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采用自由空间法可以测量介质材料毫米波频段的复介电常数和复磁导率。首先介绍了自由空间法的优点,对介质材料表面的反射进行理论分析并论述了介质样品复介电常数、复磁导率、厚度的测量原理最后分析了测量系统中的两种不同口径毫米波透镜天线的轴向场分布。实验证明,透镜天线的聚焦特性允许在测量中使用较小尺寸的介质样品,而不会产生边缘绕射。因此,无需为测量系统制备特殊的介质样品是自由空间法的最大优点。