专利名称：微波陶瓷介质柱谐振法测试夹具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于微波陶瓷测试技术，具体地说，涉及一种微波陶瓷介质柱谐振法测试夹具，适用于高介电常数、低损耗的微波陶瓷介电参数测试使用。
背景技术：
目前高介电常数、低损耗角的微波陶瓷介电参数测量方式通常采用波导法、谐振腔微绕法、介质柱谐振法。波导法，由于测试样品与波导宽边之间存有间隙，对测量精度影响也很大。谐振腔微扰法，也将产生较大的误差，特别是在毫米波段，还存在着样品制造的困难等问题。而介质柱谐振法广泛用于高介电常数、低损耗介质的测量，采用此方法对介电常数的测量误差一般小于0.5％左右，对Q值的测量误差一般小于15％。
现有的介质柱谐振法测试夹具一般采用两块圆金属板、调高装置、基座、三维可调耦合装置、半刚性同轴电缆耦合杆组成。(GB7265.2-87规定了一种“固体电介质微波复介电常数的开式腔测试方法”)。在图1中，通过上、下短路板位置调节旋钮21、25调节上、下短路板的高度位置，采用平移传动方式以防止样品位置变化。上、下金属短路板22为两块圆形短路平板，对紧贴试样的一面，要求板面平整，表面粗糙度小于Ra 0.2μm，镀银厚度20μm，银层外覆薄金保护层，圆板直径应取试样高度的7倍左右，一般取80-100μm。硬同轴线制成的耦合装置23，采用小环或探针耦合方式，微波传输线选用微型硬同轴线，耦合传输系统引入的附加反射系数小于0.08。耦合度调节旋钮24，耦合度连续可调，调节装置传动平稳。介质试样26为正圆柱体，试样尺寸根据介电常数ε的大致范围和测试频率确定。该测试装置对高介电常数、低损耗角的微波陶瓷具有测量简单、快速、准确的优点。但是这种测试装置存在以下不足三维可调耦合装置加工较难，且实际使用时无需采用三维可调；半刚性同轴电缆耦合杆由于耦合前段为直杆进行电磁场的耦合，会产生一些杂波干扰，对测量产生一定的误差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新的微波陶瓷介质柱法谐振法测试夹具，该测试夹具杂波干扰小，可减小测量误差。
本实用新型的一种微波陶瓷介质柱谐振法测试夹具，包括工作台、上、下金属短路板、耦合环和调节机构，其特征在于所述耦合装置为前端留有缺口的环状耦合环，其连接端为N型连接头。
作为本实用新型的改进，其下金属短路板位于工作台的中部，其上装有Z轴调节旋钮；上金属短路板上亦装有Z轴调节旋钮，并安装于基座的上部，基座的底部固定在工作台上，基座的上部和底部之间设有调节旋钮；工作台上与基座相对的一边并列设有一对X轴移动滑块，其上分别装有X轴调节旋钮；在滑块上分别装有Y轴移动滑动，其上也分别设有Y轴调节旋钮；耦合环分别通过固定板固定在Y轴移动滑动上，并位于下金属短路板上方。
本实用新型测试夹具所提供的耦合装置由半刚性N型接头同轴电缆耦合环构成，其优点是减少了转接带来的插入损耗，前端环状耦合避免了杂波干扰，提高了测试精度。
图1为GB 7265.2-87中测试装置的结构示意图；图2为本实用新型测试夹具的一种具体实施方式
的结构示意图；图3为本实用新型耦合环的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型主要包括工作台、上、下金属短路板和可调耦合装置，其中可调耦合装置由耦合环和移动装置构成。本实用新型采用的耦合环的结构如图2所示，其同轴头与现有技术相同，耦合环的连接端为N型连接头，前端为留有缺口的环状，缺口越小其杂波干扰越小。图中，12为内导体、13为外导体，14为绝缘介质，15为环氧树脂。
测试夹具的其余部分可以采用与图1相同的结构。
为便于操作，也可以对测试夹具的其它部分加以改进。图2列举了一种具体实施方式
。如图所示，下金属短路板2’位于工作台11的中部，其上装有Z轴调节旋钮4’，上金属短路板2上亦装有Z轴调节旋钮4，并安装于基座5的上部，基座5的底部固定在工作台11上，基座5的上部和底部之间设有调节旋钮1；工作台11上与基座3相对的一边并列设有一对X轴移动滑块8、8’，其上分别装有X轴调节旋钮10、10’。在滑块8、8’上分别装有Y轴移动滑动7、7’，其上也分别设有Y轴调节旋钮9、9’。耦合环3、3’分别通过固定板6、6’固定在Y轴移动滑动7、7’上，并位于下金属短路板2’上方。
为提高测试精度，Z轴调节旋钮4、4’最好采用螺旋测微器的调节旋钮；上、下金属短路板2、2’相对的表面镀有银层。
工作时，首先通过调节旋钮1将基座5的上部抬起，之后将样品放在下金属短路板2’上，再将基座5的上部放下，用调节旋钮1锁死；然后调节Z轴调节旋钮4、4’，使两块金属板上下表面与样品完全接触。为了减少样品与金属板的间隙，可再对旋钮4、4’进行微调。调整好样品与金属板间隙之后，可以开始调整耦合环3、3’的位置，我们可以从图中知道，耦合环通过固定板6、6’固定在Y轴移动滑动7、7’上，而滑块7同时也固定在X轴移动滑块8、8’上，通过调节旋钮9、9’可以对两个耦合环分别进行y方向的调节，而通过调节旋钮10、10’可以对两个耦合环分别进行x方向的调节，直至找到最佳耦合点为止。
权利要求1.一种微波陶瓷介质柱谐振法测试夹具，包括工作台、上、下金属短路板、耦合装置和调节机构，其特征在于所述耦合装置为前端留有缺口的环状耦合环(3、3’)，其连接端为N型连接头。
2.根据权利要求1所述的一种微波陶瓷介质柱谐振法测试夹具，其特征在于其下金属短路板(2’)位于工作台(11)的中部，其上装有Z轴调节旋钮(4’)；上金属短路板(2)上亦装有Z轴调节旋钮(4)，并安装于基座(3)的上部，基座(3)的底部固定在工作台(11)上，基座(3)的上部和底部之间设有调节旋钮(1)；工作台(11)上与基座(3)相对的一边并列设有一对X轴移动滑块(8、8’)，其上分别装有X轴调节旋钮(10、10’)；在滑块(8、8’)上分别装有Y轴移动滑动(7、7’)，其上也分别设有Y轴调节旋钮(9、9’)；耦合环(3、3’)分别通过固定板(6、6’)固定在Y轴移动滑动(7、7’)上，并位于下金属短路板(2’)上方。
专利摘要本实用新型公开了一种微波陶瓷介质柱谐振法测试夹具，包括工作台、上、下金属短路板、耦合环和调节机构，其特征在于所述耦合环(3、3’)的前端为留有缺口的环状，连接端为N型连接头。本实用新型测试夹具采用由半刚性N型接头同轴电缆耦合环构成的耦合装置，其优点是减少了转接带来的插入损耗，前端环状耦合避免了杂波干扰，提高了测试精度。
文档编号G01R27/26GK2653520SQ0325449
公开日2004年11月3日 申请日期2003年6月17日 优先权日2003年6月17日
发明者周东祥, 龚树萍, 潘杰夫, 梁飞, 陈晓平 申请人:华中科技大学