廖崇蔚，蒋龙凯，瞿强，陈倩，刘长军

四川大学 电子信息学院应用电磁所，四川 成都 610064

在微波工程领域中，复介电常数是材料的重要电磁宏观参量，表征不同材料的电磁特性[1]。在微波化学、航天航空、生物医学、材料学等领域中，需要高效精准地测量复介电常数以探知物质的特性，所以对复介电常数测量的研究具有重要意义[2-3]。随着科技的发展，微波与工业、科学和医学领域的结合日益密切。工业科学医疗频段(industrial scientific medical band，ISM Band)被单独规划出来满足相关领域对频谱的需求。2.45 GHz 和5.8 GHz 是2 个典型的ISM 频率。基于点频测量的复介电常数测量方法通常具有较高的测量精度。基片集成波导由于加工简便、损耗低，可以用于对复介电常数的实部和虚部进行精准测量[4]。

文献[5]实现了5.8 GHz 的液体介电常数测量，展示了较高的测量精度。文献[6]利用一对SIW 圆形腔分别确定空载品质因数，得到待测物的复介电常数。文献[7]通过在SIW 矩形谐振腔引入互补开口环谐振器，实现了复介电常数的测量。文献[8]中设计了一款基于SIW 的双频测试系统，实现了在2.45 和5.8 GHz 频段下的复介电常数的测量。传统基片集成波导传感器通常通过腔体中央位置进行处理，实现复介电常数测量。

本文提出了一种基于SIW 的矩形谐振腔，通过减少其终端金属化过孔的分布，增加电磁功率辐射。通过在过孔间引入缝隙，改善阻抗匹配。该传感器工作在5.8 GHz，通过将传感器插入待测液体，实现S参数的测量，进而获取相应的谐振频率与空载品质因数；……