[发明专利]测量区域电场增强型介电常数测量装置

权利要求书

1.一种测量区域电场增强型介电常数测量装置的测量方法，其特征在于：所述测量区域电场增强型介电常数测量装置包括共面波导传输线及串联加载在共面波导传输线中间导带的两个对称结构的复合支节I和复合支节II，复合支节I由一个直角弯折槽线缝隙组成，其直角弯折的个数为5个，复合支节I上设有用于放置测试样品的测试区域，复合支节II由一个三重结构的支节构成，该三重结构的支节由一个终端开路的共面波导和两个终端短路的槽线构成，其中终端开路的共面波导与两个终端短路的槽线并联，复合支节II用于增强复合支节I上的电场强度并调节工作频带，复合支节I和复合支节II之间设有间距用于保证信号正常传输而不受串扰，共面波导传输线的输入端口和输出端口分别通过SMA接头与矢量网络分析仪相连，共面波导传输线上并联加载的两个对称结构的复合支节I和复合支节II满足50Ω阻抗匹配的要求；

所述共面波导传输线及复合支节I和复合支节II均采用传统刻蚀工艺在金属层上刻蚀而成，该金属层设置于介质基板上，介质基板的材料为罗杰斯R4003C，其相对介电常数为3.38，介质基板的厚度为0.8mm，共面波导传输线中两条信号传输缝隙及中间导带的宽度分别为0.15mm和2.3mm，复合支节I和复合支节II中各支节的缝隙宽度均为0.15mm，复合支节II中终端短路的槽线与终端开路的共面波导之间的距离为0.5mm，复合支节I中直角弯折槽线缝隙的长度为2.7mm，复合支节II中终端开路的共面波导的长度为3mm；

所述测试样品为固体可直接放置在复合支节I的测试区域，测试样品为流体或固体粉末可通过弓字型管加载在复合支节I的测试区域，该弓字型管通过导电胶粘贴在复合支节I的测试区域；

具体测量过程为：微波信号由输入端口输入，经复合支节I和复合支节II，最后到达输出端口，串联加载的复合支节I和复合支节II使测试区域具有很强的电场，将测试样品放置于复合支节I的测试区域，相当于在共面波导传输线上引入不连续结构，这种不连续结构将构造成共面波导传输线两端口散射参数，且散射参数的变化情况携带有测试样品介电特性的信息，最后采用神经网络方法，基于测试的包含测试样品的散射参数信息反演测试样品的介电常数。