本文研究了利用同轴线传输线测量介质电磁参数的原理和测量方法。论文首先介绍了传统传输反射法的原理并经过HFSS仿真软件,对其进行了验证;考虑到原油液体的属性,传统的传输反射法已不能满足测量要求,需要对其进行模型改进,这里用到了由两块特氟龙材料制作而成的同轴段,在这两段同轴段之间放置原油。由于改进的模型存在着从理想同轴线过渡到另一尺寸同轴线的变换段,因此会引起夹具不连续和驻波,进而出现校准等问题,为了减少校准问题对测量准确度的影响,这里把测量夹具过渡段同轴线的长度等效为标准同轴线,并把等效的标准同轴线长度进行端面移动,经介质相对介电常数的计算,可以发现利用该方法是可以减少计算结果误差的。然后,推导了两种基于二端口网络矩阵求解介质相对介电常数的方法,并对它们进行了验证。这两种方法可以解决由于测量夹具不连续带来的校准问题,第一种利用二端口网络的级联求解介质相对介电常数的方法依赖仿真软件的仿真数据,这与经过机加工实际测量得到的数据存在着差异。第二种基于测量多厚度介质求解相对介电常数的方法,它不再需要对测量夹具进行校准,由于测量两种厚度的介质,其求解过程只涉及到介质连续的那部分,避免了测量夹具两端的过渡同轴线带来的影响。为了完成原油含水率的测量,并结合上面对介质相对介电常数求解的理论分析,设计了一种同轴测量夹具,该测量夹具分为三部分,即左、右两部分为对称结构,它们是用来对校准端口与待测介质端口进行过渡的,中间部分用来放置待测介质。结合基于测量多厚度介质求解介质相对介电常数的方法,并利用该测量夹具,以及借助编写的Matlab程序对水的相对介电常数进行测量,从测量的结果可以发现,该测量夹具和计算方法具有一定的可行性,其相对介电常数的实部值与实际值大致吻合,但虚部值相差较大,经分析是由于该测量系统出现的误差对于介质相对介电常数的实部值影响较小,而对于虚部值的影响较大。所以在接下来对原油含水率的研究中,通过测量其相对介电常数的实部值来建立与含水率之间的关系,后经对比测量数据和拟合数据,得到测量的含水率与拟合得到的含水率之间的拟合误差在±1%以内。最后基于上述测量过程中可能出现的问题,并结合测量的结果对该测量系统进行了误差分析。