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材料電磁參數(shù)測量技術(shù)方案諧振腔法

發(fā)布日期:2023-11-28 09:23:35         瀏覽數(shù):   

  材料電磁參數(shù)測試技術(shù)是一門歷史悠久的學科,發(fā)展至今已經(jīng)建立了一套龐大的測試技術(shù)體系,測試方法種類繁多,測試時應(yīng)該根據(jù)待測材料的參數(shù)范圍和測試頻段的不同而選擇合適的方法。

  在微波和毫米波的頻率范圍內(nèi),根據(jù)測試原理的不同可以分為網(wǎng)絡(luò)參數(shù)法和諧振法兩大類。

  諧振腔法是所有介電常數(shù)測量方法中準確度最高的。

  其基本原理為:將樣品置于一個分離式或閉式的諧振腔中,通過樣品材料放置前后對腔體電磁場結(jié)構(gòu)的影響,利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,測出腔體的品質(zhì)因數(shù)Q和諧振頻率的變化。根據(jù)品質(zhì)因數(shù)、諧振頻率與電磁參數(shù)的關(guān)系,通過測試軟件的計算,推導出材料的相關(guān)電磁參數(shù)。

  測量方法具體包括:分離式諧振腔法和閉式諧振腔法。

  分離式諧振腔法

  分離介質(zhì)諧振腔用于測試平板類介質(zhì)材料在高頻微波頻段的介電常數(shù)和損耗,包括如LTCC、HTCC、ALN以及其他各類微波介質(zhì)陶瓷電路板,及常用各類PCB電路板的微波頻段介電性能。

材料電磁參數(shù)測量技術(shù)方案諧振腔法(圖1)

  測量時利用電磁場諧振進行測試,通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,測量樣品放置前和放置后諧振峰的頻率偏移量△f以及品質(zhì)因數(shù)Q值變化,基于嚴格的電磁場分析,得到介質(zhì)材料復介電常數(shù)的準確解。

  閉式諧振腔法

  閉式諧振腔法相較于開腔測量范圍更廣。該方法夾具主要為一塊全封閉結(jié)構(gòu)的圓柱形金屬腔體,上方蓋體可以打開,被測件在腔體內(nèi)部用低損耗介質(zhì)柱支撐放置于中心位置。

材料電磁參數(shù)測量技術(shù)方案諧振腔法(圖2)

  測量時利用電磁場諧振進行測試,通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測量樣品放置前和放置后諧振峰的頻率偏移量△f以及品質(zhì)因數(shù)Q值變化,并通過測量軟件對數(shù)據(jù)進行采集、分析、處理,最終得到測量樣品的電磁相關(guān)參數(shù)。


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