[發明專利]一種基于耦合微帶線的單纖維介電常數測試裝置

有效

• 申請號: 202110275905.X
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113049883B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 高沖;戴麗妍;李恩;高勇;張云鵬;龍嘉威
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26;G01R1/04
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.一種基于耦合微帶線的單纖維介電常數測試裝置，其特征在于，包括數據接收分析模塊和測試模塊；所述測試模塊包括諧振層以及分別設置在所述諧振層上表面一側和下表面一側的第一固定層和第二固定層，通過所述第一固定層和第二固定層將所述諧振層進行固定；

所述諧振層包括耦合微帶線結構、第一微帶線結構和第二微帶線結構，所述耦合微帶線結構包括介質基板和設置在介質基板上表面的兩條平行金屬導體帶，令所述耦合微帶線結構的兩端開路形成諧振；所述第一固定層表面設置與所述耦合微帶線結構平行的縫隙，使得測試時待測材料從縫隙中水平放入所述測試模塊內；

所述第一微帶線結構的第一連接端設置第一SMA轉接頭；所述第二微帶線結構的第一連接端設置第二SMA轉接頭；在所述第一固定層設置兩個SMA接頭孔分別將所述第一SMA轉接頭和第二SMA轉接頭引出后分別與所述數據接收分析模塊的輸出端和輸入端連接，令所述數據接收分析模塊的輸出端輸出電磁波信號并通過所述第一SMA轉接頭連接至所述第一微帶線結構的第一連接端，所述第一微帶線結構的第二連接端輸出的電磁波信號通過電場耦合的方式激勵起所述耦合微帶線結構內部的場，在所述耦合微帶線結構內產生電磁波信號并傳遞至所述第二微帶線結構的第二連接端，利用所述第二SMA轉接頭將電磁波信號從所述第二微帶線結構的第一連接端輸出給所述數據接收分析模塊，所述數據接收分析模塊根據獲取的電磁波信號分析得出所述耦合微帶線結構的諧振頻率，并根據所述耦合微帶線結構的諧振頻率與待測材料的介電常數之間的關系得出待測材料的介電常數測試結果。

2.根據權利要求1所述的基于耦合微帶線的單纖維介電常數測試裝置，其特征在于，所述諧振層包括一層介質基板，在介質基板下表面設置接地板，在介質基板上表面設置兩條平行的第一金屬導體帶，在所述兩條第一金屬導體帶下方的接地板進行挖槽，所述兩條第一金屬導體帶和其所在區域下方的介質基板構成所述耦合微帶線結構；在介質基板上表面且位于所述兩條第一金屬導體帶延伸方向的兩端分別設置第二金屬導體帶和第三金屬導體帶，所述第二金屬導體帶和第三金屬導體帶關于所述諧振層的中心呈中心對稱分布，所述第二金屬導體帶以及其所在區域下方的介質基板和接地板構成所述第一微帶線結構，所述第三金屬導體帶以及其所在區域下方的介質基板和接地板構成所述第二微帶線結構。

3.根據權利要求1或2所述的基于耦合微帶線的單纖維介電常數測試裝置，其特征在于，所述第一固定層包括兩個第一金屬板，兩個所述第一金屬板靠近放置并留有與所述耦合微帶線結構平行的縫隙。

4.根據權利要求3所述的基于耦合微帶線的單纖維介電常數測試裝置，其特征在于，所述第一金屬板下表面設置金屬突起結構，所述金屬突起結構設置在第一微帶線結構和第二微帶線結構之間。

5.根據權利要求1或4所述的基于耦合微帶線的單纖維介電常數測試裝置，其特征在于，所述數據接收分析模塊包括矢量網絡分析儀和計算機，所述矢量網絡分析儀用于輸出電磁波信號并傳遞至所述第一SMA轉接頭，所述矢量網絡分析儀還用于接收從所述第二SMA轉接頭輸出的電磁波信號并傳遞給所述計算機進行分析。

6.根據權利要求2所述的基于耦合微帶線的單纖維介電常數測試裝置，其特征在于，所述介質基板采用羅杰斯基板RO4350，厚度為0.254mm；所述第一金屬導體帶的導帶寬度為0.1mm，兩條平行的所述第一金屬導體帶中間的縫隙寬度0.1mm；所述第二金屬導體帶和第三金屬導體帶的導帶寬度為0.55mm。

7.根據權利要求6所述的基于耦合微帶線的單纖維介電常數測試裝置，其特征在于，所述在所述兩條第一金屬導體帶下方的接地板進行挖槽的槽寬度大于0.3mm且小于1mm。

8.根據權利要求1所述的基于耦合微帶線的單纖維介電常數測試裝置，其特征在于，所述第一固定層和第二固定層內壁涂覆有吸波材料。

9.根據權利要求1所述的基于耦合微帶線的單纖維介電常數測試裝置，其特征在于，分別在所述第一固定層、第二固定層和諧振層上的對應位置設置定位孔，將連接結構依次通過所述第一固定層、諧振層和第二固定層對應位置的定位孔，從而將所述第一固定層、諧振層和第二固定層進行固定；所述連接結構為螺絲。