[發明專利]一種薄片材料電磁參數測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201711153883.X
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN109813734B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 張云鵬;李恩;李亞峰
• 申請（專利權）人: 成都恩馳微波科技有限公司
• 主分類號: G01N23/00
• 分類號: G01N23/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種薄片材料電磁參數測試裝置及方法，屬于微波測試技術領域。包括兩個同軸轉接頭1、兩段平行導體墻2、兩段微帶線3、共地連接塊4、待測樣品5、導帶連接片6、柔性泡沫支撐塊7、下壓塊8、彈簧頂針9、下壓夾具10、立座11、兩個移動平臺12、兩個凹槽17和底座13。所述兩段微帶線3分別與兩個同軸轉接頭1相連，且共直線地位于兩個等高的移動平臺12上；所述待測樣品5置于共地連接塊4上方且共直線地位于兩段微帶線3之間；所述導帶連接片6位于待測樣品正上方。本發明提供的薄片材料電磁參數測試裝置及方法能夠實現待測樣品的快速取放，能夠在待測樣品兩側執行TRL校準，減小了傳統傳輸反射法測試系統的誤差，提高了測試準確性。

技術領域

一種薄片材料電磁參數測試裝置及方法，屬于微波材料測試技術領域，特別涉及薄片材料電磁參數測試裝置及方法。

背景技術

基于薄片材料結構尺寸與微波性能的優越性，其被廣泛應用于軍事與民用領域。相對復介電常數與相對復磁導率是描述薄片材料微波電磁特性的兩個電磁參數，也是評價薄片材料電磁性能優劣的主要依據，因此測量薄片材料的電磁參數尤為重要。

目前，國內外對薄片材料電磁參數的微波性能測量已開展了大量研究工作，通常采用的測試方法為傳輸反射法與諧振法。諧振法為點頻測試方法，不能體現出薄片材料的電磁特性隨頻率連續變化的規律，因此常用傳輸反射法進行測試。

傳輸反射法是將待測樣品置于兩段傳輸線之間，通過測試放置有待測樣品的微波傳輸線的反射系數與傳輸系數，計算出待測樣品的電磁參數。所采用的傳輸線類型有：帶狀線、微帶線、波導、同軸線等。波導可對薄片材料進行傳輸反射法測試，但覆蓋超寬頻段的測試需要多個相應頻段的波導，且對待測樣品制備要求較高；同軸線可實現對薄片材料的超寬帶測試，但同樣存在對待測樣品制備要求較高的缺點，且待測樣品不易于取放。因此，利用微帶線作為傳輸線進行測試的方法受到了越來越多的關注。

對于微波薄片材料電磁參數的測試，文獻“Jae-Young Chung. Permittivity andPermeability Measurements of a Thin Film with Patterned Anisotropy atMicrowave Frequencies, IEEE Transactions on Magnetics, April 2015, Vol.51(4),pp.1-7”針對復介電常數與復磁導率分別構建了相應的微帶線測試系統，對薄片介質材料的電磁參數測試技術進行研究。但是其不能實現復介電常數與復磁導率的同時測量，且只能對線纜進行校準，而不能排除同軸轉接頭與微帶線對測試結果的影響。文獻“Hinojosa,J. Faucon,L. Queffelec,P. and Huret,F. S-parameter broadband measurements ofmicrostrip lines and extraction of the substrate intrinsic properties,Microwave and Optical Technology Letters,30(1)65-69”將薄片材料作為微帶線的介質基板或基板的一部分進行測量，這種方法雖然能實現復介電常數與復磁導率的同時測量，但其待測樣品制備過程與測試系統更換過程較為復雜。

綜上所述，盡管國內外已有關于薄片材料電磁參數測試技術的研究，但仍存在測試樣品難以制備、測試系統復雜、校準不夠全面等問題，難以適應薄片材料電磁參數快速高精度測試的要求。

發明內容

本發明的目的是針對現有薄片材料電磁參數測試技術中存在的缺陷，提供一種新的薄片材料電磁參數測試裝置及方法，該測試裝置及方法能夠實現待測樣品的方便取放，同時提高傳統傳輸反射法的校準精度，減小測試系統的校準誤差，進而提高測試準確性。

為實現上述發明目的，本發明技術方案如下：