使用安捷伦材料测量解决方案进行介电常数性能测试

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材料的介电常数测试

材料科学实验讲义(一级实验指导书)东华大学材料科学与工程中心实验室汇编2009年7月一、实验目的介电特性是电介质材料极其重要的性质。

在实际应用中，电介质材料的介电系数和介质损耗是非常重要的参数。

例如，制造电容器的材料要求介电系数尽量大，而介质损耗尽量小。

相反地，制造仪表绝缘器件的材料则要求介电系数和介质损耗都尽量小。

而在某些特殊情况下，则要求材料的介质损耗较大。

所以，通过测定介电常数(ε)及介质损耗角正切(tg δ)，可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据。

本实验的目的：1、探讨介质极化与介电常数、介质损耗的关系；2、了解高频Q 表的工作原理；3、掌握室温下用高频Q 表测定材料的介电常数和介质损耗角正切值。

二、实验原理按照物质电结构的观点，任何物质都是由不同的电荷构成，而在电介质中存在原子、分子和离子等。

当固体电介质置于电场中后会显示出一定的极性，这个过程称为极化。

对不同的材料、温度和频率，各种极化过程的影响不同。

1、介电常数(ε)：某一电介质(如硅酸盐、高分子材料)组成的电容器在一定电压作用下所得到的电容量C x 与同样大小的介质为真空的电容器的电容量C o 之比值，被称为该电介质材料的相对介电常数。

oxC C =ε 式中：C x —电容器两极板充满介质时的电容；C ο —电容器两极板为真空时的电容； ε —电容量增加的倍数，即相对介电常数介电常数的大小表示该介质中空间电荷互相作用减弱的程度。

作为高频绝缘材料，ε要小，特别是用于高压绝缘时。

在制造高电容器时，则要求ε要大，特别是小型电容器。

在绝缘技术中，特别是选择绝缘材料或介质贮能材料时，都需要考虑电介质的介电常数。

此外，由于介电常数取决于极化，而极化又取决于电介质的分子结构和分子运动的形式。

所以，通过介电常数随电场强度、频率和温度变化规律的研究，还可以推断绝缘材料的分子结构。

2．介电损耗(tg δ)：指电介质材料在外电场作用下发热而损耗的那部分能量。

安捷伦8960测量原理及操作说明

目录第1章基础知识 (1)1.1 GSM测量频率频道范围 (1)1.2 频率频道换算 (1)1.3 复用方式 (1)1.4 移动台输出功率控制 (2)1.5 单位换算 (3)第2章8960呼叫参数设置 (4)2.1 常用按键说明 (4)2.2 设置CABLE LOSS (4)2.3 GSM呼叫参数设置 (5)2.3.1 设置广播信道参数(BCH PARAMETERS) (6)2.3.2 设置业务信道参数（TCH PARAMETERS） (6)2.4 GSM CONTROL设置 (9)2.4.1 设置OPERATING MODE (9)2.4.2 设置CONNECTION TYPE (9)2.4.3 ORIGINATE CALL (10)2.4.4 PAGING IMSI (12)2.4.5 HANDOVER SETUP (12)2.5 GPRS呼叫参数设置 (13)2.6 GPRS CONTROL设置 (16)2.6.1 设置GPRS OPERATING MODE (16)2.6.2 设置GPRS CONNECTION TYPE (17)2.6.3 START DATA CONNECTION (18)2.6.4 PAGING IMSI (20)2.6.5 HANDOVER SETUP (20)第3章8960测量方法 (21)3.1 GSM的测量 (21)3.1.1 GSM TRANSMIT POWER 输出功率测量 (21)3.1.2 POWER VS TIME 功率时间测量 (23)3.1.3 PHASE & FREQUENCY ERROR (30)3.1.4 OUTPUT RF SPECTRUM (34)3.1.5 GSM BIT ERROR (40)3.2 GPRS的测量 (42)3.2.1 GPRS POWER VS TIME 功率时间测量 (42)3.2.2 GPRS BLOCK ERROR测量 (45)3.3 GSM/GPRS与WCDMA切换 (46)第1章基础知识1.1 GSM测量频率频道范围PGSM TX Channel ：1-124 频率：890.2MHz—914.8MHz RX Channel ：1-124 频率：935.2MHz—959.8MHz EGSM TX Channel ：1-124 975-1023 频率：880.2MHz—889.8MHz RX Channel ：1-124 975-1023 频率：925.2MHz—934.8MHzDCS TX Channel ：512-885 频率：1710.2MHz—1784.8MHz RX Channel ：512-885 频率：1805.2MHz—1879.8MHz PCS TX Channel ：512-810 频率：1850.2MHz—1909.8MHz RX Channel ：512-810 频率：1930.2MHz—1989.8MHz 1.2 频率频道换算1.PGSM-900TX=Fl(n)=890+0.2*n (1<=n<=124) 62ch=902.4MHzRX=Fu(n)=Fl(n)+45 62ch=947.4MHz2.EGSM-900TX=Fl(n)=890+0.2*n (1<=n<=124) 37ch=897.4MHzTX=Fl(n)=890+0.2*(n-1024) (975<=n<=1023)RX=Fu(n)=Fl(n)+45 37ch=942.4MHz3.DCS-1800TX=Fl(n)=1710.2+0.2*(n-512) (512<=n<=885) 698ch=1747.4MHzRX=Fu(n)=Fl(n)+95 698ch=1842.4MHz4.PCS-1900TX=Fl(n)=1850.2+0.2*(n-512) (512<=n<=810) 661ch=1880MHzRX=Fu(n)=Fl(n)+80 661ch=1960MHz1.3 复用方式GSM使用TDMA（时分多址）和FDMA（频分多址）。

