[发明专利]一种微波材料电磁参数测量仪器及测量方法

权利要求书

1.一种微波材料电磁参数测量仪器，其特征在于，所述测量仪器包括：

激光加热装置，用于发出激光对被测样品进行梯度式加热；

温度检测与控制装置，与所述激光加热装置连接，用于控制所述激光加热装置对所述被测样品进行梯度式加热，以及用于检测所述被测样品的测试温度；

环境控制装置，设置在所述激光加热装置的下方，所述被测样品放置在所述环境控制装置内；所述环境控制装置用于控制所述被测样品的被测环境；所述环境控制装置包括真空计、气压计、保护气氛装置、气源、真空腔以及真空泵；所述真空计、气压计、保护气氛装置及真空泵均通过管道与真空腔相连，所述气源用于将保护气氛装置中的保护气氛通入环境控制装置内，所述真空泵用于对真空腔抽真空；所述真空计用于显示真空腔真空度，所述气压计用于显示真空腔的气压；

微带线测试装置，设置在所述环境控制装置内，所述被测样品设置在所述微带线测试装置上，所述微带线测试装置用于对所述被测样品进行微波测试，获取散射参数；所述微带线测试装置包括接地板、平板介质、导带、馈电转接头、热保护结构以及微带线夹具；所述热保护结构包括隔热层以及水冷单元，所述水冷单元包括水冷管和水冷机组；所述被测样品放置在所述所述隔热层上；所述隔热层设置在所述导带上，所述导带设置在所述平板介质上，所述平板介质设置在所述接地板上；所述馈电转接头与所述导带连接，所述水冷管与水冷机组连接，内嵌于所述平板介质；

矢量网络分析仪，与所述微带线测试装置连接，用于采集所述散射参数；

控制系统，分别与所述矢量网络分析仪、所述温度检测与控制装置以及所述激光加热装置连接，用于分别向所述矢量网络分析仪以及所述温度检测与控制装置发送控制信号；以及用于根据所述测试温度、所述散射参数以及所述激光加热装置的加热频率，计算所述被测样品的电磁参数；所述矢量网络分析仪根据所述控制信号采集所述散射参数，所述温度检测与控制装置根据所述控制信号控制所述激光加热装置对所述被测样品进行梯度式加热。

2.根据权利要求1所述的微波材料电磁参数测量仪器，其特征在于，所述激光加热装置包括依次连接的激光光源、扩束镜、振镜以及激光窗口。

3.根据权利要求1所述的微波材料电磁参数测量仪器，其特征在于，所述温度检测与控制装置包括热电偶、测温仪表以及第一控制模块；所述热电偶用于检测所述被测样品的测试温度，所述测温仪表与热电偶相连，用于将热电偶检测到的电信号转换为数字信号，所述第一控制模块分别与所述控制系统以及所述激光加热装置连接，用于根据所述控制信号控制所述激光加热装置对所述被测样品进行梯度式加热。

4.根据权利要求3所述的微波材料电磁参数测量仪器，其特征在于，所述控制系统包括数据采集器、第二控制模块以及处理器；

所述数据采集器分别与所述测温仪表、所述矢量网络分析仪以及所述激光加热装置连接，所述数据采集器用于采集所述测试温度、所述散射参数以及所述激光加热装置的加热频率；

所述第二控制模块分别与所述第一控制模块以及所述矢量网络分析仪连接，所述第二控制模块用于分别向所述第一控制模块以及所述矢量网络分析仪发送控制信号；

所述处理器与所述数据采集器连接，所述处理器用于根据所述测试温度、所述散射参数以及所述激光加热装置的加热频率计算所述被测样品的电磁参数。

5.根据权利要求4所述的微波材料电磁参数测量仪器，其特征在于，所述处理器还用于根据所述测试温度、所述散射参数以及述激光加热装置的加热频率，绘制特性曲线以及特性三维曲面；所述特性曲线为温度-电磁参数曲线以及频率-电磁参数曲线；所述特性三维曲面为温度-频率-电磁参数三维曲面。

6.根据权利要求1所述的微波材料电磁参数测量仪器，其特征在于，还包括电源，所述电源分别与所述激光加热装置以及所述控制系统连接，用于提供电能。