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详解介电材料特性测量技术(一)

电介质材料除严格由导体构成的结构外,其他所有的射频/微波结构都会使用。电介质是一种绝缘材料,当受到电场作用时会极化,这种

电介质材料除严格由导体构成的结构外,其他所有的射频/微波结构都会使用。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。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。测量介质材料的介电性能的方法有很多,今天我们详细了解一下。

测量介质材料的介电性能的方法很多,通常建议设计一种表征或测量策略,以尽可能接近将使用电介质的方法的配置来测量电介质。介电材料特性测量技术有

传输和反射测量的传输线法

开放式同轴探针法

自由空间法

谐振法

对于这些类型的介电参数提取,可能需要VNA测试同轴电缆组件、高速端发射连接器、同轴GS/GSG探针和探针定位器以及各种波导硬件。

开放式同轴探针介电特性测量方法是一种无损且相对灵活的方法。与传输/反射线法不同,同轴探针法可用于测量所有样品或介电材料,只需其厚度足够,并且探针可压靠或浸入其中。该方法仅使用单端VNA测量的反射系数来确定样品的介电常数。

该测试方法要求对系统进行校准,使反射系数测量参考探针孔径计划,该计划通常需要参考电介质液体和与开口同轴探针兼容的校准标准。由于该方法只能从反射测量中提取介电特性,因此只能用这种方法测量介电常数。然而,这种方法也不需要机械加工或复杂的样品制备,并且在适当的设置下,样品可以是固体、液体甚至气体。校准电介质标准品的污染以及样品的任何污染都是该方法关注的问题。