本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置,特別是涉及一種介質(zhì)材料測(cè)量裝置。
背景技術(shù):
介質(zhì)材料是射頻部件及射頻類產(chǎn)品中的常用材料,廣泛應(yīng)作PCB基材、天線保護(hù)罩、諧振腔調(diào)諧零件等多個(gè)方面,而介質(zhì)材料的電磁特性作為介質(zhì)材料的重要特性之一,對(duì)介質(zhì)材料的應(yīng)用有重要的影響。
一般可用介電常數(shù)來表示介質(zhì)材料的電磁特性,因此介電常數(shù)的測(cè)量是介電材料參數(shù)測(cè)量的重要組成部分,現(xiàn)有的試驗(yàn)方式中的裝置受到環(huán)境的影響,其自身參數(shù)無法確定,使試驗(yàn)數(shù)據(jù)存在誤差,無法得到介質(zhì)材料準(zhǔn)確的介電常數(shù),同時(shí)由于現(xiàn)有的介質(zhì)材料測(cè)量件對(duì)介質(zhì)材料的尺寸有要求,需要對(duì)介質(zhì)材料進(jìn)行破壞性加工,不利于研究介質(zhì)材料的整體性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,本實(shí)用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種適用性好的介質(zhì)材料測(cè)量裝置。
其技術(shù)方案如下:
一種介質(zhì)材料測(cè)量裝置,包括介質(zhì)材料測(cè)量件及短路校準(zhǔn)件,所述介質(zhì)材料測(cè)量件包括第一內(nèi)導(dǎo)體與第一外導(dǎo)體,所述第一外導(dǎo)體套設(shè)于所述第一內(nèi)導(dǎo)體外,所述第一外導(dǎo)體與所述第一內(nèi)導(dǎo)體連接,所述第一內(nèi)導(dǎo)體與所述第一外導(dǎo)體的一端用于與測(cè)量電路連接,所述短路校準(zhǔn)件包括短路板、第二內(nèi)導(dǎo)體與第二外導(dǎo)體,所述第二外導(dǎo)體套設(shè)于所述第二內(nèi)導(dǎo)體外,所述第二內(nèi)導(dǎo)體、所述第二外導(dǎo)體的一端與所述短路板連接,當(dāng)測(cè)量介質(zhì)材料的介電常數(shù)時(shí),若介質(zhì)材料尺寸大于所述介質(zhì)材料測(cè)量件第一外導(dǎo)體的內(nèi)徑,所述第一內(nèi)導(dǎo)體與所述第一外導(dǎo)體另一端的端面均用于抵設(shè)介質(zhì)材料;若介質(zhì)材料尺寸小于介質(zhì)材料測(cè)量件第一外導(dǎo)體的內(nèi)徑,所述第一外導(dǎo)體套設(shè)于所述介質(zhì)材料,所述第一外導(dǎo)體另一端與所述第二外導(dǎo)體另一端連接,所述第一內(nèi)導(dǎo)體另一端與所述第二內(nèi)導(dǎo)體的另一端配合夾持所述介質(zhì)材料。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第一內(nèi)導(dǎo)體包括第一固定部及第一抵接部,所述第一外導(dǎo)體與所述第一固定部連接,所述第一固定部與所述第一抵接部通過彈性件連接,所述第一固定部為前粗后細(xì)的階梯軸,所述第一抵接部設(shè)有與所述第一固定部的粗端配合的第一限位槽,所述第一限位槽的底面設(shè)有與所述第一固定部的細(xì)端配合的第二限位槽,第一限位槽的內(nèi)徑大于所述第二限位槽的內(nèi)徑,所述彈性件的一端設(shè)于所述第一限位槽與所述第二限位槽的連接處,所述彈性件的另一端設(shè)于所述第一固定部的軸肩處,所述第一抵接部遠(yuǎn)離所述第一固定部的一端的端面用于抵設(shè)所述介質(zhì)材料表面。