介质谐振技术中通常采用的是最一低的TE模。其原因在于,这种模式是最容易分辨的。下面我们介绍几种不同的介质谐振方法。

介质杆谐振技术

介质杆谐振技术(PostResonator Technique)最早是由Hakki和 Coleman 于1960年提出来的口。并且由Courtney于1970年完善成型，因此，这种技术也称为Courtney谐振器技术。这种方法已经被国际电工委员会(International Electrical Commission，IEC)推荐为介电常数的标准之一。Courtney 谐振器的结构如图所示，图中圆柱形介质杆置于两金属极板之间。这种结构的特征方程可以表述为

介质杆谐振器

分裂谐振杆法

分裂谐振杆法是Krupka等人在1996年提出的，其结构如下图所示，实物如图所示。这种结构中主要是两个谐振介质片放置于金属腔体中，介质放置于两个谐振器之间。并且介质样品与上层的介质谐振片有一定的空气间隙。一般情况下，这种结构工作在 TE01δ模式。

对于低损耗材料，损耗的影响对于谐振频率的影响是可以忽略的，因此，介电常数的实部只与谐振频率和材料以及腔体的尺寸有关。这种方法一般采用迭代的方法来求得其介电常数。

片样谐振法

当样品比较薄时，可以利用片样谐振法。它是由Kent于1988年提出的。这种方法所测量的样品在实际应用中特别广泛，如常用的电路板。这种方法在介质片中产生谐振现象，通过测量谐振频率和谐振品质因子来反演介电常数。这种方法的结构示意图和试样单元剖面图分别如图所示：

片样谐振法的基本结构

片样谐振法加馈电示意图

Kent对该结构进行了理论分析,其假设条件是，介质处于谐振状态而波导处于截止状态。因此，可以不考虑在波导及介质中都为倏逝波的情形，也不需要考虑波导中窄谐振状态时的情形。利用波导壁的边界条件，可以得到TE波的特征。

Fabry-Perot谐振腔

Fabry-Perot谐振腔严格意义上讲是一种自由空间测量方法，但其主要特性是谐振。因此，我们将其归结为谐振方法。在讨论高斯波束时，我们认识到电磁波在自由空间传播过程中会发生扩散现象。如果将扩散传播中的电磁波用曲面反射镜进行聚焦处理，则电磁波能重新汇聚到某一区域，该区域称为束腰。如果能够将两个曲面反射镜进行合理地设计，则有可能电磁波被限制在某一区域范围内。形成谐振现象。利用这种现象则可以进行介电常数的测量。Fabry-Perot谐振腔测量法是开腔谐振法的一种。

很明显，这种方法测量介电常数主要适用于毫米波及亚毫米波区域，一般工作频率为30GHz~3000GHz。一些文献认为这种方法主要工作在10GHz~200GHz。原因在于，在毫米波与亚毫米波频段，传统波导谐振腔的尺寸过小，这就造成了样品的尺寸过小而不容易加工。同时,由于尺寸过小，精确的测量比较难以实现。而利用Fabry-Perot谐振腔测量法进行测量则对样品的要求要宽松得多。一般情况下，反射镜面的尺寸可以达到波长的10~20倍，而介质一般情况下只要是片状平板样品即可。下图分别是Fabry-Perot双反射面谐振腔和单反射面谐振腔。

平面电路法

平面电路测量法也是一种比较常用的测量方法，这种方法已经被采用成标准。平面电路测量法中，微带传输线法是最一常用的方法之一。

平面电路法也可以分成非谐振方式和谐振方式，非谐振方法主要是利用传输线的性质通过测量以样品为基底的传输线的传输和反射特性来反推其介电常数，其基本原理如图所示。这种结构中，样品作为衬底，改变了传输线的特性阻抗。

因此，在标准传输线与样品的接口处，可以测得传输或反射系数，再利用传输线算法，可以反演出介电常数。

利用微带线传输法测量介电常数

另外一种方式是谐振方法。谐振法有很多形式，最一常用的两种形式是带状谐振和环形谐振。