尽管基于ASTM2520的腔体微扰法原理简单，但是由于直接的腔体不多，通常需要经过矩形波导和Iris耦合平板重新加工后得到，并且这种矩形波导腔体的品质因子也不是很高，这样的话在测量低损耗物质时会存在一定的限制。

　　基于这种情况，安捷伦公司推出了一种圆柱体的谐振腔体，型号为85072A。这个谐振腔体由左右各半个圆柱体腔体构成，样品放在两个半圆柱体之间，一个半圆柱体腔体是固定的，另一个半圆柱体腔体可以根据样品的厚度来调整两个半圆柱体腔体之间的间隙。为了得到主模，在每个半圆柱体腔体的侧面通过打孔连到一个小的耦合环。在这个圆柱体谐振腔体中，电场方向平行于样品的截面，垂直于圆柱体腔体的轴线。为了得到最高的灵敏度，样品需要放置在电场最大处，由于

　　圆柱体本身的对称性，腔体工作在模式时电场具有最大的强度(其中p是半波长的数目，为奇数)。

　　当把样品放置在两个半圆柱体腔体之间时，圆柱体腔体的谐振频率会发生偏移，并且往往是比空腔体时的谐振频率低。谐振频率的偏移程度取决于相对介电常数的实部和样品的厚度，通过改变样品的厚度，可以得到特定的测量频率，当然也有可能频率偏移至一定程度后，受到其他非TE模式的干扰信号，造成测量精度降低，这时候只能通过再次增加或减少样品的厚度来减少其他干扰模式。图1列出了

　　样品谐振频率、相对介电常数和样品厚度之间的关系。

                             
                   图1 样品谐振频率、相对介电常数和样品厚度的关系

　　当材料样品放入两个半圆柱体腔体之间时，分裂圆柱体腔体的品质因子，或者Q因子会降低，降低的程度取决于样品的损耗正切和厚度。厚的样品或者损耗较大的样品都会使得品质因子下降太快，从而导致谐振腔体无法正常工作，完成不了测量，将材料样品变薄可以增加品质因子，但某些物质损耗太大，样品变薄也不一定能使腔体正常工作，因此我们一般建议分裂圆柱体测量低损耗物质，。

　　需要说明的是，这款谐振腔体85072A遵循IPC测试规范TM-650 2.5.5.13。

谐振腔体法的具体测量过程

　　在进行测量之前，先逆时针粗调旋转游标卡尺，使得游标卡尺一侧的半圆柱体腔体尽量靠近左边固定住的半圆柱体腔体，然后细调游标卡尺，使得两个半圆柱体腔体紧紧连在一起，又不会挤坏，这个时候把游标卡尺的读数置零。之后，调节腔体上方的前后两个旋钮盘，可以通过调整跟腔体相连的耦合环来改变腔体内的耦合强度，最开始时只需把跟耦合环上的螺栓调到中心刻度就可以了。

　　这次测量所采用的仪表是安捷伦公司的PNA系列微波矢量网络分析仪E8363C，频率范围从10MHz至40GHz。启动E8363C后，设置测量频率范围为10GHz~10.06GHz，测量S21，设定Scale为Autoscale。在矢网E8363C的测量界面将出现一谐振峰值，调节腔体上方的两个旋钮盘，使得峰值在-55dB和-65dB之间，建议为-60dB。

　　安捷伦提供了一型号为85071E的材料测量软件，这个软件可以单独运行在基于Windows XP系统的E836C上，也可以运行在外部电脑上，然后外部电脑可以通过USB/GPIB卡 82357或者网线控制矢网E8363C完成相关测量。

　　这个腔体测量软件简单易用，首先是对空腔体进行测量，会得到空腔体的谐振频率和品质因子，谐振频率应该在10GHz和10.06GHz之间，品质因子为20000以上。点击测量后，S21的峰值应该在-55dB和-65dB之间，一般取-60dB，所以如果远离这个范围，会出来如图5所示的消息对话框，提示我们顺时针或逆时针调节腔体上的旋钮盘，使得S21的峰值达到-60dB，当箭头指示符消失时，说明已经调节好了，结果显示如图4所示。

　　本例中所测量的材料为一块状聚四氟乙烯，厚度可用85072A腔体自带的游标卡尺方便的测出，为1.533mm，游标卡尺的精度可达0.001mm。对于85072A谐振腔体来说，要求被测样品表面是平的，长、宽大于5.6cm，厚度介于0.05mm和5mm之间。

　　最后，点击测量后，就可以得到插入样品后的谐振腔体的谐振频率以及品质因子，然后软件就会自动算出样品的相对介电常数的实部和虚部，以及损耗正切，从图4中我们可以得到聚四氟乙烯的相对介电常数实部，虚部，损耗正切。可以看出来，85072A谐振腔体的测量精度很高，一般来说，针对主模，的精度为1%，损耗正切的精度为0.0001。