MWDC介電性能測試設備分析1

2021-03-06 5G微波介質陶瓷

斷更快一個月了,錯過了好幾位讀者的留言,等到看到時想回復卻已無法發送消息。

前幾天看到一位讀者對MWDC介電性能測試設備的困擾,特整理了部分,特分三次分別介紹下,希望能在此彌補一些。

別的先不說,如果你想對MWDC的介電性能進行測試,我想你先得有一臺最基本的網絡分析儀,在此基礎下方能進行後續電性能測試。

當網絡分析設備具有的情況下,我們則主要說下測試夾具設備。

目前所知的介質諧振器測試方法大體可分為兩類,其中

低介電常數的微波測量方法主要有:傳輸線法、諧振腔法、終端短路法和微擾法。

高介電常數的微波測量方法主要有:閉腔諧振法、截止開腔法、耳語坑道模諧振器法腔外微擾法、同軸線-集中電容諧振腔法、同軸線-介質圓波導諧振腔法等。

目前用於測量微波介質諧振器的經典方法為閉腔諧振法和截止開腔法。

本文主要介紹MWDC介電性能中相對介電常數Er測量時最常用的測試方法——開式腔法。

國標中用於固體電介質微波復介電常數的測試方法為「開式腔」法,也就是常說的截止開腔法(即平行導電板法)。

該測試方法是將被測介質樣品置於兩塊無窮大金屬平板的中間,圓柱形介質諧振

器的兩個端面由金屬平板短路,以形成諧振單元。

 

利用開式腔法測試MWDC時,通常選用TE01δ模作為測試用的諧振模,其電場只有徑向分量,介質塊兩端與金屬平板接觸處存在的微小縫隙對其諧振頻率幾乎無影響,諧振單元的場結構與理論分析基本一致,由這種方法測試得到的介電常數Er的精確度極高。

該方法對被測介質樣品的尺寸有嚴格要求,樣品的尺寸要由介電常數的大致範圍和測試頻率來確定,可表示為:

h 為介質樣品的高度,D 為介質樣品的直徑,c為光速。

同時介質諧振器的表面要求磨光,最好做鍍銀處理,其上下平面的平行度要小於0.050。

同時對兩塊圓形金屬平板緊貼試塊的一面要求較高,金屬板材料為黃銅,要求板面平整,表面粗糙度小於Ra0.20μm,銀層厚度大於20μm。

在測試的過程中銀層經常容易刮花磨損,通常會在其表面再塗覆一層薄金。

 

測試時,樣品放置於圓盤中央,探針高度約為1/2樣品高度,且與金屬板平行。

使用該方法測出的樣品介電常數Er值準確度較高,且受表面金屬板銀層的影響較小,是介電常數測試中較為權威的方法。

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