微波陶瓷介電參數(shù)測試系統(tǒng)

• 主要參數(shù)

1.1 相對介電常數(shù)

反映電介質(zhì)極化微觀過程的宏觀物理量。

根據(jù) 

微波頻段介質(zhì)陶瓷相對介電常數(shù)越大，介質(zhì)元件的工作波長越短，有利于介質(zhì)元件的小型化及集成化。

1.2 介質(zhì)損耗 tan δ

介質(zhì)損耗與品質(zhì)因數(shù)的關(guān)系：

 Q=1/tanδ

 研究發(fā)現(xiàn)，在微波頻段內(nèi)同一介質(zhì)材料Q值反比于頻率f。品質(zhì)因數(shù)與介質(zhì)損耗和金屬傳導(dǎo)損耗有關(guān)，使用低介質(zhì)損耗的陶瓷材料可提高介質(zhì)元件的Q值。

1.3  溫度系數(shù)Tƒ

表示環(huán)境溫度變化時，諧振頻率的相對偏移量

 單位為ppm/℃ ，理想的溫度系數(shù)應(yīng)接近0 ppm/℃ ，以保證介質(zhì)元件工作的穩(wěn)定性。

• 測試方法

1.1平行板短路法測試

 1.2 平行板短路法性能指標(biāo)

平行板短路法的測試模次是TE₀₁₁模。

                    平行板短路測試模型

主要性能指標(biāo)：

介電常數(shù)：

測試范圍：5～120 測試精度：達(dá)到國標(biāo)測試精度要求1%

品質(zhì)因數(shù)Qf值：

測試范圍：1e3～1e5 測試精度：達(dá)到國標(biāo)測試精度要求20%

溫度測試范圍：-50～180℃（可在溫度每升5度或下降5度時介電常數(shù)相應(yīng)的情況）

1.3平行板短路法測試系統(tǒng)測試軟件設(shè)計

程序包含的主要模塊有：儀器控制模塊、頻率預(yù)估模塊、用戶登錄與用戶信息記錄模塊、頻率掃描與顯示模塊、自動搜索與調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、計算分析模塊以及數(shù)據(jù)表格管理模塊等。

1.4平行板短路法測試軟件的優(yōu)勢

①可對諧振頻率提前進(jìn)行預(yù)估;

②實(shí)現(xiàn)對微波陶瓷材料介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、溫度系數(shù) 三個重要參數(shù)同時進(jìn)行自動化測量;

③利用算法對測量結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，提高測試精確度。

短路法測試界面

2.1平行板開路法測量系統(tǒng)

2.2平行板開路法夾具

2.3平行板開路法測量系統(tǒng)的優(yōu)勢

①較平行板短路法自動測試系統(tǒng)，其測試介質(zhì)諧振器溫度系數(shù)的效率提高了八倍。

②純軟件操作、自動化運(yùn)行。

開路法測試界面

2.4半自動測試程序

2.5全自動測試程序

3.1微波陶瓷圓柱諧振腔法

圓柱型諧振腔測試法是用于陶瓷溫度檢測上，測介電常數(shù)沒平行板法精度高，可根據(jù)具體要求做相應(yīng)開發(fā)

4.1 對于無法諧振的材料，將采用微擾法，傳輸法等

圓柱腔微擾法

• 三、本系統(tǒng)需要匹配網(wǎng)絡(luò)分析儀使用

   要求2通道，8.5G

四、溫度系數(shù)測量

溫度系數(shù)測量模塊界面介紹

溫度系數(shù)測試模塊需要軟件與恒溫裝置建立連接由軟件來對裝置進(jìn)行控制與狀態(tài)讀取。