张金涛 彭亦童 高 冲 张铁犁 缪寅宵 葛 萌 苗 润 李 恩

(1.电子科技大学,成都 611731；2.北京航天计量测试技术研究所,北京 100076)

1 引 言

同轴终端开路探针由于测试系统结构简单、易于实现等特点，广泛的应用在固体样品、液体样品和气体样品的复介电常数测试当中，尤其是在测试液体材料和生物组织材料中有着重要的应用。因此，一直以来基于同轴终端开路探针测试样品复介电常数的方法也发展和衍生了很多种，比如最早使用的电容模型，由于该方法中的等效模型没有考虑材料损耗，一般只适用于较低的工作频率；除此以外，虚拟线模型将加载待测材料的开路探针，等效为传输线长度加长一段，不同待测材料增加的长度不同，利用传输线基本原理可以得到待测复介电常数的表达式，还有场解法根据加载样品后的同轴探针场分布及边界条件求得样品复数介电常数，然而这两种方法在求解上会遇到比较多的数学问题，比如虚拟线模型会遇到解的判定问题(关于复介电常数的非线性方程解不唯一)，要使用数值的方法，多次迭代最终求出稳定的解，这就带来了求解上的困难；还有可以利用同轴谐振法，即在加载样品的开路面上形成谐振，等效为相应的谐振回路，然后计算出介电参数，不过对于一定尺寸的同轴终端开路探针来说，其谐振频点固定且有限，所以这种方法也仅仅可以用于有限点的点频测试。本文采用的是同轴终……