[發(fā)明專利]一種寬帶無過孔可復(fù)用介電常數(shù)測量裝置及測量方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211258956.2
• 申請(qǐng)日: 2022-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN115542019A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳亞飛;宋曉炫;游青;王洪斌;牛中乾;何宗銳;楊海寧;李廷軍;趙明華;王成;張波;樊勇;程鈺間
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R27/26
• 分類號(hào): G01R27/26
• 代理公司: 蘇州德萃知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32629
• 代理人: 劉康寧

1.一種寬帶無過孔可復(fù)用介電常數(shù)測量裝置，其特征在于：依次包括金屬地板、金屬墊片、待測基片、周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)；

所述金屬地板位于所述可復(fù)用介電常數(shù)測量裝置的最底端，所述金屬墊片位于所述金屬地板上方；所述待測基片位于金屬地板與周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)之間；所述周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)位于所述金屬墊片上方；所述標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)位于所述周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)上方。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶無過孔可復(fù)用介電常數(shù)測量裝置，其特征在于：

所述的金屬地板包括金屬板、銷釘孔和螺釘孔，金屬板為矩形，銷釘孔和螺釘孔在金屬板的長邊兩側(cè)交替排列；

金屬墊片從中間到外側(cè)包含矩形窗、金屬板、銷釘孔和螺釘孔，金屬板為矩形，矩形窗開在金屬板中間位置，銷釘孔和螺釘孔在金屬板長邊兩側(cè)；

待測基片為矩形，位置位于金屬地板中心點(diǎn)，厚度由金屬墊片的厚度決定；

周期性電磁帶隙結(jié)構(gòu)從上到下依次為金屬板、耦合孔、周期性金屬柱，其中金屬板為矩形，周期性金屬柱和金屬地板形成間隙波導(dǎo)諧振腔，周期性金屬柱和金屬地板不接觸，中間存在空氣層，耦合孔為矩形孔，位置位于金屬板中軸線上，分別在間隙波導(dǎo)諧振腔的兩端；

標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)從下到上依次為金屬圓臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)、長方體金屬主體和標(biāo)準(zhǔn)法蘭。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶無過孔可復(fù)用介電常數(shù)測量裝置，其特征在于：所述標(biāo)準(zhǔn)法蘭的數(shù)量為兩個(gè)；所述標(biāo)準(zhǔn)法蘭用于連接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀波導(dǎo)端口測試。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶無過孔可復(fù)用介電常數(shù)測量裝置，其特征在于：所述標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)通過矩形耦合孔耦合部分能量進(jìn)入諧振腔。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的寬帶無過孔可復(fù)用介電常數(shù)測量裝置，其特征在于：所述間隙波導(dǎo)諧振腔包括由周期性金屬柱構(gòu)成的電磁帶隙結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的寬帶無過孔可復(fù)用介電常數(shù)測量裝置，其特征在于：所述周期性金屬柱并不直接接觸金屬地板，而是通過電磁帶隙的帶阻特性將電磁能量束縛在諧振腔內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶無過孔可復(fù)用介電常數(shù)測量裝置的測量方法，其特征在于：通過周期性的電磁帶隙結(jié)構(gòu)和金屬地板，構(gòu)成間隙波導(dǎo)諧振腔；待測的介質(zhì)基片置于間隙波導(dǎo)諧振腔中，通過耦合孔將電磁能量饋入間隙波導(dǎo)諧振腔；通過網(wǎng)絡(luò)分析儀測量間隙波導(dǎo)諧振腔的傳輸系數(shù)，根據(jù)傳輸系數(shù)的諧振頻點(diǎn)和品質(zhì)因數(shù)，解算出待測介質(zhì)的復(fù)介電常數(shù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量方法，其特征在于：耦合部分電磁能量進(jìn)入間隙波導(dǎo)諧振腔，根據(jù)不同模式諧振峰的頻率和品質(zhì)因數(shù)解算出對(duì)應(yīng)的相對(duì)介電常數(shù)。