介電材料的測試方案

日期：2024-09-19瀏覽：252次

　　介電材料的測試方案
 

　　介電材料有著很廣泛的應(yīng)用，尤其在通信領(lǐng)域的研究、應(yīng)用中扮演著極為重要的角色。對于介電材料的研究已經(jīng)有很久的歷史了，隨著目前通信技術(shù)的飛速發(fā)展，對于介電材料的研究也向著深入、詳細(xì)的方向發(fā)展。在通訊領(lǐng)域中，介質(zhì)材料主要應(yīng)用在微波波段，對于其介電性能的研究也在微波段較多。應(yīng)用在微波通訊中的介質(zhì)材料稱之為微波介質(zhì)材料，其中以微波介質(zhì)陶瓷(MWDC)的應(yīng)用最為廣泛，對其的研究也深入和普遍。
 

　　對于介質(zhì)材料而言，復(fù)介電常數(shù)是描述其電學(xué)特性的基本參數(shù)之一，不同用途的介質(zhì)材料所需要的介電性能有所區(qū)別。材料的復(fù)介電常數(shù)在環(huán)境溫度和電磁場頻率發(fā)生變化時會有所改變，當(dāng)用介質(zhì)材料制作的器件用在不同的溫度之下時，就需要知道材料介電性能的溫度特性。同時，通過研究材料介電性能和溫度之間的關(guān)系可以為變溫過程中材料結(jié)構(gòu)變化的分析提供可靠的線索。目前，隨著介質(zhì)材料應(yīng)用的范圍越來越廣，展開多頻段的介電性能測試研究也具有重要的現(xiàn)實意義。由于測試原理和儀器的測試精度所限，當(dāng)測試頻率范圍改變時，對介質(zhì)介電性能進(jìn)行測試時需要采用不同的測試方法。頻率較低時一般采用平行板電容法，頻率在微波段時成熟的測試方法比較多，可以采用封閉式諧振腔法、分離式諧振腔法、傳輸反射法、終端開路或短路法、介質(zhì)諧振器法等等。
 

　　復(fù)介電常數(shù)：
 

　　復(fù)介電常數(shù)是描述微波介質(zhì)材料電學(xué)特性的基本參數(shù)之一，對于不同的器件，所要求的介質(zhì)材料的介電性能也有所不同，并且當(dāng)用這些微波材料制作的微波器件和電路用在不同的溫度時，還需要知道其介電性能的溫度特性。例如，各種雷達(dá)天線罩要求材料的介電常數(shù)低、介電損耗小，而且在相關(guān)設(shè)計中需要知道這些材料的介電性能的溫度穩(wěn)定性；電容器件要求儲能材料具有高的介電常數(shù)和低的介電損耗；穩(wěn)定電容中用到的材料要求其介電常數(shù)溫度系數(shù)接近于零，補(bǔ)償電容則要求其介電常數(shù)溫度系數(shù)為正值或者負(fù)值；介質(zhì)諧振器和微波濾波器要求材料具有高介電常數(shù)、極低介電損耗和近乎于零的頻率溫度系數(shù)；而雷達(dá)波吸波材料要求具有適中的介電常數(shù)、高的介電損耗。所以進(jìn)行復(fù)介電常數(shù)的變溫測試就顯得非常重要，微波材料的變溫測試還可以測定元器件工作的穩(wěn)定性，探索材料的結(jié)構(gòu)與溫度的關(guān)系等等。在實際應(yīng)用中，很多微波器件和電路模塊處于比較嚴(yán)苛的溫度條件之下。因此，對寬溫范圍的材料復(fù)介電常數(shù)進(jìn)行測試和表征，對于這種情形之下器件整體性能的提升和設(shè)計具有很大的意義。同時，有很多介電材料應(yīng)用的頻率范圍也比較廣，對較寬頻率下材料的介電性能的掌握對于有些器件的設(shè)計、性能保證同樣重要，要想確定在不同電磁波頻率下材料的介電性能，就需要開展寬頻范圍的介電性能測試方法。