介电常数测量实验技巧分享

介电常数测量实验技巧分享介电常数是材料在电磁场中的响应性质，其测量是固体物理学研究中的重要实验之一。

准确测量介电常数对于深入理解材料的电磁性质以及开发新型电子器件至关重要。

在本文中，我将分享一些介电常数测量的实验技巧，希望对同样从事材料研究的科研人员有所帮助。

首先，为了准确测量介电常数，我们需要选取合适的测量方法。

目前常用的测量方法有两种：电容法和磁化法。

电容法适用于测量固态材料的介电常数，而磁化法适用于测量液态材料的介电常数。

根据实验需要选择适用的方法，可以提高测量结果的准确性。

其次，为了提高测量结果的准确性，我们需要消除实验中的干扰因素。

其中，温度对于介电常数测量来说是一个重要的干扰因素。

由于温度对材料的物理性质有影响，所以在测量介电常数之前，应确保样品和测量设备处于恒定的温度条件下。

另外，确保样品的表面光洁度也很关键，可以采用去离子水洗涤和超声波清洗等方法，以去除样品表面的污渍和杂质。

此外，选择适当的测量频率也是一个重要的实验技巧。

由于材料的介电常数随频率的变化而变化，所以在测量中选择适当的频率可以提高测量结果的准确性。

一般来说，低频范围适用于测量材料的直流介电常数，而高频范围适用于测量材料的交流介电常数。

为了获得更全面的介电特性信息，可以在不同频率下进行测量，并绘制介电常数-频率曲线。

此外，注意实验过程中的信号处理。

在测量过程中，我们常常需要对输入和输出信号进行测量和分析。

为了获得准确的结果，我们应该选择合适的测量设备，如高精度电容计和磁化强度计，并确保测量仪器的校准和稳定。

另外，在对测量数据进行处理时，可以采用合适的数学方法，如平均值运算和曲线拟合，以提高数据的可靠性和准确性。

最后，在进行实验之前，我们应该充分了解所要测量的材料特性。

不同的材料具有不同的电磁响应特性，因此在测量之前需要对样品的结构和组分进行详细分析。

同时，了解材料的物理性质和测量原理也能够帮助我们更好地设计实验方案和解释测量结果。

安捷伦8960_GSM主要射频指标测试手册

安捷伦8960_GSM主要射频指标测试手册
安捷伦8960简介

安捷伦8960是用于手机测试的综合测试仪，在统一的硬件平台E5515A/B/C上可以根据安装的软件不同进行各60界面说明
操作8960时主要是在三个屏幕里进行的，如下图所示，在测试屏幕（MEASUREMENT）里进行测试结果的读取和对测试参数的设置，在呼叫设置屏幕(CALL SETUP)里进行呼叫建立的相关设定，在系统配置(SYSTEM CONFIG)里配置仪器地址等参数。选择“MEASUREMENT”，“SYSTEM CONFIG”,“CALL SETUP”三个按键可以在这三个测试界面里进行切换。
6. 按下F9键，把Traffic Channel选为1； 7. 按下F10键，把MS TX Level 选为第5功率等级； 8. 按下F12键，Return返回到CALL SETUP界面； 9. 按下F7键，进入BCH设置界面； 10.再次按下F7键，输入数据看GSM Fast Bit Error 的值是否是小于2.439%，选择一个最小的能够满足条件的值，这个值就是所测手机在该信道的灵敏度。 11.按下F12键Return返回，按下F8键进入TCH Parameters设置，按下F9键选择另外的信道进行测试（GSM一般选择1,62,124这三个信道进行测试就可）。
