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原文传递基于阻抗测量的近场微波测量系统

专利名称：	基于阻抗测量的近场微波测量系统
摘要：	本发明提供了一种基于阻抗测量的近场微波测量系统，包括微波网络分析系统，位置装置，近场微波阻抗传感器和数据处理系统。提供了确定近场微波阻抗传感器的复阻抗；用探头阻抗反馈控制探头距离被测物的绝对位置；从探头阻抗及位置参数获取被测物的物质性质参数或表面形貌的技术方案。解决了高分辨率的光学测试技术不能定量检测样品物质性质或表面形貌；传统的在微波频谱定量测试介电参数的技术很难在显微系统中使用；传统近场微波测量系统需要对入射微波信号进行调制解调，使用100KHz以下的低频锁相环，很难解耦物质性质参数与探头相对被测物位置对被测物反射微波信号的影响，不能可靠控制探头距离被测物的绝对位置，只能用于窄频段测量等技术问题。
专利类型：	发明专利
申请人：	张洮
发明人：	张洮
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T02:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T22:00:00+0805
申请号：	CN202010133878.8
公开号：	CN111189855A
分类号：	G01N22/00;G01R27/26;G01B15/04;G;G01;G01N;G01R;G01B;G01N22;G01R27;G01B15;G01N22/00;G01R27/26;G01B15/04
申请人地址：	201210 上海市浦东新区唐镇创新西路75弄
主权项：	1.一种基于阻抗测量的近场微波测量系统，其特征在于，包括：微波网络分析系统（1），位置装置（2），近场微波阻抗传感器（3）和数据处理系统（4）；微波网络分析系统（1），被配置为产生微波信号输入到近场微波阻抗传感器（3），确定复阻抗；位置装置（2），被配置为固定近场微波阻抗传感器（3）或被测物，在测量时，控制近场微波阻抗传感器（3）的探头相对于被测物的位置，确定位置参数；近场微波阻抗传感器（3），被配置为由近场微波阻抗传感器（3）的复阻抗和位置参数确定被测物目标区域物质性质参数或探头距离被测物目标区域的绝对位置；数据处理系统(4），被配置为向微波网络分析系统（1）或位置装置（2）发出控制指令，并接受反馈；计算近场微波阻抗传感器（3）的复阻抗或探头的复阻抗；实现近场微波阻抗传感器（3）的检测方案。 2.根据权利要求 1 所述的一种基于阻抗测量的近场微波测量系统，其特征在于，所述的探头，被配置为微波阻抗传感器（3）的感应部分，在被测物目标区域近场中将微波信号施加到被测物并接受被测物的反射微波信号。 3.根据权利要求 1 所述的一种基于阻抗测量的近场微波测量系统，其特征在于，所述的微波网络分析系统（1）包括：微波源，微波幅相接收机，微波定向耦合器。 4.根据权利要求 1 所述的一种基于阻抗测量的近场微波测量系统，提供微波传输装置连接微波网络分析系统（1）和近场微波阻抗传感器（3）。 5.根据权利要求 1 所述的一种基于阻抗测量的近场微波测量系统的确定传感器阻抗的方法，其特征在于，由微波网络分析系统（1）确定的复阻抗及所述微波传输装置的微波网络特性计算近场微波阻抗传感器（3）的复阻抗。 6.根据权利要求 1 所述的一种基于阻抗测量的近场微波测量系统，其特征在于，所述的位置装置（2）包括：固定或调整近场微波阻抗传感器（3）位置的装置；固定或调整被测物位置的装置；运动控制系统。 7.一种基于权利要求1所述的基于阻抗测量的近场微波测量系统的控制探头距离被测物的绝对位置的方法，其特征在于：将近场微波阻抗传感器（3）或所述探头与被测物目标区域间的电容或复阻抗虚部或复阻抗实部或复阻抗，作为位置装置（2）中的所述运动控制系统的输入；反馈控制近场微波阻抗传感器（3）的所述探头距离被测物目标区域的绝对位置。 8.一种基于权利要求1所述的基于阻抗测量的近场微波测量系统的被测物的物质性质参数或表面形貌测量方法，其特征在于：选择微波测量频率，每个被测物目标区域的近场内，选取近场微波阻抗传感器（3）的测试位置；在每个测试位置，确定近场微波阻抗传感器（3）的复阻抗及位置装置（2）的位置参数；数据处理系统（4）通过实现近场微波阻抗传感器（3）的检测方案，确定在该微波测量频率的被测物目标区域的物质性质参数，同时确定在每个测试位置的近场微波阻抗传感器（3）的所述探头距离被测物目标区域的绝对位置；从每个被测物目标区域的近场微波阻抗传感器（3）测试位置的位置参数及所述探头距离被测物目标区域的绝对位置计算被测物的表面形貌。 9.根据权利要求 1 至8中任一项所述的一种基于阻抗测量的近场微波测量系统或测量方法，其特征在于，所述的物质性质参数包括：实介电系数或介电损耗或电导率。 10.根据权利要求1 至8中任一项所述的一种基于阻抗测量的近场微波测量系统或测量方法，其特征在于，所述的微波信号包括没有调制的微波信号；所述的微波的频率范围为300MHz到300GHz。
所属类别：	发明专利