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第一抵接部為圓柱體,所述第一抵接部的外徑與所述第二內(nèi)導(dǎo)體的直徑相等,所述第一外導(dǎo)體為圓形套筒,所述第一外導(dǎo)體與所述第二外導(dǎo)體的內(nèi)徑相等,所述第一內(nèi)導(dǎo)體與所述第一外導(dǎo)體同軸設(shè)置。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第二外導(dǎo)體的外緣設(shè)有延伸部,所述延伸部向遠(yuǎn)離所述短路板的方向延伸,所述第一外導(dǎo)體靠近所述介質(zhì)材料的一端的外表面設(shè)有外螺紋,所述延伸部設(shè)有與所述外螺紋配合的內(nèi)螺紋,所述第一外導(dǎo)體與所述第二外導(dǎo)體通過螺紋配合連接。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述短路校準(zhǔn)件為至少三個(gè),當(dāng)校準(zhǔn)所述介質(zhì)材料測(cè)量件時(shí),至少三個(gè)所述短路校準(zhǔn)件的第二外導(dǎo)體分別與所述介質(zhì)材料測(cè)量件的第一外導(dǎo)體連接,至少三個(gè)所述短路校準(zhǔn)件的第二內(nèi)導(dǎo)體分別與所述介質(zhì)材料測(cè)量件的第一內(nèi)導(dǎo)體對(duì)接,所述第二內(nèi)導(dǎo)體的軸向長(zhǎng)度大于或等于0,至少三個(gè)所述短路校準(zhǔn)件的第二內(nèi)導(dǎo)體的軸向長(zhǎng)度均不相等,所述第二內(nèi)導(dǎo)體與所述第二外導(dǎo)體同軸設(shè)置。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第二內(nèi)導(dǎo)體為圓柱體,所述第二外導(dǎo)體為套設(shè)于所述第二內(nèi)導(dǎo)體外的圓形套管。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第二內(nèi)導(dǎo)體與所述第二外導(dǎo)體遠(yuǎn)離所述短路板的端面位于同一平面。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述短路板兩側(cè)的側(cè)面均平行于所述第二內(nèi)導(dǎo)體靠近所述介質(zhì)材料測(cè)量件的端面。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第二內(nèi)導(dǎo)體包括第二固定部及第二抵設(shè)部,所述第二固定部與所述第二抵設(shè)部均為圓柱體,所述第二固定部設(shè)有與所述第二抵設(shè)部配合的配合槽,所述第二抵設(shè)部部分伸入所述配合槽,所述第二抵設(shè)部套設(shè)有彈簧,所述彈簧的一端與所述第二抵設(shè)部連接,所述彈簧的另一端與所述配合槽的內(nèi)壁連接。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述短路校準(zhǔn)件為三個(gè),其中一個(gè)所述短路校準(zhǔn)件的第二內(nèi)導(dǎo)體與第二外導(dǎo)體的軸向長(zhǎng)度均為0。
下面對(duì)前述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)或原理進(jìn)行說明:
上述介質(zhì)材料測(cè)量裝置,在測(cè)量介質(zhì)材料的介電常數(shù)時(shí),將第一內(nèi)導(dǎo)體與第一外導(dǎo)體的一端與測(cè)量電路電性連接,當(dāng)介質(zhì)材料尺寸大于第一外導(dǎo)體的內(nèi)徑時(shí),可直接將第一外導(dǎo)體與第一內(nèi)導(dǎo)體的一端均抵設(shè)于介質(zhì)材料表面;若介質(zhì)材料的尺寸小于第一外導(dǎo)體的內(nèi)徑時(shí),第一內(nèi)導(dǎo)體與第二內(nèi)導(dǎo)體分別抵設(shè)于介質(zhì)材料的兩端,第一