三. 功率测试设置
1. 点击8960右下方的“Measurement Selection”键 2. 在出现的选择菜单栏中选择GSM/GPRS Transmit Power 测试项，进入功率测试状态(旋转旋钮可以进行选择，按下旋转按钮可以确认选择，也可以用Enter键进行确认)。 3. 按下F8键，进入TCH Parameters设置； 4. 再按下F8键， Traffic Band 选择为EGSM; 5. 按下F9键，选择测试信道—Traffic Channel （PGSM:1~124;EGSM:1~124,975~1023）； 6. 按下F10键，选择功率等级为最大功率等级5(5~19)； GSM一般测试1,62,124三个信道最大功率等级的功率 (33+/-2dbm)。

LCR 表、阻抗分析仪和测试夹具

自动平衡桥法 I-V 法
射频 I-V 法
阻抗测量范围 (Ω)
测量频率范围 (Hz) 图 1. 阻抗分析仪 /LCR 表的阻抗测量技术
表 1. 阻抗测量产品类型
产品要点扫频测量能力
显示屏其他
优势
LCR 表点 / 列表
只有数字显示方式机械手接口 , 比较器
低成本解决方案 , 容易使用 , 测试速度快
● 用 42941A 阻抗探头可以进行在线器件或接地器件的测量
● 7-mm 射频测试夹具与 42942A 端子适配器
● 内置的 LAN 接口
● 测量参数 : |Z|、|Y|、θ、R、X、G、B、L、C、D、Q ● 内置直流偏置 (0 至 ±40 V，最大值 ±100 mA)
4
网络分析仪
E5061B 低频 - 射频网络分析仪LCR 元件Fra bibliotekABB
LCR 元件、材料测试
和半导体测试
ABB
LCR 元件、材料测试
和半导体测试
ABB
LCR 元件、变压器
ABB
MLCC
1. 基本阻抗精度是仪表工作在最佳状态下的值 , 会随测量条件的改变而改变，详细信息需要阅读具体产品的技术资料。
2. 只针对电容的测量 3. 阻抗测量精度为 10% 的测试范围。
● 选件 005 作为入门级型号，除了测量时间不同外 ( 速度较慢 )，其他特性与基本型一样
● 选件 201 和 301 分别增添了机械手接口和扫描仪接口
● 在测试功率电感器和变压器时，应选择使用选件 002、 42841A 和 42842A/B，以实现 20 A 直流偏置电流 1
● 测量参数: |Z|、|Y|、θ、R、X、G、B、L、C、D、Q，选件 001 添加了 Rdc、Idc 和 Vdc。

使用安捷伦材料测量解决方案进行介电常数性能测试

测量仪器 — 网络分析仪、阻抗分析仪和 LCR 表 — 提供精确的测量结果，频率范围高达 1.1 THz。安捷伦提供的材料测量夹具基于同轴探头法、平行板电容法、同轴 / 波导传输线法、自由空间法和谐振腔体法。简单易用的材料测量软件可以大大简化介电常数和磁导率测量。下表显示了安捷伦材料测试解决方案所能测量的产品。
安捷伦科技(中国)有限公司地址: 北京市朝阳区望京北路 3 号电话: (010) 64397888 传真: (010) 64390278 邮编: 100102
上海分公司地址: 上海市虹口区四川北路 1350 号
中信泰富申虹广场 5 楼、16-19 楼电话: (021) 36127688 传真: (021) 36127188 邮编: 200080

