、准光腔球面镜(14)、第一准光腔同轴耦合环(15)、第二准光腔同轴耦合环(16)和石英试管(17)；其中，第一隔离器(3)的输入端、定向耦合器的耦合端(9)分别和第一矢量网络分析仪(1)的两个端口相连，第一隔离器(3)的输出端与功率放大器(4)、第二隔离器(5)和定向耦合器(6)的输出端(7)依次相连，定向耦合器(6)的输入端(8)与微波电探针(12)相连，定向耦合器的隔离端(10)与匹配负载(11)相连，微波电探针(12)设置于矩形谐振腔(13)一端的腔体内，矩形谐振腔(13)的另一端腔体内放置顶部开口的石英试管(17)，石英试管高度与矩形谐振腔的高度相同，且石英试管(17)设置于矩形谐振腔(13)靠近另一端的四分之一腔长处；准光腔球面镜(14)设置于石英试管(17)的正上方，且石英试管中心处的法线穿过准光腔球面镜的球心，待测材料(18)放置于石英试管(17)底部中心；第一准光腔同轴耦合环(15)和第二准光腔同轴耦合环(16)对称设置于准光腔球面镜(14)上，且第一准光腔同轴耦合环(15)和第二准光腔同轴耦合环(16)分别与第二矢量网络分析仪(2)的两端相连。2.如权利要求1所述的低频微波电场作用下低损材料毫米波介电测试系统，其特征在于，所述微波电探针(12)用于将激励信号注入矩形谐振腔(13)；定向耦合器(6)用于准确获取实际注入矩形谐振腔(13)内的激励信号功率的大小；功率放大器(4)用于放大激励信号功率；第一隔离器(3)、第二隔离器(5)用于降低反射信号对第一矢量网络分析仪(1)和功率放大器(4)的影响。3.如权利要求1所述的低频微波电场作用下低损材料毫米波介电测试系统，其特征在于，所述石英试管(17)的半径应大于同一高度时高斯波束的束腰半径。4.如权利要求1所述的低频微波电场作用下低损材料毫米波介电测试系统，其特征在于，所述准光腔球面镜(14)的表面镀银。5.如权利要求1所述的低频微波电场作用下低损材料毫米波介电测试系统，其特征在于，所述矩形谐振腔(13)为标准矩形谐振腔，准光腔球面镜(14)的中心与石英试管(17)顶部的距离d2等于准光腔腔长D与矩形谐振腔的高度d的差值。6.一种基于如权利要求1
‑
5任一权利要求所述的低频微波电场作用下低损材料毫米波介电测试系统对低损材料进行介电测试的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高勇，邹亦轩，沈荣华，朱辉，张云鹏，高冲，余承勇，李恩，谢春茂，张薇，李兴兴，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：