隨著微波技術(shù)的迅猛發(fā)展，對微波介質(zhì)材料提出了新的要求，對介質(zhì)材料的各種性能的測量有了更多的需求，復(fù)介電常數(shù)是介質(zhì)的一個主要參數(shù)，本文就微波介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)測量的帶狀線法進行了一個簡單的介紹，并重點就基于VC++ 所編制的自動測量程序做了相關(guān)的論述。自動化測量可以大大提高我們的工作效率。

　　近年來，微波技術(shù)發(fā)展很快，微波技術(shù)向小型化，集成化方向發(fā)展，這樣就對微波介質(zhì)材料提出了新的要求。復(fù)介電常數(shù)是表征介質(zhì)微波性質(zhì)的基本參數(shù)。人們針對介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的測量已經(jīng)做了很多工作，針對介質(zhì)材料的表觀采取了不同的測試方法，每一種測試方法都有其優(yōu)缺點和適用范圍。本文主要介紹可以測得寬頻帶下微波復(fù)介電常數(shù)的帶狀線法及基于VC++ 編寫的介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)自動測量系統(tǒng)。

1、介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)

　　復(fù)介電常數(shù)

2、帶狀線法測試原理

　　2.1、測試原理

　　上圖為帶狀線示意圖，待測介質(zhì)片以及金屬導(dǎo)帶外加金屬接地板構(gòu)成帶狀線傳輸線。兩端開路可形成諧振，諧振頻率f0與介質(zhì)材料的介電常數(shù)ε′有關(guān)，固有品質(zhì)因數(shù)Q0 和介質(zhì)損耗角正切tand 有關(guān)系。帶狀線法測介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)可等效為測量帶狀線諧振系統(tǒng)的諧振頻率f0 和固有品質(zhì)因數(shù)Q0。

　　2.2、測試系統(tǒng)

　　如右圖所示為測試系統(tǒng)框圖，用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量介質(zhì)材料的復(fù)介電常數(shù)可以很直觀并且很快速的得到測量結(jié)果，適合于掃頻測量。

　　2.3、測試過程

　　1)矢網(wǎng)開機預(yù)熱30 分鐘，必要的時候要重新進行校準。

　　2)按照要求將測試系統(tǒng)與矢網(wǎng)連接起來，給帶狀線加適當?shù)膲毫σ允菇橘|(zhì)片之間的空氣隙盡量的小。

　　3)調(diào)節(jié)耦合機構(gòu)以得到合適的耦合量。

　　4)找到一個我們要測量的謝振峰，將中心頻率設(shè)為此謝振峰諧振頻率，調(diào)節(jié)span 使此峰完全放在屏幕上，并且能夠找到它的3db 帶寬。

　　5)記錄下諧振頻率f0，3db 帶寬Δf。

　　6)重復(fù)5)步驟測得我們需要的謝振峰的信息。

3、矢網(wǎng)編程

　　我們這里采用Agilent IO Libraries 中所提供的SICL 接口，這個接口是Agilent 為多種系統(tǒng)儀器所開發(fā)的便捷式IO 庫。編程語言我們選擇最為廣泛使用的C++，開發(fā)平臺選擇微軟公司所推出的VC++，并采用微軟自己開發(fā)的MFC 封裝類庫，以便我們能夠快速的開發(fā)和將精力集中在程序測量模塊的設(shè)計。

4、帶狀線法自動測量系統(tǒng)

　　上圖為軟件設(shè)計框圖，我們的程序中，首先要做到測量儀器進行通信，一方面是控制矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀做出相應(yīng)的操作，另一方面是要得到測量的數(shù)據(jù)。程序的界面主要實現(xiàn)兩方面的功能：一是采集用戶的一些選擇配置信息，二是顯示測量的結(jié)果。另外最重要的就是根據(jù)復(fù)介電常數(shù)測試原理給出軟件上的算法，在后臺進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理。

　　微波介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的測量應(yīng)用是很廣泛的，測量是很頻繁的，能有效的利用編程語言來實現(xiàn)測試過程的自動化能夠大大提高我們的工作效率，對國民生產(chǎn)的好處是顯而易見的。