随着微波技术的发展,电磁材料的使用领域日益增多,而复介电常数是研究微波与物质相互作用机理的重要参数,因此对材料复介电常数的测量变得尤为重要。传输反射法是测量材料复介电常数常用测量方法之一,通过测量传输线的散射参数来计算材料的复介电常数,而矢量网络分析仪是最常用的散射参数测量设备,但是其价格昂贵。六端口反射计作为网络参量测量设备,相比于矢量网络分析仪,其结构简单、造价低,可以替代昂贵的矢量网络分析仪。本文基于传输反射法,以波导六端口反射计和脊波导为核心,搭建反射系数与复介电常数关系的神经网络,设计了一种工作频率为2450 MHz的复介电常数测量系统。首先,从六端口的基本理论出发,结合六端口的设计准则给出了波导六端口的通用模型,并推导出满足最佳设计准则的端口位置分布,其中,参考端口由波导-带状线-同轴线型定向耦合器构成,其他端口由三个探针构成。利用时域有限差分法（Finite Difference Time Domain,FDTD）进行优化,获得满足最佳设计准则的实际六端口结,利用相对功率校准法对六端口进行校准,并与矢量网络分析仪的测量结果进行对比。结果显示测量反射系数幅度在-20 d B以上的负载时,其幅度误差在1 d B以内,相位误差在2.5°以内,而且功率测量的动态范围达到了45 d B。其次,利用FDTD算法对脊波导尺寸进行优化,获得最优脊波导结构,减少计算中的多值问题。将FDTD算法获得的样本进行训练获得反射系数和复介电常数之间的映射关系,并建立神经网络模型。利用矢量网络分析仪和脊波导对乙醇水溶液的复介电常数进行测量,并与Debye公式计算的复介电常数进行对比。结果显示,复介电常数的实部误差最大为5.32%,损耗角正切的最大误差为6.05%。最后,利用波导六端口和脊波导搭建的整体系统对乙醇水溶液的复介电常数进行测量,并与Debye公式计算的复介电常数进行对比。结果显示,复介电常数实部最大误差为7.76%,损耗角正切的误差为8.32%。同时,在不同输入功率下进行复介电常数测量,结果表明测量的复介电常数结果相近,不受输入功率影响。此外,通过对不同温度的无水乙醇进行测量证明测量系统对不同温度的待测材料依然有较高的灵敏度。