如欲获得安捷伦科技的产品、应用和服务信息, 请与安捷伦公司联系。如欲获得完整的产品列表, 请访问: /find/contactus
请通过 Internet、电话、传真得到测试和测量帮助。热线电话: 800-810-0189、400-810-0189 热线传真: 800-820-2816、400-820-3863
陶瓷和复合材料 : A/D 和汽车零部件、涂层聚合物和塑料 : 纤维、薄膜、绝缘材料水凝胶 : 一次性尿片、软性隐形眼镜液晶 : 显示器其它包含此类材料的产品 : 轮胎、涂料、粘合剂等
食品保鲜 ( 变质 ) 研究、微波食品开发、包装、含水率测量
木材 / 纸制品含水率测量、含油量分析
药物研究和生产、生物植入体、人体组织定征、生物量、发酵
深圳分公司地址: 深圳市福田中心区
福华一路六号免税商务大厦 3 楼电话: (0755) 83079588 传真: (0755) 82763181 邮编: 518048

介电常数的测量

实验七介电常数的测量ε和损耗角tgδ的温度和频率特性，可以获取物质内部测量物质在交变电场中介电常数r结构的重要信息。

DP—5型介电谱仪内置带有锁相环(PLL)的宽范围正弦频率合成信号源和由乘法器、同步积分器、移相器等组成的锁定放大测量电路，具有弱信号检测和网络分析的功能。

对填充介质的平行板电容器的激励信号的正交分量(实部和虚部)进行比较、分离、测量，检测介电频率谱和温度谱。

作为大学物理实验的内容，具有测量精度高、方法新颖、知识性和实用性强等特点。

[目的要求]ε和损耗角tgδ的温度和频率特性。

1．学习用介电谱仪测量物质在交变电场中介电常数r2．了解带有锁相环(PLL)的正弦频率合成信号源和锁定放大测量电路的原理和结构。

3．掌握对信号的正交分量(实部和虚部)进行比较、分离、测量的方法。

[实验原理]图1测量原理图原理如图1所示.置于平板电极之间的样品，在正弦型信号的激励下，等效于电阻R和电容C的并联网络。

其中电阻R是用来模拟样品在极化过程中由于极化滞后于外场的变化所引起的能量损失。

若极板的面积为A，间距为d，则：R=d/Aσ， C=εA／d， tgδ=1／ωRC=σ／ωε式中ε=εoεr，εo为真空介电常量，σ为与介电极化机制有关的交流电导率。

设网络的复阻抗为Z，其实部为Z’，虚部为Z″，样品上激励电压为Vs(基准信号)，通过样品的电流由运放ICl转化为电压Vz：(样品信号)，用V’s，V″s和V″z分别表示其实部和虚部，则有：Vz＝RnVs／Z， σ=K(V’sV’z+V″sV″z)， ωε=K(V’sV″z-V″sV’z)tgδ=(V’sV’z+V″sV″z)/ (V’sV″z-V″sV’z)式中K=d／ARn(V’sV’s+V″sV″s)。

电压的实部和虚部通过开关型乘法器IC2和π／2移相器IC3实现分离后测量。

IC2的作用是将被测正弦信号Vz(或Vs)与同频率的相关参考方波Vr相乘。

本系统测量时通过移相微调电路使Vr和vs同相位，即Vs的虚部V″s=O，测量公式简化为：σ=K’V’z， ωε=K’V″z, tgδ=V’z/V″z式中K’＝d／(ARnV’s)．图中K指向1时测量V’s，指向2时测量V’z和V″z。