外導(dǎo)體套設(shè)于介質(zhì)材料,同時(shí)第一外導(dǎo)體與第二外導(dǎo)體連接,通過測(cè)量計(jì)算得到介質(zhì)材料的介電常數(shù),上述介質(zhì)材料測(cè)量裝置可根據(jù)介質(zhì)材料的不同尺寸確定介質(zhì)材料與介質(zhì)材料測(cè)量件的不同連接方式,實(shí)現(xiàn)在不對(duì)介質(zhì)材料進(jìn)行破壞性處理的基礎(chǔ)上,對(duì)介質(zhì)材料的介電常數(shù)進(jìn)行測(cè)量,因此可適用于不同的介質(zhì)材料,因此適用性較好。
附圖說明
圖1為介質(zhì)材料測(cè)量裝置與介質(zhì)材料的一種連接方式示意圖;
圖2為介質(zhì)材料測(cè)量裝置與介質(zhì)材料的另一種連接方式示意圖;
圖3為介質(zhì)材料測(cè)量件與短路校準(zhǔn)件220a的連接示意圖;
圖4為介質(zhì)材料測(cè)量件與短路校準(zhǔn)件220b的連接示意圖;
圖5為介質(zhì)材料測(cè)量件與短路校準(zhǔn)件220c的連接示意圖;
圖6為介質(zhì)材料測(cè)量裝置與介質(zhì)材料連接的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)流圖;
圖7為介質(zhì)材料測(cè)量件與短路校準(zhǔn)件連接的等效電路圖。
附圖標(biāo)記說明:
100、介質(zhì)材料測(cè)量件,110、第一內(nèi)導(dǎo)體,111、第一固定部,112、第一抵接部,112a、第一限位槽,112b、第二限位槽,120、第一外導(dǎo)體,200、短路校準(zhǔn)件,210、第二內(nèi)導(dǎo)體,220、第二外導(dǎo)體,221、延伸部,230、短路板,200a、短路校準(zhǔn)件,200b、短路校準(zhǔn)件,200c、短路校準(zhǔn)件,300、介質(zhì)材料。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1及圖2所示,介質(zhì)材料測(cè)量裝置包括介質(zhì)材料測(cè)量件100及短路校準(zhǔn)件200,介質(zhì)材料測(cè)量件100包括第一內(nèi)導(dǎo)體110與第一外導(dǎo)體120,第一外導(dǎo)體120套設(shè)于第一內(nèi)導(dǎo)體110外,第一外導(dǎo)體120與第一內(nèi)導(dǎo)體110連接,第一內(nèi)導(dǎo)體110與第一外導(dǎo)體120的一端用于與測(cè)量電路連接,短路校準(zhǔn)件200包括短路板230、第二內(nèi)導(dǎo)體210與第二外導(dǎo)體220,第二外導(dǎo)體220套設(shè)于第二內(nèi)導(dǎo)體210外,第二內(nèi)導(dǎo)體210、第二外導(dǎo)體220的一端與短路板230連接,當(dāng)測(cè)量介質(zhì)材料300的介電常數(shù)時(shí),若介質(zhì)材料300的尺寸大于介質(zhì)材料測(cè)量件100的第一外導(dǎo)體120的內(nèi)徑,第一內(nèi)導(dǎo)體110與第一外導(dǎo)體120另一端的端面均用于抵設(shè)介質(zhì)材料300;若介質(zhì)材料300的尺寸小于介質(zhì)材料測(cè)量件的第一外導(dǎo)體120的內(nèi)徑,第一外導(dǎo)體120套設(shè)于介質(zhì)材料,第一外導(dǎo)體120的另一端與第二外導(dǎo)體220的另一端連接,第一內(nèi)導(dǎo)體110另一端與第二內(nèi)導(dǎo)體210的另一端配合夾持介質(zhì)材料300。