基于麦克斯韦电磁理论的微波测量技术具有测试信号稳定、抗干扰能力强、测试精度高、可非接触测量和操作简单安全等特点,广泛应用于雷达探测、通信系统、工业加工、生物医学等方面。微波测量技术的核心构件是微波传感器,微波谐振腔作为一种微波传感器具有高精度和高灵敏度的优点。微扰法在实际微波测量当中得到普遍应用,能够将谐振频率与材料介质参量联系在一起,实现非电参量与电学参量的相互转化。本论文对基于微扰法的微波谐振腔的微流体溶液电磁参数的测试进行了研究,设计出微波谐振腔及相关耦合结构,搭建出微波谐振腔溶液测试系统,最终得到溶液浓度与微波谐振腔谐振频率的关系,实现微波谐振腔对溶液浓度的测试。首先,详细阐述了微扰法的原理,利用麦克斯韦方程组及相关的矢量计算公式推导出微波谐振腔的谐振频率与样品介电常数、腔体参数之间的关系式,结合对微波谐振腔模式分析得到的电场和磁场的分布,得出谐振腔的谐振频率与样品介电常数的理论计算公式。其次,根据圆柱形谐振腔的谐振频率和谐振模式,设计出谐振腔的几何参数,通过对谐振腔的耦合方式和耦合结构的研究,确定了在本文中圆柱形谐振腔使用基于磁耦合的环耦合结构。利用HFSS电磁仿真软件对设计出的谐振腔的几何参数和耦合结构进行优化设计,主要是对谐振腔中心处样品管尺寸大小、耦合环半径以及耦合结构位置进行优化,并对优化后的谐振腔进行加载样品介质的仿真实验,得出谐振频率与样品介电常数关系。根据优化得出的谐振腔参数,设计制作了圆柱形谐振腔实物和耦合结构,然后搭建好溶液测试系统,对圆柱形谐振腔性能进行测试分析。最后,设计出重入式谐振腔和同轴线谐振腔,搭建出对应的溶液测试系统,分别对两种微波谐振器进行测试分析。根据圆柱形谐振腔参数,在其中加入导体柱构成重入式谐振腔;同轴线谐振腔利用RG401同轴线构成。通过比较三种微波传感器对不同浓度葡萄糖溶液测试结果,验证了谐振频率与溶液浓度的关系,实现了微波传感器对溶液浓度的测量。