[发明专利]一种测量大损耗材料介电常数的方法

摘要

一种测量大损耗材料介电常数的方法，涉及大损耗材料介电常数的测量领域，为了解决采用圆柱形谐振腔微扰法只能对低介电常数和低损耗材料进行测量的问题。该方法包括：配制定标管，配制待测样品管，测量待测样品管内溶液的温度，升序测量，降序测量，修正环境温度的影响，确定谐振腔定标方程，计算待测盐溶液的介电常数。该发明适用于测量大损耗材料的介电常数。

主权项

1.一种测量大损耗材料介电常数的方法，其特征在于，该方法基于一种谐振腔系统实现，该谐振腔系统包括TE011模式振荡的圆柱形谐振腔(1)、石英管套筒(2)、石英管(3)、激励矩形直波导(4)、终端波导负载(5)、输入波导同轴转换器(6)、输出SMA法兰(7)和固定支架(8)；石英管套筒(2)插入TE011模式振荡的圆柱形谐振腔(1)的中央，石英管(3)紧密套在石英管套筒(2)内，激励矩形直波导(4)的窄壁与TE011模式振荡的圆柱形谐振腔(1)通过固定支架(8)固定连接，激励矩形直波导(4)与TE011模式振荡的圆柱形谐振腔(1)之间设有2个中心对称的耦合孔(9)，激励矩形直波导(4)通过耦合孔(9)向TE011模式振荡的圆柱形谐振腔(1)耦合能量，激励矩形直波导(4)的一端与终端波导负载(5)固定连接，激励矩形直波导(4)的另一端与输入波导同轴转换器(6)固定连接，输出SMA法兰(7)固定在TE011模式振荡的圆柱形谐振腔(1)侧壁的通孔处，输出SMA法兰(7)的腔内末端设置有小圆环(7‑1)，小圆环(7‑1)与TE011模式振荡的圆柱形谐振腔(1)的横截面平行，用于与TE011模式振荡的圆柱形谐振腔(1)内部的磁场耦合；输出SMA法兰(7)与数字测量系统的输入端连接，输入波导同轴转换器(6)的同轴输入端(6‑1)与数字测量系统的输出端连接；该方法包括以下步骤：步骤一、配制定标管：采用已知介电常数的NaCl水溶液作为标准溶液，选用n种盐度的NaCl水溶液，并计算相应的介电常数，将n种盐度的标准溶液分别装入n个石英管中，作为定标管；n为大于2的正整数；步骤二、配制待测样品管：采用蒸馏水和待测盐配制要求盐度的待测盐溶液，并分别装入n个石英管中，作为待测样品管；n个待测样品管内溶液的盐度与n个定标管内溶液的盐度一一对应；定标管内溶液的盐度与相应待测样品管内溶液的盐度相当；步骤三、测量待测样品管内溶液的温度；步骤四、升序测量：将定标管和待测样品管交替地插入到TE011模式振荡的圆柱形谐振腔(1)内，进行盐度递增顺序的升序测量；步骤五、降序测量：将定标管和待测样品管交替地插入到TE011模式振荡的圆柱形谐振腔(1)内，进行盐度递减顺序的降序测量；步骤六：修正环境温度的影响：将步骤四的升序测量和步骤五的降序测量所得到的同一定标管和同一待测样品管的谐振曲线进行平均，作为该定标管溶液或待测样品管溶液的最终谐振曲线；步骤七：确定谐振腔定标方程：根据数字测量系统得到的最终谐振曲线确定比值x，x＝△f0/△Q0，△f0为频率偏移量，△Q0为品质因数偏移量，n个定标管对应n个x，以定标管对应的x作为变量拟合谐振腔的定标方程：ε′r＝f1(x)和ε″r＝f2(x)，ε′r和ε″r分别为介电常数的实部和虚部；步骤八：计算待测盐溶液的介电常数：将n个待测样品管对应的n个x分别代入谐振腔的定标方程，得到n个待测盐溶液的介电常数值。