上述介質(zhì)材料測(cè)量裝置,在測(cè)量介質(zhì)材料300的介電常數(shù)時(shí),先將第一內(nèi)導(dǎo)體110與第一外導(dǎo)體120的一端與測(cè)量電路電性連接,當(dāng)介質(zhì)材料300尺寸大于第一外導(dǎo)體120的內(nèi)徑時(shí),可直接將第一外導(dǎo)體120與第一內(nèi)導(dǎo)體110的一端均抵設(shè)于介質(zhì)材料300表面;若介質(zhì)材料300的尺寸小于第一外導(dǎo)體120的內(nèi)徑時(shí),第一內(nèi)導(dǎo)體110與第二內(nèi)導(dǎo)體210分別抵設(shè)于介質(zhì)材料300的兩端,第一外導(dǎo)體120套設(shè)于介質(zhì)材料300,同時(shí)第一外導(dǎo)體120與第二外導(dǎo)體220連接,再將第一外導(dǎo)體120與第一內(nèi)導(dǎo)體110遠(yuǎn)離介質(zhì)材料的一端與測(cè)量電路連接,通過測(cè)量計(jì)算得到介質(zhì)材料300的介電常數(shù),上述介質(zhì)材料測(cè)量裝置可根據(jù)介質(zhì)材料300的不同尺寸確定介質(zhì)材料300與介質(zhì)材料測(cè)量件100的不同連接方式,實(shí)現(xiàn)在不對(duì)介質(zhì)材料300進(jìn)行破壞性處理的基礎(chǔ)上,對(duì)介質(zhì)材料300的介電常數(shù)進(jìn)行測(cè)量,因此可適用于不同的介質(zhì)材料,因此適用性較好。
上述介質(zhì)材料測(cè)量裝置測(cè)量介質(zhì)材料300的介電常數(shù)包括以下步驟:
如圖1所示,若介質(zhì)材料300尺寸小于介質(zhì)材料測(cè)量件100第一外導(dǎo)體120的內(nèi)徑,將介質(zhì)材料測(cè)量件100的第一外導(dǎo)體120與短路校準(zhǔn)件200的第二外導(dǎo)體220連接,介質(zhì)材料測(cè)量件100的第一內(nèi)導(dǎo)體110、短路校準(zhǔn)件200的第二內(nèi)導(dǎo)體210分別抵設(shè)于介質(zhì)材料300的兩個(gè)側(cè)面;如圖2所示,若介質(zhì)材料300尺寸大于介質(zhì)材料測(cè)量件100第一外導(dǎo)體120的內(nèi)徑,將介質(zhì)材料測(cè)量件100的第一內(nèi)導(dǎo)體110與第一外導(dǎo)體120均抵設(shè)于介質(zhì)材料300的同一側(cè)面,將介質(zhì)材料測(cè)量件100遠(yuǎn)離介質(zhì)材料300的一端接入測(cè)量電路,得到與介質(zhì)材料300對(duì)應(yīng)的測(cè)量電路輸入端的反射系數(shù)Sdut,根據(jù)微波網(wǎng)絡(luò)理論,介質(zhì)材料300的反射系數(shù)Gdut為:
Gdut=(S1-Sdut)/(S1S2-Sc-S2Sdut);
如圖7所示,根據(jù)測(cè)量電路、介質(zhì)材料測(cè)量件100及介質(zhì)材料300依次連接后的等效電路與微波網(wǎng)絡(luò)理論,得到等效電路中的等效導(dǎo)納y=y(tǒng)(ω,εr)引起的反射系數(shù)Gy為
Gy=(1-y)/(1+y),其中
y=y(tǒng)(ω,εr)=G0Z0εr5/2+jωZ0(εrC0+Cf);
利用Gy與y的關(guān)系制作Gy與εr的數(shù)據(jù)庫(kù),令Gy=Gdut,與Gy對(duì)應(yīng)的εr值為介質(zhì)材料300的介電常數(shù),
上述公式中除εr外的各項(xiàng)參數(shù)均可通過理論計(jì)算或?qū)嶒?yàn)測(cè)量得到,因此可當(dāng)做已知量,其中介質(zhì)材料測(cè)量件100的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)S1、S2及Sc可通過對(duì)介質(zhì)材料測(cè)量件100進(jìn)行校準(zhǔn)得到。
