[发明专利]一种材料电磁参数测量方法

说明书

本发明公开了一种材料电磁参数测量方法，其步骤包括：1)对非标测试夹具的非标转接头1和非标转接头2进行T状态、R状态以及L状态下的测试，并将该三种状态下的测试数据导入夹具校准模块中；2)夹具校准模块根据所述测试数据计算出非标转接头1和非标转接头2的S参数；3)将待测样品放入该非标测试夹具进行测试，并将得到的S参数[S]_measure导入夹具校准模块中；4)根据步骤2)得到S参数消除[S]_measure数据中包含非标转接头1和非标转接头2的S参数，得到计算该待测样品的电磁参数所需的核心数据；5)根据核心数据用TR法计算出该待测样品的电磁参数。本发明有效提高材料电磁参数的测试效率与测试精度。

技术领域

本发明涉及一种材料电磁参数测量方法，属于微波工程、材料电磁参数测试技术领域。

背景技术

随着材料科学及微波工程、电磁兼容技术的发展，透波材料、吸波材料的作用变得十分显著，因此研究材料电磁参数的测量技术也变得越来越重要。在对射频吸波材料性能的仿真计算中，介电常数和磁导率的测量对于合理选择材料、器件等方面都至关重要。

电磁参数的测量方法与被测材料的形态、色散特性及应用的频段等方面有关，目前国内外常用的测量方法有谐振腔法、自由空间法、开路终端同轴线法及传输线法等。其中，被广泛应用的是传输/反射法(Transmission/Reflection method)，简称TR法。因为它具有测量频带宽、测量精度高、适用于同轴和波导系统以及简单易操作等特点。

目前常用的基于TR法(即传输反射法)的电磁参数计算软件是根据网络分析仪测试的S 参数直接计算样品材料的电磁参数，即相对介电常数ε_r和相对磁导率μ_r。现有软件的计算流程如图1所示。

现有方案的缺点：现有计算软件只适用于采用标准传输线或波导夹具的测试系统，如果测试夹具中有异型或非标结构出现，将会对材料电磁参数的计算结果的准确性产生较大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用性更广、测试夹具选取更灵活的电磁参数测量方法。

本发明在现有测试方法的基础上，增加非标测试夹具与夹具校准方法。夹具校准方法使用了TRL校准算法，用来消除测试夹具中非标转接头对测量造成的影响。

本发明的技术方案为：

一种材料电磁参数测量方法，其步骤包括：

1)对非标测试夹具的非标转接头1和非标转接头2进行T状态、R状态以及L状态下的测试，并将该三种状态下的测试数据导入夹具校准模块中；其中，T状态为直连状态、 R状态为反射状态、L状态为延长线状态；所述非标测试夹具包括用于放置材料样品的样品放置单元，非标转接头1和非标转接头2；样品放置单元位于非标转接头1与非标转接头2之间；

2)夹具校准模块根据所述测试数据计算出非标转接头1和非标转接头2的S参数，即[S]_connector1和[S]_connector2；

3)将待测样品放入该非标测试夹具进行测试，并将得到的S参数[S]_measure导入夹具校准模块中；

4)夹具校准模块根据[S]_connector1、[S]_connector2，消除[S]_measure数据中包含非标转接头1和非标转接头2的S参数信息，得到计算该待测样品的电磁参数所需的核心数据[S]_dut；

5)TR法求解模块根据[S]_dut计算出该待测样品的电磁参数。

进一步的，所述非标转接头1的内侧端口、非标转接头2的内侧端口与该样品放置单元连接，所述非标转接头1的外侧端口、非标转接头2的外侧端口作为测试端面，用于输出测试数据。