随着毫米波通信系统、精确制导、电子对抗等技术的发展和应用,对电路介质基片、天线单元介质衬底、天线罩等介质材料的研究越来越受到重视。随着频率的升高,封闭的谐振腔存在品质因数降低、腔体尺寸减小、模式密集等局限性,所以在毫米波频段,测量低损耗材料电介质参数最常采用的是电磁开腔技术。准光学谐振腔具有高Q值、使用简便、样品放置容易等许多优点,能够有效地完成介质材料电介质参数精密测量的任务。本课题拟通过设计3mm开放式谐振腔,使开放式谐振腔中传播的高斯波束的束腰半径尽可能小,组建3mm准光学谐振腔测试系统,编写测试软件,对介质片进行测试,调节移动装置,实现对大面积介质片的扫描测试,从而测得介质片介电性能的分布。本文首先分析了准光腔内存在的高斯波束电场和能量分布情况,模拟了工作模式TEM_00q和高次模式的电场和能量分布图,计算准光腔的谐振频率和束腰半径,以此为依据设计了3mm准光学谐振腔。采用固定腔长法,推导了计算复介电常数的计算公式。利用终端反射式谐振回路原理搭建了测试系统,编写测试软件,完成对复介电常数的计算。最后利用研制的测试系统及测试软件对样品进行测试,得到所测试材料的复介电常数及其分布。本文对测试结果进行误差分析。根据测试原理确定误差源,通过误差理论分析,得到综合误差。通过测试结果及理论分析表明,测试系统能达到的技术指标及测试误差分别为:测试频率: f = 93～106 GHz测试范围:ε′= 2～8; tanδ= 5×10^-5～5×10^-3测试点距离分辨率:< 5mm测试精度:│Δε′/ε′│≤10 %;│Δtanδ│≤20 % tanδ+ 1×10^-4