本发明涉及一种厚度在微米量级的介质薄膜之微波复介电常数的测量装置，它包括谐振腔、网络分析仪和介质基片，其特征在于所述谐振腔的两端设有射频耦合器，其中部设有通孔，所述介质基片用来承载介质薄膜，可插入所述通孔并两端处在谐振腔外，所述网络分析仪的输入、输出端分别与所述谐振腔的两个耦合器相连接；由于本发明在谐振腔的中部开有通孔，故能将未镀介质薄膜的介质基片和镀完介质薄膜的介质基片分别插入所述谐振腔的通孔中，获得两组谐振频率及品质因数值，进而根据所获得的两组数据再结合谐振腔、介质基片以及介质薄膜的几何尺寸，推算出介质薄膜的复介电常数，包括复介电常数的实部和损耗角正切，因此本发明是全面、精确的介质薄膜微波复介电常数的测量装置之一。