MWDC介电性能测试设备分析1

Posted 2021-04-28 中科聚智

断更快一个月了，错过了好几位读者的留言，等到看到时想回复却已无法发送消息。

前几天看到一位读者对MWDC介电性能测试设备的困扰，特整理了部分，特分三次分别介绍下，希望能在此弥补一些。

别的先不说，如果你想对MWDC的介电性能进行测试，我想你先得有一台最基本的网络分析仪，在此基础下方能进行后续电性能测试。

当网络分析设备具有的情况下，我们则主要说下测试夹具设备。

目前所知的介质谐振器测试方法大体可分为两类，其中

低介电常数的微波测量方法主要有：传输线法、谐振腔法、终端短路法和微扰法。

高介电常数的微波测量方法主要有：闭腔谐振法、截止开腔法、耳语坑道模谐振器法腔外微扰法、同轴线-集中电容谐振腔法、同轴线-介质圆波导谐振腔法等。

目前用于测量微波介质谐振器的经典方法为闭腔谐振法和截止开腔法。

本文主要介绍MWDC介电性能中相对介电常数Er测量时最常用的测试方法——开式腔法。

国标中用于固体电介质微波复介电常数的测试方法为“开式腔”法，也就是常说的截止开腔法（即平行导电板法）。

该测试方法是将被测介质样品置于两块无穷大金属平板的中间，圆柱形介质谐振

器的两个端面由金属平板短路，以形成谐振单元。

 

利用开式腔法测试MWDC时，通常选用TE_01δ模作为测试用的谐振模，其电场只有径向分量，介质块两端与金属平板接触处存在的微小缝隙对其谐振频率几乎无影响，谐振单元的场结构与理论分析基本一致，由这种方法测试得到的介电常数Er的精确度极高。

该方法对被测介质样品的尺寸有严格要求，样品的尺寸要由介电常数的大致范围和测试频率来确定，可表示为：

h 为介质样品的高度，D 为介质样品的直径，c为光速。

同时介质谐振器的表面要求磨光，最好做镀银处理，其上下平面的平行度要小于0.05⁰。

同时对两块圆形金属平板紧贴试块的一面要求较高，金属板材料为黄铜，要求板面平整，表面粗糙度小于Ra0.20μm，银层厚度大于20μm。

在测试的过程中银层经常容易刮花磨损，通常会在其表面再涂覆一层薄金。

 

测试时，样品放置于圆盘中央，探针高度约为1/2样品高度，且与金属板平行。

使用该方法测出的样品介电常数Er值准确度较高，且受表面金属板银层的影响较小，是介电常数测试中较为权威的方法。

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