[发明专利]一种微波材料电磁参数测量仪器及测量方法

说明书

本发明公开了一种微波材料电磁参数测量仪器及测量方法。该测量仪器包括：激光加热装置、温度检测与控制装置、环境控制装置、微带线测试装置、矢量网络分析仪以及控制系统。本发明通过在传统微带线测试装置基础上增加激光加热系统、温度检测和控制单元以及环境控制装置，获取待测微波材料在试验温度和试验频率范围的电磁参数。该测量仪器可以控制合适的激光器功率，实现梯度式升温，同时具有保温效果，当温度达到设定温度时，可以启动保温程序，使当前测试条件稳定在需要温度条件下，使用保温以及梯度式加热方式，防止因为快速加热而造成的待测微波材料受热不均，突然炸裂。

技术领域

本发明涉及微波测试领域，特别是涉及一种微波材料电磁参数测量仪器及测量方法。

背景技术

随着通信技术的高速发展，微波材料在雷达导航、航空航天、微波通信、国防军工、电子技术和新材料等众多领域得到广泛的应用。但是，在使用平板介质材料的过程中，经常会出现平板介质材料温度升高、周围环境频段发生变化等情况。温度的升高和环境频段的变化会带来平板介质材料电磁参数的改变，如果不能准确测试高温情况材料的电磁参数，会对整个使用过程材料表现的电磁性能产生很大误判。因此，对高温、宽频段情况下平板介质材料电磁参数的准确、高效测量就显得尤为重要。

由于微带线结构简单、加工方便且传输频段较宽，因此常选择微带线法测试材料的电磁参数。目前采用微带线进行电磁参数测量时，仅能在常温条件下进行测量，且需要利用微带线测量夹具将待测样品进行固定，即需要待测样品与微带线的直接接触。但是，在高温条件下测试待测试样品的电磁参数时，样品需要被加热到较高的温度，采用传统的方法测试会造成测量结果不准确甚至测量夹具的坏损。因此，传统的微带线法不再适用于高温下的微波材料电磁参数的测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种微波材料电磁参数测量仪器及测量方法，用以在高温宽频状态下对微波材料电磁参数进行准确测量，并能有效避免高温状态下测试夹具的损坏。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种微波材料电磁参数测量仪器，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；

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；

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；

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；

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。

可选的，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。