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自由空間法測試方案

發布日期:2024-06-27     作者: 安泰測試     瀏覽數:   

  問題:

  平板狀固體材料的電磁特性分析。需要頻率范圍1GHz-20GHz,后期需要擴展。

  問題分析:

  需要測試平板狀材料,頻率范圍在1GHz-20GHz,后期需要可以擴展。那就需要匹配能夠滿足測試的配套方案,覆蓋頻率范圍,滿足樣品夾具要求,頻率后期可擴展。

  如何解決:

  自由空間法可測試的樣品形態為固體平板狀材料。一般頻率范圍為1GHz~40GHz,可擴展(取決于矢量網絡分析儀和天線)。

  測試方案搭配:

  (1)矢量網絡分析儀主機(根據需求選擇帶寬)

  (2)天線及測量平臺(透鏡喇叭天線,自由空間測量平臺)

  (3)配套測量軟件(能夠兼容矢量網絡分析儀主機)

  (4)測試附件(線纜、轉接頭等)

  示意圖:

自由空間法測試方案(圖1)

  滿足標準:

  GB/T 42741-2023固體材料的電磁參數測量方法(使用自由空間法)。

  測試功能實現:

  a)矢量網絡分析儀控制與測量

  通過程序控制選配的矢量網絡分析儀,能夠正確設置儀器的頻率范圍、測量參數等,并能控制矢量網絡分析儀進行實時測量,能夠自動采集矢量網絡分析儀的測量數據;

  b)電磁參數測量

  測量固體材料的復介電常數、復磁導率,以及電、磁損耗角正切;

  c)數據存儲

  可將測量結果保存為文本文件,文件內容包括測試時間、材料樣品名稱、頻率范圍,以及各頻率點及對應的參數值等;

  d)測量結果分析

  可對已測量的結果文件進行分析、顯示。如同時顯示同一材料的多次測量結果,比對不同材料的電磁參數等。

  測試方案優點:

  自由空間法是一種開場電磁特性參數測試技術屬于傳輸/反射法的一種。測試中利用了點聚焦透鏡天線,有效的減小了天線之間的多重反射及其外界環境的繞射,并通過引入修正因子,減小了斜入射的散焦影響。自由空間法對樣品的要求較低,帶寬極寬,樣品只需足夠大的一塊雙面平行的平板即可。

  測試原理:

  自由空間法是將被測材料視為二端口網絡,由矢量網絡分析儀自帶的掃頻源產生的電磁波,經由透鏡喇叭天線向空間輻射出去,位于天線焦點平面處的均勻平面波垂直入射到待測介質材料上,電磁波在介質與空氣交界面處發生反射和透射,反射信號和透射信號被發射/接收天線接收后進入矢量網絡分析儀,利用耦合信號與參考信號的比值獲得反射/傳輸系數,最終通過相應算法,得到相應待測介質的電磁參數(介電常數和磁導率)。


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