基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，其特征在于，所述基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统包括：直接数字式频率合成模块，用于产生一个单频点信号；功率放大器，所述功率放大器的输出入连接至所述直接数字式频率合成模块的输出端，用于将所述单频点信号放大；频率梳电路，所述频率梳电路的输入端连接至所述功率放大器的输出端，用于将放大后的所述单频点信号生成频率梳信号；第一n路宽带射频开关，所述第一n路宽带射频开关的控制端连接至所述频率梳电路的输出端，其中，n为大于或等于2的正整数；第二n路宽带射频开关，所述第二n路宽带射频开关的输出端与所述第一n路宽带射频开关的输出端连接形成n条通路；敏感元件单元，所述敏感元件单元包括n个且尺寸不同，每条通路上串联设置一个所述敏感元件单元，用于盛放待测元件；偏置电路模块，所述偏置电路模块分别与所述第一n路宽带射频开关的控制端和所述第二n路宽带射频开关的控制端连接，用于控制n条通路之间的切换，以使频率梳信号由不同的通路并经过该通路的所述敏感元件单元后输出；以及，信号处理单元，所述信号处理单元的输入端连接至所述第二n路宽带射频开关的控制端，用于接收经过不同的所述敏感元件单元后输出的频率梳信号，并对该频率梳信号进行快速傅里叶变换处理，以得到待测元件的介电常数。2.根据权利要求1所述的基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，其特征在于，所述频率梳电路包括隔直电容、输入匹配电路单元、低通匹配电路单元、谐调电路单元以及二极管；所述隔直电容的第一端作为所述频率梳电路的输入端；所述输入匹配电路单元包括扼流线圈、旁路电容和电阻；所述扼流线圈的第一端连接至所述隔直电容的第二端，所述扼流线圈的第二端经串联的所述电阻后连接至接地；所述旁路电容与所述电阻并联；所述低通匹配电路单元包括第一电容和第一电感；所述第一电容的第一端连接至所述隔直电容的第二端，所述第一电容的第二端连接至接地；所述第一电感的第一端连接至所述隔直电容的第二端；所述谐调电路单元包括调谐电容和储能电感；所述调谐电容的第一端连接至所述第一电感的第二端，所述调谐电容的第二端连接至接地，所述储能电感的第一端连接至所述第一电感的第二端；所述二极管的正极端连接至接地，所述二极管的负极端连接至所述储能电感的第二端，并作为所述频率梳电路的输出端。3.根据权利要求1所述的基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，其特征在于，所述敏感元件单元包括高频介质板、贴合于所述高频介质板上的特征阻抗为50ω微带线、以及设置于所述微带线中轴线位置的用于盛放待测元件的样品容器。4.根据权利要求3所述的基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，其特征在于，所述样品容器为聚二甲基硅氧烷制成。
5.根据权利要求1所述的基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，其特征在于，信号处理单元包括高速示波器和与所述高速示波器通讯连接的计算机；所述高速示波器的输入端连接至所述第二n路宽带射频开关的控制端，用于接收经过不同的所述敏感元件单元后输出的频率梳信号，并转化为对应的波形图数据；所述计算机用于接收所述波形图数据并通过快速傅里叶变换分析，以获得放置于所述敏感元件单元的所述待测元件所引起的幅度和相位变化量，从而拟合出所述待测元件的介电常数。6.根据权利要求1所述的基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，其特征在于，所述功率放大器的型号为adpa1105 40w gan。7.根据权利要求1所述的基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，其特征在于，所述第一n路宽带射频开关和所述第二n路宽带射频开关均为型号为adrf5042的非反射式sp4t开关芯片。8.根据权利要求2所述的基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，其特征在于，所述二级管为mp4023阶跃恢复二极管。9.根据权利要求1所述的基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，其特征在于，n＝3。10.根据权利要求5所述的基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，其特征在于，所述高速示波器的输入端通过同轴电缆连接至所述第二n路宽带射频开关的控制端。

技术总结
本发明提供了一种基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统，测通过频率梳电路生成频率梳信号；第一N路宽带射频开关与第二N路宽带射频开关连接形成N条通路；每条通路上串联设置一个敏感元件单元，用于盛放待测元件；偏置电路模块用于控制N条通路之间的切换，以使频率梳信号由不同的通路并经过该通路的敏感元件单元后输出；信号处理单元，用于接收经过不同的敏感元件单元后输出的频率梳信号，并对该频率梳信号进行快速傅里叶变换处理，以得到待测元件的介电常数。与现有技术相比，本发明的基于频率梳的宽带多路介电常数测量系统检测效率高、灵敏度和测量精度高、结构简单成本低，且可靠性好。可靠性好。可靠性好。


技术研发人员：史哲 张莽 石昊云 郭嘉帅
受保护的技术使用者：深圳飞骧科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.26
技术公布日：2022/3/15