张 瑜，秦元基，韩明硕，李 爽

（1.河南师范大学电子与电气工程学院，河南 新乡 453007; 2.中国人民解放军91709部队，吉林 珲春 133300;3.洛阳师范学院物理与电子信息学院，河南 洛阳 471000）

0 引 言

微波测量技术是继超声波、红外线、激光和X射线之后发展起来的一种新型无损检测技术，近年来，在科技、经济及社会生活等各方面得到了广泛应用[1-2]。根据微波谐振腔微扰理论，利用腔体谐振频率随填充介质变化的原理测量腔内介质的介电常数已成为一种重要的高精度测量方法。对腔体谐振频率变化的测量可应用在诸多方面，如血糖监测[3]以及原油中的含水量[4]、汽轮机蒸汽湿度[5]、葡萄糖溶液浓度[6]等的检测。

在利用微扰法测量时均需提前定标，即真空时腔体的谐振频率作为标准，然后根据实际测量得到的频率值得到介电常数。微波谐振腔的谐振频率与尺寸、工作模式有关，理想情况下微波谐振腔的谐振频率为某一确定的频率。由于腔体壁面的趋肤效应[7]，设计的耦合孔和通风孔开口，工艺中的加工误差以及温度带来的形变，实际加工出的腔体的谐振频率与理论值产生偏移，导致介电常数测量结果与实际会产生一定误差。为得到更加精确的测量结果，需对腔体的谐振频率进行修正。如Basarab提出的利用化学蚀刻法微调[8-9]，中南大学研究腔体顶部进行修边或开槽实现微调[10]，两种方法均可在不对腔体产生副作用的情况下，实现谐振腔频率微调且具有指导意义。

1 圆柱谐振腔体理论