在研究多层媒介中的微波信号传播与反射机理的基础上,利用微波网络分析仪对3层复合材料中间层的纤维方向进行了检测研究。首先,根据N5225A网络分析仪记录的反射系数相位计算出反射系数相位差;然后,建立反射系数相位差与表示中间层纤维方向的β建立对应关系;最后,利用反射系数相位差表征纤维方向的变化。实验结果表明,矩形波导相对于复合材料纤维方向的角度(α)会对检测结果有一定的影响,反射系数相位差随工作频率的变化规律不同,并且对中间层的纤维方向的变化敏感范围也不同,波导口长边平行于第一层的纤维时,即α为0°时,对β为15~45°较敏感,波导口长边垂直于第一层的纤维时,即α为90°时,对β为45~75°较敏感;复合材料末端加一反射板可以增强检测效果,检测工作频率为33GHz,中间层纤维方向变化30°时,有反射板的反射系数相位差变化10°,而没有反射板的变化5°。