[發明專利]介電系數微波測量裝置及其構成的介電系數微波測量系統

有效

• 申請號: 201310268707.6
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103353553A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 黃卡瑪;陳倩;楊陽;劉長軍;閆麗萍;趙翔;郭慶功;陳星;楊曉慶
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01N22/00
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 呂建平

1.一種介電系數微波測量裝置，其特征在于，包括同軸結構的外導體（3）、內導體（1）及位于內外導體之間的絕緣介質（2），同軸結構在軸向分為直圓柱測量段和兩側直徑漸變收縮的阻抗匹配過渡段，阻抗匹配過渡段的端口設計有使本裝置接入測量系統的同軸接口，構成同軸測量段的外導體中間直圓柱段設計有供盛裝待測介電系數物質的試管插入的安裝孔（4），內導體于試管插入處斷開，由同軸接口導入的微波輻射試管內待測物質得到其介電系數的測量信號。

2.根據權利要求1所述的介電系數微波測量裝置，其特征在于，外導體上設計有調整介電系數測量邊界條件的調諧機構。

3.根據權利要求2所述的介電系數微波測量裝置，其特征在于，所述調諧機構由一對通過螺紋安裝在外導體上的銷釘（5）構成，通過調整銷釘插入深度，對介電系數測量的邊界條件進行調諧。

4.根據權利要求3所述的介電系數微波測量裝置，其特征在于，位于外導體上的所述銷釘（5）的軸線與所述試管安裝孔（4）的軸線垂直。

5.根據權利要求1至4之一所述的所述的介電系數微波測量裝置，其特征在于，外導體上供試管插入的安裝孔為垂直貫穿外導體軸線的孔。

6.根據權利要求1至4之一所述的介電系數微波測量裝置，其特征在于，所述內導體通過固體絕緣介質（2）定位設置在外導體腔體的中央。

7.根據權利要求1至4之一所述的介電系數微波測量裝置，其特征在于，所述外導體為組合結構，由直圓柱段和位于直圓柱段兩邊的圓錐段構成，直圓柱段與圓錐段通過止口結構聯接。

8.根據權利要求1至4之一所述的介電系數微波測量裝置，其特征在于，所述內導體為組合結構，由兩直圓柱段和兩圓錐段構成，兩直圓柱段與其對應的圓錐段分別通過止口結構聯接。

9.根據權利要求8所述的介電系數微波測量裝置，其特征在于，所述內導體兩直圓柱段相對插入試管方向的斷面為平面。

10.由權利要求1至9之一所述介電系數微波測量裝置構成的介電系數微波測量系統，其特征在于，包括微波信號源（6）、環行器（7）、雙定向耦合器（8）、介電系數微波測量裝置（9）、定向耦合器（10）、匹配負載（11）、檢波器（12）、放大器（13）、A/D模數轉換器（14）和計算機（15），微波信號源經環行器、雙定向耦合器從介電系數微波測量裝置的輸入端進入，輻射待測介電系數物質后產生反射波Pr與透射波Pt，反射波Pr由雙定向耦合器和環行器傳輸到匹配負載，透射波Pt經定向耦合器接匹配負載，在介電系數微波測量裝置兩端由雙定向耦合器耦合出的入射波Pi、反射波Pr和由定向耦合器耦合出的透射波Pt分別接入檢波器，檢波出的信號經放大器、A/D模數轉換器送至計算機，通過反射波Pr和入射波Pi計算得到反射系數S₁₁的幅值，通過透射波Pt和入射波Pi計算得到傳輸系數S₂₁的幅值，從而測得待測物質的介電系數。