[发明专利]一种180度混合环介电常数测量装置

说明书

本发明公开了一种180度混合环介电常数测量装置，本发明的技术方案是，一种180度混合环介电常数测量装置，包括一个共面波导结构的宽带3dB180度混合环，宽带3分贝180度混合环的两个输出端口各加载一段终端开路的传输线，该器件是两端口网络，并包含两条支路即测试支路和参考支路。所述的测量装置的两个输出端口之间采用宽带180度移相器相连；所述的参考支路和测试支路上设置有参考区和测量区，且终端开路传输线均为共面波导传输线。发明可以实现宽带和在线测量，具有广泛的实用性。

技术领域：

本发明涉及微波测量领域， 特别涉及采用180⁰混合环结构，通过获取测量系统的散射参数并加以计算，对未知材料的介电常数进行测量的装置。

背景技术：

近年来，微波技术的应用在通信，雷达，电磁兼容，食品化工及医药化工等领域获得了长足的发展。无论从理论上还是微波工程应用上来说，介电常数都是影响电磁场与物质相互作用的主要因素。如在医药化工、食品化工及微波化学等领域，化学溶液的介电特性是化学反应过程中最为重要的参量，因此对溶液介电常数的宽带测量与计算就显得非常重要。目前，介电常数的测试方法主要有接触式和非接触式，接触式如传输/反射法，非接触式主要有谐振腔，自由空间法等。传输/反射法因其结构简单成本低廉而在微波测量中应用十分广泛，随着微波技术的不断发展，各种提高测试传输/反射法灵敏度的技术不断被提出，如采用灵敏度更高的共面波导和槽线等。现有技术中的一种传输/反射法的介电常数测量装置，其技术方案是利用槽线的传输特性，测量液体和固体粉末状物质的介电常数。该方案在槽线结构中设置有孔洞，盛放被测材料的容器被放置于孔洞中，利用被测介质对微波传输特性的影响获得其介电常数，该方法对容器的横截面大小及液面的高度有较高的要求，具有良好的测试效果，但在感知待测物介电常数微弱差异时存在局限性。

发明内容

本发明是基于宽高灵敏度的目的提供一种结构合理、测量效果好的180度混合环介电常数测量装置。

本发明的技术方案是，提供一种新型介电常数测量装置，主要包括一个共面波导结构的宽带3dB180度混合环，其特征在于：宽带3分贝180度混合环的两个输出端口各加载一段终端开路的传输线，该器件是两端口网络，并包含两条支路即测试支路和参考支路。所述的测量装置的两个输出端口之间采用宽带180度移相器相连；所述的参考支路和测试支路上设置有参考区和测量区，且终端开路传输线均为共面波导传输线。

本发明在测试介质介电常数方面有明显的优势，其灵敏度高，可敏感感知两支路的微弱信号变化。测试装置简单，频带宽，无需设计复杂的通道，无需任何参考物。该专利可实现块状固体，液体及粉末状固体物质介电常数宽带测量。整个装置采取了镀金处理，对被测物放置的具体位置一般也无严格的限制，操作方便灵活。本发明可以实现宽带和在线测量，具有广泛的实用性。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图，

图2是本发明所述的宽带180度移相器的结构示意图，

图3是空载及负载情况下测得的，

图4是空载及负载情况下测得的。

具体实施方式：

结合附图详细描述实施例，