[发明专利]螺旋线慢波结构色散特性自动测试系统及方法

权利要求书

1.一种螺旋线慢波结构色散特性自动测试系统，其特征在于：包括支撑底座(2)、支撑底座(2)上方的垂直移动平台(5)和液体容器(12)，所述液体容器(12)内部为低损耗大介电常数液体(10)，低损耗大介电常数液体(10)的上表面为液体大反射面(9)，低损耗大介电常数液体(10)上方为竖直的螺旋线慢波结构(7)，螺旋线慢波结构(7)通过慢波结构固定夹具(6)固定在垂直移动平台(5)上，所述垂直移动平台(5)带动所述螺旋线慢波结构(7)在低损耗大介电常数液体(10)中上下移动，所述垂直移动平台(5)由步进电机(4)驱动，步进电机(4)由步进电机伺服系统(3)控制，步进电机伺服系统(3)与计算机(1)连接，螺旋线慢波结构(7)通过慢波结构到同轴的匹配连接(8)连接矢量网络分析仪(11)，矢量网络分析仪(11)连接计算机(1)。

2.根据权利要求1所述的慢波结构色散特性自动测试系统，其特征在于：所述低损耗大介电常数液体是指损耗角正切值小于10^-4、相对介电常数大于400的液体。

3.根据权利要求1所述的慢波结构色散特性自动测试系统，其特征在于：矢量网络分析仪(11)通过WLAN端口连接到计算机(1)，步进电机伺服系统(3)通过USB接口连接到计算机(1)。

4.一种使用权利要求1至3任意一项所述的自动测试系统的慢波结构色散特性测试方法，其特征在于：通过计算机(1)控制步进电机(4)，步进电机(4)带动垂直移动平台(5)，垂直移动平台(5)带动螺旋线慢波结构(7)上下运动从而改变螺旋线慢波结构(7)在低损耗大介电常数液体(10)中的位置，建立慢波结构到同轴匹配连接(8)和大反射面(9)之间螺旋线慢波结构的长度L与色散参数β_H的关系方程，获得慢波结构的色散特性参数β_H。

5.根据权利要求4所述的自动测试系统的慢波结构色散特性测试方法，其特征在于：通过计算机(1)控制步进电机(4)，步进电机(4带动垂直移动平台(5)使得螺旋线慢波结构(7)在低损耗大介电常数液体(10)中上下移动，从而螺旋线慢波结构(7)的长度L发生改变，所述L是液体大反射面(9)距离慢波结构到同轴的匹配连接(8)的长度；利用多态法，四次改变长度L，利用公式(7)即获取慢波结构的色散参数β_H；

其中，Γ_in是双端口网络A的端口D处的输入反射系数，通过(7)，求解得到S₁₁，S₁₂·S₂₁·Γ_P，Γ_L·Γ_P，Υ_H的值，其中γ_H＝α_H+jβ_H。