基于矢量网络分析仪对材料介电常数的测量

随着高速宽带的日益普及，人们对高效材料的需求也越来越大。为了满足这一要求，就必须对材料进行特性分析，特别是对介电常数的测量是至关重要的。

常见介电常数测试材料举例：

不同的材料特性需要不同的材料方法和不同的测量夹具：

· 气体，液体，固体

· 板状，块状，粉末，切割

· 方向，多层，铁电

对于不同的测量夹具，测量仪表得到不同的测量参数，材料测试主要包括介电材料和磁性材料的测试，常用的参数包括介电常数如|εr|,εr’,εr”,tanδ，磁导率如|μr|,μr’,μr”等。

对于不同的测量夹具需要不同的测量软件，安立/罗德与施瓦茨/是德科技/创远等品牌的矢量网络分析仪提供多种仪器、夹具和软件，用于测量材料的介电特性。

矢量网络分析仪能够覆盖最高1.1THz的频率范围，配合各种夹具也有很多的测试方法，如：同轴探头法、平行板法、同轴/波导传输线法、自由空间法和谐振腔法等，安泰测试简单总结了以下六个测试方案的特点：

在选择最适合的测量方法时，必须考虑到多个重要因素，例如精度、方便性，以及材料的外形和形态。下面总结了部分需要考虑的重要因素:

1、频率范围

2、εr 和 μr 预期值

3、要求的测量精度

4、材料属性 (例如均质、各向同性)

5、材料形态 (例如液体、粉末、固体、薄片)

6、样品大小限制

7、对材料的破坏和非破坏性

8、接触或非接触

9、温度

10、成本

用矢量网络分析仪对波导采样器进行扫频测量,不仅可以得到被测材料介电常数的频率特性,而且能够解决超越方程多值解的判断问题,并减少了测量中的误差。通过对介质样品的实际测量,可以发现,该自动测量系统操作简单、测量速度快,测量结果能够达到较高准确度,结果令人满意。