2005H5无损介质介电常数实验

3 、进入“迈克尔逊干涉实验”，点开始采集数据。软件提示您需要放上待测
介质板时（此时曲线所示为最小值），请将介质板紧贴 DH926B 型微波分光仪固
定全反射板或可移动全反射介质板来自百度文库置即可。
3、记下曲线再次为最小值的时候全反射板所移动的距离为 L 。
实验数据：
检索所测试的材料的标准介电常数，并于所测出的数据做对比，给出误差分析。
实验五、无损介质介电常数实验
实验目的： 1、深理解迈尔逊干涉法测试的基本原理； 2、估计不同材料介电常数； 实验原理： 利用相干波的原理，把具有厚度为W 的待测介电常数的介质板样品放在固定全 反射板或可移动的全反射板处，（需紧贴固定全反射板或可移动全反射板），由于 待测介电常数的介质板的引入，使 DH926AD 型数据采集仪表头零指示不再为 零，在移动可移动的全反射板一定距离 L 后，DH926AD 型数据采集仪表头再次 指示为零。最后根据可动全反射板移动的距离 L 的值引起的相位变化得出待测
推导公式 ε = (1 + L /W )2
电磁波在介质中的传播速度为υt
有υt =
c ε
（W 为宽度）
波程差 L = Lt −W =W ( ε −1)
可得 ε = (1 + L /W )2
六、材料的介电系数是常数吗？是否会对测试频率/波长敏感？ 介电常数并不是非常容易测量或定义，它不仅与介质的本身特性有关，还与
测试方法，测试频率，测试前以及测试中的材料状态有关。介电常数也会随温度 的变化而变化,有些特别的材料在开发中就考虑到温度的因素.湿度也是影响介 电常数的一个重要因素,因为水的介电常数是 70,很少的水分,会引起显著的变 化。材料的介电常数形成主要是由某些极化引起的，所谓极化是某些偶极子定向 排列产生，由于频率的变化，偶极子随外场反转，当频率很高，由于材料内部一 定的阻力，使偶极子反转跟不上电场的速度，就会形成一种驰豫，驰豫也是介质 材料产生损耗的原因之一，高频情况下，有些偶极子停止反转，所以对介电常数 的贡献为零。材料中一般都存在好几种极化方式，各种极化驰豫发生的频段不一 样，所以总的来说，随着频率的升高，介电常数一般减小.
介质板的介电常数值 ε = (1 + L /W )2 。
实验步骤：
1、使 DH926B 型微波分光仪两喇叭天线天线口面互成 90 度，半透射板与两喇 叭天线轴线互成 45 度，将读数机构通过它本匀速转动 DH926B 型微波分光仪的 接收喇叭天线天线身上带有的两个螺钉旋入底座上相应的旋孔，使其固定在底座 上。然后，在读数机构和平台上分别插上全反射板，使固定的全反射板的法线与 接收喇叭天线的轴线一致，可移动的全反射板的法线与发射喇叭天线轴线一致。 将 DH926AD 型数据采集仪提供的 USB 电缆线的两端根据具体尺寸分别连接到 数据采集仪的 USB 口和计算机的 USB 口。 2、1121B 型三厘米固态信号源的“等幅”和“方波”档的设置，将 DH926AD 型数据采集仪的“等幅/方波”设置按钮等同与 DH1121B 型三厘米固态信号源的 设置。打开固态信号源。
误差分析： 1、在实验中介质板很难紧贴在全反射板上 2、在未放介质板前是否参数曲线已达最小值难以判断，在读取 L 长度是较难读
取精准。
3、两块全反射板是否垂直对实验结果有影响。 五、讨论这种测试方法的基本要求（测试条件） 1、在一个空气湿度以及温度都比较合适的地方。 2、用于测试的微波的波长应该在一定的范围内 3、在实验中要匀速的转动 DH926B 型微波分光仪读数机构上的手柄。
介质 f=9.1GHZ
f=9.6GHZ
介电常数
L(mm) W(mm) 介 电 常 L(mm) W(mm) 介电常数 理论值
数
书本 ２.２ 4
2.4025 ２.1 4
2.3256 1.5-2.5
玻璃 ２.9 4 木版 ２.5 3
2.9756 ２.７ 4 3.361 ２.4 3
2.8056 3.24
3.78 2-7