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揭秘电介质测量注意事项及方法

‍射频/微波电子设备由导体、半导体和绝缘体组成,其中绝缘体的介电性质会影响穿过它们的电场。为了设计射频组件或器件,必须详

‍射频/微波电子设备由导体、半导体和绝缘体组成,其中绝缘体的介电性质会影响穿过它们的电场。为了设计射频组件或器件,必须详细了解在组件/器件的构造中使用的绝缘体的介电性质。需要考虑的两个主要介电参数分别是介电常数和损耗角正切,或复介电常数的实部和虚部。

电介质是一种绝缘材料,当受到电场作用时会极化,这种现象称为电介质极化。尽管空间的磁导率通常呈静态(除了存在铁磁物体的情况外);然而,空间的介电常数受材料填充的空间中的气体、液体和固体的影响很大。与磁导率一样,介电常数的影响取决于频率。因此在整个频率范围内测量复介电常数。

一、电介质测量注意事项

电介质实际大小/尺寸

是否可以作为样本进行测量?

1) 全样本

2) 薄样本

3) 超薄样本

4) 液体

5) 气体

测试是否必须是无损测试,或者可以是破坏性测试?

需要测量哪些频率?

1) 带状

2) 宽带

3) 窄带

4) 单频(谐振)

有哪些测量精度要求?

电介质的介电常数是高还是低?

电介质的损耗是高还是低?

由于电介质测量技术的带宽、几何形状、夹具、电介质感应范围和其它物理因素有限,因此出现了许多测量电介质的方法。使用的方法取决于接受研究的电介质以及带宽要求。对于全波场模拟器,获取从感兴趣的最低频率到最高频率的宽带介电性能可以提供帮助。

二、电介质的微波测量方法及应用频率

回音壁模式

这些方法中的许多方法都需要精密的传输线路,例如同轴组件、精密的同轴连接器、波导和平面传输线路,尤其是范围从几百兆赫兹到10万兆赫兹以上的方法。某些方法(例如微波或毫米波自由空间电介质测量)需要使用高度定向天线、同轴或波导互连以及矢量网络分析仪进行设置。