[发明专利]微波介质材料的复介电常数的多频段测量装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及微波测试领域，特别是指一种基于金属谐振腔技术的微波介质材料的复介电常数的多频段测量装置及系统。

背景技术

近年来，航空航天、通信和信息技术等高科技领域对射频微波元器件的要求越来越高，使得射频微波材料在这些领域也越来越重要。在应用各种射频微波材料时，必须首先通过测试来了解其微波频率下的复介电常数，也就是其相对介电常数和介质损耗角正切两个参数。在各种射频微波器件中，多层天线、滤波器等多层微波器件、微波与毫米波集成电路基板等大量应用射频微波介质材料的领域，其研究和设计都需要准确的材料复介电参数，对与中低损耗材料而言，其复介电常数的测量尤为重要。

目前国内外可以用来测量微波介质材料的复介电常数的主要方法有：谐振法、传输法、传输线终端法、自由空间法等，其中谐振法是电介质材料介电参数测量使用最为普遍的方法，其测量准确度也是最高的。通过对国内外相关测量装置进行调研，目前基于金属谐振腔技术的测量装置主要有两种成型方案：

方案一：根据IEC 62562-2010研制的相关测量装置，该装置是两部分谐振腔呈竖直方向放置，其中下半部分谐振腔固定，上半部分谐振腔则固定在一块可上下移动的金属板上，金属板则通过直立的四根立柱支撑并实现上下移动。但经过多次使用后容易出现水平或竖直方向的偏差，即固定谐振腔部分与可动谐振腔部分之间产生相对位移偏差，且该偏差无法进行简单修正，增加检测难度，而且谐振腔为单一的腔体，只能用于单一频段(如TE₀₁₁谐振频率为10GHz)的材料复介电常数测量。

方案二：Agilent公司提供一种类似的测量装置(85072A)，该装置是两部分谐振腔呈水平方向放置，其中左半部分谐振腔固定，右半部分谐振腔可实现左右开合移动。该方案虽然客服了“方案一”的部分缺点，如固定谐振腔部分的固定端部通过垂直于谐振腔轴向的导轨，实现了谐振腔在轴向的调节。但该装置只能实现垂直于谐振腔轴向的水平双方向的位置微调，而竖直方向上难以调节；而且布局拥挤，使用不便；谐振腔的旋转基准在边缘，容易造成转动位置偏差；该装置也为单一的腔体，只能用于10GHz(TE₀₁₁谐振频率)以下的材料复介电常数测量。

因此，有必要提供一种可以同时实现竖直方向、水平方向调节，易于操作并能够进行多频段的材料复介电常数测量的测量装置。

发明内容

本发明提供一种可以同时实现竖直方向、水平方向调节，易于操作并能够进行多频段的材料复介电常数测量的微波介质材料的复介电常数的多频段测量装置。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，提供一种微波介质材料的复介电常数的多频段测量装置，包括底座，所述底座上设置有固定支架和可调支架，所述固定支架上安装有可拆卸的第一金属谐振腔，所述可调支架上安装有可拆卸的第二金属谐振腔，所述第一金属谐振腔和第二金属谐振腔相对设置，其中：

所述固定支架包括所述固定支架主体，所述固定支架主体下端安装在所述底座上，所述固定支架主体的内侧设置有沿竖向延伸的凹形槽，所述凹形槽内设置有滑动基座，所述滑动基座上设置有所述第一金属谐振腔，所述凹形槽的上部设置有用于调节所述滑动基座的竖向位置的位置调节螺栓，所述固定支架主体的外侧设置有用于固定所述滑动基座的竖向位置的定位紧固螺栓；

所述可调支架包括轴向滑动支架和用于调节所述轴向滑动支架的轴向位置的轴向位置调节装置，所述底座上设置有与所述轴向滑动支架相配合的滑动导轨，所述轴向滑动支架的内侧设置有所述第二金属谐振腔。

进一步地，所述固定支架主体的外侧与所述滑动基座的四角相对应的位置设置有用于对所述滑动基座垂直轴向的各方向进行角度调节的平衡调节螺栓，所述平衡调节螺栓上套设有弹簧，所述凹形槽为T形槽或燕尾槽。

进一步地，所述滑动基座上设置有用于可拆卸的安装所述第一金属谐振腔的第一谐振腔基座。

进一步地，所述轴向滑动支架上设置有用于可拆卸的安装所述第二金属谐振腔的第二谐振腔基座。

进一步地，所述轴向滑动支架的内侧设置有沿垂直轴向的水平方向延伸的凹槽，所述第二谐振腔基座设置在所述凹槽内，所述凹槽的两端设置有用于调节所述第二谐振腔基座的沿垂直轴向的水平方向位置的位置调节螺栓和用于固定所述第二谐振腔基座的水平方向位置的定位紧固螺栓，所述凹槽为T形槽或燕尾槽。