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为实现毫米波段低损耗电介质材料的复介电常数高精度测量,文章主要关注开放腔法宽频带内腔长的精确确定、相对介电常数反演的多值解、误差的完整分析、测试系统检验以及自动测量等理论和技术难题.显然,这些问题的存在会影响开放腔法测量的正确性和精确性.通过研制和构建Ka波段上的开放腔自动测试系统,成功解决上述问题,完善和发展了开放腔测量理论.误差分析表明:本测试系统对相对介电常数和损耗正切的相对不确定度分别小于0.17%和20.4%.自动测试系统操作简便,测试结果可信且精度高.