如圖1所示,第一內(nèi)導(dǎo)體110包括第一固定部111及第一抵接部112,第一外導(dǎo)體120與第一固定部111連接,第一固定部111與第一抵接部112通過彈性件連接,第一固定部111為前粗后細(xì)的階梯軸,第一抵接部112設(shè)有與第一固定部111的粗端配合的第一限位槽112a,第一限位槽112a的底面設(shè)有與第一固定部111的細(xì)端配合的第二限位槽112b,第一限位槽112a的內(nèi)徑大于第二限位槽112b的內(nèi)徑,彈性件的一端設(shè)于第一限位槽112a與第二限位槽112b的連接處,彈性件的另一端設(shè)于第一固定部111的軸肩處,第一抵接部112遠(yuǎn)離第一固定部111的一端的端面用于抵設(shè)介質(zhì)材料300表面。第一抵接部112相對(duì)第一固定部111可動(dòng),且移動(dòng)方向與第一固定部111沿第一限位槽112a、第二限位槽112b滑動(dòng)的方向一致,因此第一抵設(shè)部相對(duì)第一固定部111可動(dòng)使介質(zhì)材料測(cè)量件100與短路校準(zhǔn)件200連接時(shí),可確保第一內(nèi)導(dǎo)體110與第二內(nèi)導(dǎo)體210連接,第一外導(dǎo)體120與第二外導(dǎo)體220也同時(shí)連接,此時(shí)介質(zhì)材料測(cè)量件100與短路校準(zhǔn)件200的連接可形成回路,通過測(cè)量電路輸入端的反射系數(shù)來得到介質(zhì)材料測(cè)量件100的網(wǎng)絡(luò)參數(shù),而利用介質(zhì)材料測(cè)量件100對(duì)介質(zhì)材料300的介電常數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí),第一內(nèi)導(dǎo)體110與第二內(nèi)導(dǎo)體210配合夾持介質(zhì)材料300,此時(shí)第一內(nèi)導(dǎo)體110可根據(jù)介質(zhì)材料300的厚薄自動(dòng)調(diào)整位置,同時(shí)由于第一固定部111沿第一限位槽112a、第二限位槽112b滑動(dòng),夾持介質(zhì)材料300時(shí)第一內(nèi)導(dǎo)體110與第一外導(dǎo)體120之間的距離保持不變,不會(huì)改變介質(zhì)材料測(cè)量件100的電容等參數(shù),在夾持介質(zhì)材料300的同時(shí),使第一外導(dǎo)體120與第二外導(dǎo)體220同時(shí)連接,保證介質(zhì)材料測(cè)量件100、介質(zhì)材料300與短路校準(zhǔn)件200的連接能夠形成回路,通過測(cè)得數(shù)據(jù)得到介質(zhì)材料300的介電常數(shù)。
在本實(shí)施例中,彈性件為彈簧,彈簧套設(shè)于第一固定部111,彈簧的一端抵在第一固定部111粗端與細(xì)端連接的軸肩處。
在本實(shí)施例中,介質(zhì)材料測(cè)量件100的第一內(nèi)導(dǎo)體110包括第一固定部111及第一抵設(shè)部,第一固定部111相對(duì)第一抵設(shè)部可動(dòng),且移動(dòng)方向與第一固定部111沿第一限位槽112a、第二限位槽112b滑動(dòng)的方向一致,第二內(nèi)導(dǎo)體210為實(shí)心圓柱體,但第二內(nèi)導(dǎo)體210也可包括第二固定部與第二抵設(shè)部,第二固定部與短路板230連接,第二抵設(shè)部相對(duì)于第二固定部可動(dòng)連接,同時(shí)第二抵設(shè)部沿自身軸線方向運(yùn)動(dòng),可根據(jù)介質(zhì)材料300的厚薄調(diào)整其與第一內(nèi)導(dǎo)體110之間的連接。
