随着微波毫米波技术的快速发展,介质材料被广泛应用,对介质材料介电参数的准确测量也变得越来越重要。介质材料的介电参数与频率和温度有着密切的关系,在不同工作频率和工作环境下,材料会呈现出不一样的电磁特性。随着微波设备应用的频率越来越高、应用的环境越来越恶劣,环境温度甚至达到零下几十摄氏度,因此建立一套能够在高频,低温环境下对材料介电参数进行准确测试的测试系统变得越来越重要。首先,文章介绍了国内外关于材料介电参数变温测试技术的进展,并通过比较不同测试方法的优缺点,最终将准光腔法作为本文的测试方法。其次,文章对准光学谐振腔进行理论分析,并通过MATLAB对准光学谐振腔内部的电场和能量分布进行模拟,同时对材料介电参数的测试原理进行了详细介绍。基于理论分析,设计了可以同时工作于3mm、8mm两个频段的准光学谐振腔。利用搭建的系统在真空和非真空状态下对材料进行了测试,并通过数据分析了温度、结霜度对准光腔性能的影响。为了消除这些影响,对准光腔腔体进行结构改进并研制了密封装置和测试夹具,同时为了方便与外部设备连接,设计了与准光腔相匹配的耦合装置。再次,选用冷却液循环制冷作为系统的制冷设备,通过对比不同除湿技术的优缺点,本文选择半导体制冷除湿作为除湿方案,并研制了相应的除湿装置。为了实时测试,研制了加热与温控装置。最后,对各个子系统进行测试,最终搭建可以工作在-50~100℃的准光学谐振腔变温测试系统,确定了测试流程并用VC++编写了测试软件。利用研制的变温测试系统对标准样品进行测试,对测试结果进行了误差分析。测试结果表明本文研制的变温测试系统具有良好的稳定性和实用性,可以对低损耗材料的介电参数进行准确测试。对于高损耗材料,只能在某几个频点上对材料的介电参数进行准确测试。