[发明专利]一种基于FSS的谐振法复介电常数测量系统

说明书

本发明公开了一种基于FSS的谐振法复介电常数测量系统，既能进一步克服“频率点单一”影响、又能测试软体介质材料的复介电常数，满足微波领域对固定频率点高精度介质材料的测量需求，与现有的复介电常数的测试装置实现互补。其技术方案为：系统由FSS谐振片、矩形波导装置组成，矩形波导装置由两个矩形波导组件组成，各自由矩形波导管和波导法兰盘固定而成。通过至少两个固定件固定两个波导法兰盘来连接两个矩形波导组件。每一个矩形波导管的侧壁上都有开口且关于两个波导法兰盘的接合面对称。在这两个开口处分别匹配地固定有同轴‑矩形波导转换器。系统可测试的软体介质材料的在规定频率范围多个频率点的复介电常数。

技术领域

本发明一般涉及一种用于测试介质材料的复介电常数系统，更具体地涉及一种用于测试软体介质材料的复介电常数的FSS谐振法测量系统。

背景技术

随着介质材料在微波通信、雷达导航、卫星通信、遥感遥测、生物医疗以及国防装备等各个领域内的应用范围不断扩大，对于其电磁参数的检测也越来越受到人们的关注。复介电常数材料是当前半导体行业研究的热门话题。在进行电磁仿真计算时，通常需要准确地了解微波介质基板的特性参数。此外，通过降低集成电路中使用的介质材料的介电常数，可以降低集成电路的漏电电流，降低导线之间的电容效应，降低集成电路发热等。

因此，准确、快捷地测量出介质材料的介电常数既是一项基础工作，又是一项十分重要的研究工作，一直是科学界的研究热点之一。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》在“三、重点领域及其优先主题5制造业(32)”中明确了新一代信息功能材料及器件的内容；《2016-2017年局科研项目立项指南框架(草案)》在“1.计量领域1.2新兴产业和重点领域计量技术研究方向4：新材料产业研究内容”确定了材料微波特性检测方法研究等研究方向。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种基于FSS的谐振法复介电常数测量系统，既能进一步克服“频率点单一”影响、又能测试软体介质材料的复介电常数，满足微波领域对固定频率点高精度介质材料的测量需求，与现有的复介电常数的测试装置实现互补。

本发明的技术方案为：本发明公开了一种基于FSS的谐振法复介电常数测量系统，其特征在于，所述系统包括：

两个矩形波导组件，所述两个矩形波导组件的尺寸相同，其中的每一个矩形波导组件包括：

矩形波导管，所述矩形波导管的一端封闭，另一端开放，并且所述矩形波导管在侧壁上具有开口；

波导法兰盘，所述矩形波导管在开放端与所述波导法兰盘固定，从而形成矩形波导组件，并且所述波导法兰盘在至少两个相反侧突出所述矩形波导管，其中所述两个矩形波导组件的对应的两个波导法兰盘对齐接合，并且所述两个矩形波导管的所述开口的位置关于所述两个波导法兰盘的接合面对称；

FSS谐振片，位于所述两个矩形波导组件之间，所述FSS谐振片由两个谐振单元组成，在每一个所述谐振单元的金属屏上周期性的开设多个槽孔单元组成阵列结构，以从频响特性上呈带通型滤波器特性，实现对电磁波的频率选择和极化选择；

至少两个固定件，所述至少两个固定件在所述至少两个相反侧固定对齐的两个波导法兰盘，以连接所述两个矩形波导组件；

两个同轴-矩形波导转换器，所述两个同轴-矩形波导转换器的尺寸相同，并且分别固定在所述两个矩形波导管的对应开口中。

根据本发明的基于FSS的谐振法复介电常数测量系统的一实施例，系统还包括网络分析仪。