如圖1所示,在本實(shí)施例中,第二外導(dǎo)體220的外緣設(shè)有延伸部221,延伸部221向遠(yuǎn)離短路板230的方向延伸,第一外導(dǎo)體120靠近介質(zhì)材料300的一端的外表面設(shè)有外螺紋,延伸部221設(shè)有與外螺紋配合的內(nèi)螺紋,第一外導(dǎo)體120與第二外導(dǎo)體220通過螺紋配合連接。第一外導(dǎo)體120的外螺紋與第二外導(dǎo)體220的內(nèi)螺紋配合連接時(shí),第一外導(dǎo)體120與第二外導(dǎo)體220的端面接觸,第一內(nèi)導(dǎo)體110與第二內(nèi)導(dǎo)體210的端面接觸或分別夾持介質(zhì)材料300的兩個(gè)側(cè)面,使測(cè)量電路可測(cè)得試驗(yàn)數(shù)據(jù),用于求出介質(zhì)材料測(cè)量件100的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)或介質(zhì)材料300的介電常數(shù)。此外介質(zhì)材料測(cè)量件100與短路校準(zhǔn)件200還可通過其他方式連接,例如介質(zhì)材料測(cè)量件100外表面上設(shè)有凹槽,短路校準(zhǔn)件200的外表面上設(shè)有與凹槽配合的固定扣,固定扣可扣入凹槽中,使介質(zhì)材料測(cè)量件100與短路校準(zhǔn)件200連接并扣緊。
如圖3、圖4及圖5所示,短路校準(zhǔn)件200為至少三個(gè),在利用介質(zhì)材料測(cè)量件測(cè)量介質(zhì)材料的介電常數(shù)之前,需先校準(zhǔn)介質(zhì)材料測(cè)量件,至少三個(gè)短路校準(zhǔn)件200的第二外導(dǎo)體220分別與介質(zhì)材料測(cè)量件100的第一外導(dǎo)體120連接,至少三個(gè)短路校準(zhǔn)件200的第二內(nèi)導(dǎo)體210分別與介質(zhì)材料測(cè)量件100的第一內(nèi)導(dǎo)體110對(duì)接,第二內(nèi)導(dǎo)體210的軸向長(zhǎng)度大于或等于0,至少三個(gè)短路校準(zhǔn)件200的第二內(nèi)導(dǎo)體210的軸向長(zhǎng)度均不相等,第二內(nèi)導(dǎo)體210與第二外導(dǎo)體220同軸設(shè)置。上述短路校準(zhǔn)件200通過第二外導(dǎo)體220、第二內(nèi)導(dǎo)體210與介質(zhì)材料測(cè)量件100配合,形成回路,可測(cè)得多個(gè)與短路校準(zhǔn)件200對(duì)應(yīng)的測(cè)量電路輸入端的反射系數(shù),再通過處理上述反射系數(shù)得到介質(zhì)材料測(cè)量件100的網(wǎng)絡(luò)參數(shù),此時(shí)得到的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)為介質(zhì)材料測(cè)量件100為介質(zhì)材料測(cè)量件100在當(dāng)前環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)參數(shù),由于介質(zhì)材料測(cè)量件100的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)會(huì)隨著試驗(yàn)環(huán)境而發(fā)生變化,相比于介質(zhì)材料測(cè)量件100的理論網(wǎng)絡(luò)參數(shù),在后續(xù)對(duì)介質(zhì)材料300的介電常數(shù)進(jìn)行測(cè)量時(shí),利用上述網(wǎng)絡(luò)參數(shù)可得出更精確的介質(zhì)材料300的介電常數(shù)。
在本實(shí)施例中,在對(duì)介質(zhì)材料300的介電常數(shù)進(jìn)行測(cè)量前,需先對(duì)介質(zhì)材料測(cè)量件100進(jìn)行校準(zhǔn),測(cè)得介質(zhì)材料測(cè)量件100的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)S1、S2及Sc,利用至少三個(gè)短路校準(zhǔn)件200對(duì)介質(zhì)材料測(cè)量件校準(zhǔn)的方法為:
