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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明的目的在于提供一种多物理场耦合下的材料介电性能测试方法及装置，属于微波测试技术领域。该测试方法利用假想材料无耗时对应的理想品质因数Q0s对开放式同轴腔的辐射损耗和欧姆损耗进行修正，提高了复介电常数测试的准确度和测试稳定性；同时对测试装置进行设计，使得该装置能够构建力、热、电、磁、微波等多物理场，实现对待测材料在多物理场耦合下的介电性能测试，为分析功能材料复介电常数随多物理场加载量的演变规律提供了重要技术支撑。

主权项：1.一种多物理场耦合下的材料介电性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：测量开放式同轴腔在空腔状态下、TEM模式的谐振频率f0和品质因数Q0；步骤2：将与待测样品相同厚度的参考样品放置于开放式同轴腔的开路端，测量开放式同轴腔在加载参考样品k1下、TEM模式的谐振频率f1和品质因数Q1，然后更换参考样品，对每个参考样品均测试谐振频率和品质因数，直至第m个参考样品km，测量谐振频率fm和品质因数Qm；步骤3：将待测样品放置于开放式同轴腔的开路端，并在待测样品上加载多物理场，待加载的多物理场稳定后，测量开放式同轴腔在加载待测样品下、TEM模式的谐振频率f和品质因数Q；步骤4：基于步骤1、步骤2和步骤3得到的m+2组测量数据，计算得到待测样品的相对复介电常数εr，其计算过程如下：步骤4.1.对于TEM模式，根据微扰法改进得到如下方程： 其中，εr为相对复介电常数，ε'r为相对介电常数，tanδ为损耗角正切，j为虚部，ε0为真空介电常数，△f＝f0-fs，fs为fm或f，Qs为Qm或Q，{am}和{bm}为校准系数；步骤4.2.将空腔状态下的测量数据f0，加载参考样品状态下的测量数据{fm}，以及参考样品的相对介电常数ε'rm代入式2，得到m个方程，联立求解得到TEM模式的校准系数{am}；步骤4.3.将加载参考样品状态下的测量数据{fm}与{Qm}，参考样品的相对介电常数ε'rm和损耗角正切tanδm，以及求得的校准系数{am}代入式3，得到m个方程，联立求解得到TEM模式的理想品质因数{Q0sm}；步骤4.4.将空腔状态下的测量数据f0和Q0，加载参考样品状态下的测量数据{fm}，以及步骤4.3得到的TEM模式的理想品质因数{Q0sm}代入式4，得到m+1个方程，联立求解得到TEM模式的校准系数{bm}；步骤4.5.将空腔状态下的测量数据f0，加载待测样品状态下的谐振频率f和品质因数Q，以及求得的校准系数{am}和{bm}，代入式1～4，即可计算得到待测样品的相对复介电常数εr。

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