高灵敏度的介电常数测量探头设计

摘要

测量介电常数对微波能应用有着十分重要的意义.终端短路的同轴线法是应用最多且有效测量介电系数的方法之一,而常规的测量探头很难区别出低耗物质的微弱介电常数变化.为了提高传统测量探头的测量灵敏度,本文提出了一种新型的谐振结构,用以测量2.45GHz物质的介电常数.所提出的结构能够通过其电场汇聚效应增强传统测量探头对低损耗物质的感知能力.通过时域有限差分(FDTD)方法仿真计算了加载及未加载谐振结构的模型.结果表明提出的谐振结构能够有效的提高传统探头的灵敏度.通过搭建实验测量系统,研究三种类型的低损耗物质(煤,沙和土壤).仿真结果和实验结果表明,本文提出的谐振结构具有一定的可行性和可靠性.