將介質(zhì)材料測(cè)量件100的一端分別與至少三個(gè)短路校準(zhǔn)件200連接,至少三個(gè)短路校準(zhǔn)件200的軸向長(zhǎng)度均不相同,將介質(zhì)材料測(cè)量件100的另一端接入測(cè)量電路,得到與每個(gè)短路校準(zhǔn)件200分別對(duì)應(yīng)的測(cè)量電路輸入端的反射系數(shù)Smi(i=1~N,N≥3);
通過理論計(jì)算或使用電磁仿真軟件得到至少三個(gè)短路校準(zhǔn)件200分別對(duì)應(yīng)的反射系數(shù)Gi(i=1~N,N≥3)并與至少三個(gè)短路校準(zhǔn)件200分別對(duì)應(yīng)的測(cè)量電路輸入端的反射系數(shù)Smi(i=1~N,N≥3)聯(lián)合建立方程組,根據(jù)圖6的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)流圖得到:
Smi=S1+ScGi/(1-S2Gi),(i=1~N,N≥3);
將方程組中的任意三個(gè)方程組合求解,得到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)S1t、S2t及Sct(N≥3),則方程組可得到組介質(zhì)材料測(cè)量件100的網(wǎng)絡(luò)參數(shù):
利用最小二乘法處理上述網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的矩陣,得到介質(zhì)材料測(cè)量件100的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)S1、S2及Sc。
在本實(shí)施例中,短路校準(zhǔn)件200為三個(gè),如圖3、圖4及圖5所示,短路校準(zhǔn)件200a、200b及200c的第二內(nèi)導(dǎo)體210與第二外導(dǎo)體320的軸向長(zhǎng)度L相等,且短路校準(zhǔn)件200a、200b及200c的第二內(nèi)導(dǎo)體210的軸向長(zhǎng)度L依次增加,第二內(nèi)導(dǎo)體210與第二外導(dǎo)體220的軸向長(zhǎng)度相等使短路校準(zhǔn)件200校準(zhǔn)介質(zhì)材料測(cè)量件100的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)更準(zhǔn)確。
在本實(shí)施例中,N=3,因此可以得到:
Sm1=S1+ScG1/(1-S2G1),
Sm2=S1+ScG2/(1-S2G2),
Sm3=S1+ScG3/(1-S2G3);
求解上述方程組,
S1=t1/t2,
S2=t3/t4,
Sc=t5/t6,其中,
t1=(G1-G2)(G1-G3)(G2-G3)(Sm1-Sm2)(Sm1-Sm3)(Sm2-Sm3),
t2=(G2G3)(Sm2-Sm3)+G1(G2(Sm1-Sm2)+G3(Sm3-Sm1)))2,
t3=G1G3Sm1Sm2+G2G3Sm1Sm2+G1G2Sm1Sm3-G2G3Sm1Sm3
-G1G2Sm2Sm3+G1G3Sm2Sm3,
t4=G1G2Sm1-G1G3Sm1-G1G2Sm2+G2G3Sm2+G1G3Sm3-G2G3Sm3,
t5=G2Sm1-G3Sm1-G1Sm2+G3Sm2+G1Sm3-G2Sm3,
t6=G1G2Sm1-G1G3Sm1-G1G2Sm2+G2G3Sm3+G1G3Sm3-G2G3Sm3,
得到介質(zhì)材料測(cè)量件100的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)S1、S2及Sc。
第二內(nèi)導(dǎo)體210為圓柱體,第二外導(dǎo)體220為套設(shè)于第二內(nèi)導(dǎo)體210外的圓形套管,第二內(nèi)導(dǎo)體210與第二外導(dǎo)體220同軸設(shè)置,同時(shí)第二內(nèi)導(dǎo)體210與第二外導(dǎo)體220遠(yuǎn)離短路板230的端面位于同一平面,短路板230兩側(cè)的側(cè)面均平行于第二內(nèi)導(dǎo)體220靠近介質(zhì)材料測(cè)量件的端面。短路校準(zhǔn)件按照上述設(shè)置時(shí),第二內(nèi)導(dǎo)體210與第二外導(dǎo)體220之間的距離相等,同時(shí)與介質(zhì)材料測(cè)量件100連接后第二內(nèi)導(dǎo)體210、第二外導(dǎo)體220及短路板230的端面均平行,使短路校準(zhǔn)件對(duì)介質(zhì)材料測(cè)量件100的校準(zhǔn)的結(jié)果更精準(zhǔn)。
如圖1所示,在本實(shí)施例中,用于與介質(zhì)材料測(cè)量件100配合夾持介質(zhì)材料300的短路校準(zhǔn)件200,其第二內(nèi)導(dǎo)體210與第二外導(dǎo)體220的軸向長(zhǎng)度均為0,此時(shí)短路校準(zhǔn)件200的短路板230與介質(zhì)材料測(cè)量件100配合夾持介質(zhì)材料,相對(duì)于軸向長(zhǎng)度大于0的短路校準(zhǔn)件200,軸向長(zhǎng)度為0的短路校準(zhǔn)件200配合介質(zhì)材料測(cè)量件100測(cè)得的介質(zhì)材料300的反射系數(shù)較準(zhǔn)確,在后續(xù)計(jì)算中能得到更精確的介質(zhì)材料300的介電常數(shù),但也可將軸向長(zhǎng)度大于0的短路校準(zhǔn)件200與介質(zhì)材料測(cè)量件100配合測(cè)量介質(zhì)材料300的反射系數(shù),并利用多個(gè)軸向長(zhǎng)度L不同但均大于0的短路校準(zhǔn)件200與介質(zhì)材料測(cè)量件100配合測(cè)量介質(zhì)材料300的反射系數(shù),通過對(duì)不同軸向長(zhǎng)度的短路校準(zhǔn)件200測(cè)得的介質(zhì)材料300的反射系數(shù)進(jìn)行處理,得到更準(zhǔn)確的介質(zhì)材料300的反射系數(shù)。
第二內(nèi)導(dǎo)體210包括第二固定部及第二抵設(shè)部,第二固定部與第二抵設(shè)部均為圓柱體,第二固定部設(shè)有與第二抵設(shè)部配合的配合槽,第二抵設(shè)部部分伸入配合槽,第二抵設(shè)部套設(shè)有彈簧,彈簧的一端與第二抵設(shè)部連接,彈簧的另一端與配合槽的內(nèi)壁連接。第二抵設(shè)部相對(duì)第二固定部可動(dòng),且第二抵設(shè)部沿配合槽滑動(dòng),當(dāng)對(duì)介質(zhì)材料測(cè)量件100進(jìn)行校準(zhǔn)操作時(shí),第二抵設(shè)部相對(duì)第二固定可動(dòng),可確保第二抵設(shè)部抵設(shè)于介質(zhì)材料測(cè)量件100的第一內(nèi)導(dǎo)體110時(shí),第二外導(dǎo)體220的端面也能與介質(zhì)材料測(cè)量件100的第一外導(dǎo)體120的端面連接,使短路校準(zhǔn)件200能對(duì)介質(zhì)材料測(cè)量裝置進(jìn)行校準(zhǔn)操作,當(dāng)?shù)诙衷O(shè)部抵設(shè)于介質(zhì)材料300的表面時(shí),根據(jù)介質(zhì)材料300的厚薄,第二抵設(shè)部可調(diào)整其與第二固定部的位置,保證第二抵設(shè)部能與介質(zhì)材料測(cè)量件100配合夾緊介質(zhì)材料300,使介質(zhì)材料測(cè)量件100對(duì)介質(zhì)材料300的介電常數(shù)的測(cè)量更準(zhǔn)確。
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡(jiǎn)潔,未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此,本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。