材料复介电常数测试方法

材料复介电常数测试方法
嘿，你知道材料复介电常数咋测不？其实不难啦！先准备好测试设备，把材料放好。

然后调整参数，就像给汽车调试发动机一样仔细。

接着开始测试，看着数据一点点出来，那感觉超棒。

注意哦，可别粗心大意，不然数据不准可就悲剧啦。

这过程安全不？那必须安全呀！只要你按照正确步骤来，就不会有啥问题。

稳定性也杠杠的，只要设备没问题，数据就稳得很。

那这测试方法都啥应用场景呢？比如在电子领域，那可太重要啦！能帮工程师们更好地设计产品。

优势也不少呢，精准、快速，就像一把锋利的宝剑。

给你说个实际案例哈。

有一次，一个公司在研发新产品，就用了这个测试方法。

结果一下子就找到了最佳材料，产品性能那叫一个牛。

你说厉害不厉害？
所以呀，材料复介电常数测试方法真的超有用，能帮我们解决好多问题呢。

安捷伦电磁参数测量方法

介电材料测量可为许多电子应用提供关键设计参数信息。电缆绝缘体损耗、基片阻抗或介质谐振器频率都与材料介电特性有关。该信息也有助于改进铁氧体、吸收器和封装设计。通过充分认识介电特性，航空航天、汽车、食品和医药行业中的最新应用也获益匪浅。
安捷伦提供多种仪器、夹具和软件，用于测量材料的介电特性。这些测量仪器 ( 例如网络分析仪、阻抗分析仪和 LCR 表 ) 可覆盖最高 1.1 THz 的频率范围。用于夹持被测材料 (MUT) 的安捷伦夹具分别适用于同轴探头法、平行板法、同轴 / 波导传输线法、自由空间法和谐振腔法。下表显示了安捷伦材料测试解决方案所能测量的产品。
材料如果在受到外部电场作用时能够储存电能，就称为“电介质”。当给平行板电容器施加直流电压时，如果两板之间存在介电材料，那么可以储存比没有介电材料 ( 真空 ) 时更多的电荷。介电材料可以中和电极上的电荷，使电容器储存更多电荷，而通常情况下，这些电荷将流向外部电场。介电材料的电容与介电常数有关。当在平行板电容器上并联直流电压源 v 时 ( 图 1)，两板之间有介电材料的配置可以比没有介电材料 ( 真空 ) 的配置储存更多的电荷。
水凝胶 : 一次性尿片、软性隐形眼镜
液晶 : 显示器
橡胶、半导体和超导体
其它包含此类材料的产品 : 轮胎、涂料、粘合剂等
食品和农业

食品保鲜 ( 变质 ) 研究、微波食品开发、包装、含水率测量
林业和矿业
木材 / 纸制品含水率测量、含油量分析
制药和医疗
药物研究和生产、生物植入体、人体组织定征、生物量、化学浓缩、发酵
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介电原理
本文将讨论介电常数和导磁率两种介电特性。另一种材料特性电阻率不属于本文讨论的范围。关于电阻率及其测量的信息可参见安捷伦应用指南 1369-11。必须注意，介电常数和导磁率不是恒定不变的。频率、温度、方向、混合、压力和材料分子结构等因素都可能对它们产生影响，使它们发生变化。

熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析

第43卷第2期2024年2月硅㊀酸㊀盐㊀通㊀报BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol.43㊀No.2February,2024熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析崔唐茵1,2,王㊀鹏1,2,3,刘瑞祥2,王洪升2,曹俊倡2,陈东杰2(1.山东理工大学材料科学与工程学院,淄博㊀255000;2.山东工业陶瓷研究设计院有限公司,淄博㊀255000;3.国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室,长沙㊀410073)摘要:采用凝胶注模成型工艺制备熔融石英陶瓷,通过XRD㊁SEM 和电性能网络分析仪对陶瓷样品的晶体结构㊁微观形貌㊁介电性能进行分析,研究了熔融石英陶瓷介电性能的影响因素,为筛选制备石英陶瓷材料最优工艺方案提供依据㊂研究结果表明:材料制备工艺一定时,制备不同厚度的石英陶瓷板,平铺烧结,同一块方板沿垂直方向自上而下,密度逐渐下降,密度与介电常数呈正相关,密度每上升0.01g /cm 3,介电常数对应上升0.01~0.02,密度对损耗角正切数值影响不大;同一块板同样厚度位置,边角与中间位置的密度几乎没有变化;同一块板,同样厚度方向,介电常数变化不大;石英陶瓷板中引入松香导致试样更致密,密度升高,介电常数随之增大;相同密度的试样,采用不同的介电测试方式计算所得的介电常数有约0.03的偏差㊂关键词:熔融石英陶瓷;凝胶注模成型;坯板厚度;坯板密度;松香;介电性能中图分类号:TQ174㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀文章编号:1001-1625(2024)02-0666-07Analysis of Influencing Factors on Dielectric Properties of Fused Quartz CeramicsCUI Tangyin 1,2,WANG Peng 1,2,3,LIU Ruixiang 2,WANG Hongsheng 2,CAO Junchang 2,CHEN Dongjie 2(1.School of Materials Science and Engineering,Shandong University of Technology,Zibo 255000,China;2.Shandong Industrial Ceramic Research and Design Institute Co.,Ltd.,Zibo 255000,China;3.Key Laboratory of New Ceramic Fibers and Composites,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China)Abstract :Fused silica ceramics were prepared by gel-casting molding process.The crystal structure,micro-morphology and dielectric properties of ceramic samples were analyzed by XRD,SEM and electrical network analyzer,and the influencing factors on dielectric properties of fused silica ceramics were studied to provide basis for screening the optimal preparation technology of fused silica ceramics.The results show that quartz ceramic slabs of different thicknesses are prepared and sintered horizontally with certain material preparation,the density of the same square slab decreases from top to bottom along the vertical direction,and the density has a positive correlation with the dielectric constant,for every 0.01g /cm 3increase in density,the dielectric constant increases by 0.01~0.02.And the density has little effect on the tangent value of the loss angle.For the same slab of the same thickness,the density of the edge and the middle positionbarely unchanged.For the same slab and the same thickness direction,the dielectric constant does not change much.The rosin in the quartz ceramic slab makes the sample denser and the dielectric constant increases with the increase of the density,the calculated permittivity has a deviation of about 0.03.Key words :fused silica ceramics;gel-casting molding;slab thickness;slab density;rosin;dielectric property 收稿日期:2023-08-15;修订日期:2023-10-23基金项目:山东省自然科学基金(ZR2023ME035,ZR2020ME027);国防科工局国防科技重点实验室稳定支持科研项目(WDZC20215250504);国家自然科学基金(51802176)作者简介:崔唐茵(1980 ),女,高级工程师㊂主要从事多频段高透波率陶瓷透波材料的设计与制备技术的研究㊂E-mail:2291355787@0㊀引㊀言从20世纪90年代开始,空战进入了信息化对抗时代,这个阶段的战争包括1999年的科索沃战争㊁2003㊀第2期崔唐茵等:熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析667年的伊拉克战争[1]㊂该阶段第四代空空导弹AIM-120开始进入实战,同时超视距空战比例开始超过近距格斗㊂这一时期空战的典型特点是具有信息化对抗特点,在美国参加的几次战争中,先进的预警机在其空战体系中占据中心地位,空战态势基本上处于单向透明,同时数据链技术广泛应用,在目标探测㊁指挥控制和多机协同中发挥重要作用㊂1999年的科索沃战争,南联盟损失的6架米格-29先进战机大多是刚刚起飞就被预警机引导下的北约战机用AIM-120先进中距空空导弹击毁㊂面对强大的北约空中体系,南联盟战机在战场态势感知方面处于绝对劣势,大多数都是还未反应过来(发现被攻击)即被击毁㊂科索沃战争也是人类历史上第一场以空制胜的战争[2]㊂科索沃战争㊁伊拉克战争等战争实践表明,现代战争很大程度上是空中实力的较量,空战可主宰战争全局进程与最终结果,以空制胜成为可能㊂空中对抗主要武器性能的高低已成为决定战争胜负的重要因素[3-4]㊂导弹天线罩是保证雷达天线系统正常工作的关键部件,它既是弹体的组成部分又是雷达制导系统的组成部分,承担防热㊁透波和抗烧蚀的作用,保证导引头的正常工作㊂熔融石英陶瓷材料由于具有热膨胀系数小㊁导热率较低㊁抗热震性能稳定而且介电性能稳定等特性,是目前战术导弹天线罩较为理想的材料[5-7]㊂熔融石英陶瓷材料以原子结构长程无序的玻璃形态高纯熔融石英管料为主要原材料,是目前导弹上技术成熟度最高㊁用量最大㊁性价比最高的天线罩原材料㊂高性能陶瓷材料优异透波性能主要由材料本身介电性能决定㊂本文阐述了熔融石英陶瓷材料试样的凝胶注模成型工艺,讨论了试样介电性能的影响因素和有效改善方法,以及介电性能影响因素的作用机理等㊂1㊀实㊀验1.1㊀原材料当前,在凝胶注模成型工艺中技术最成熟的是丙烯酰胺系统[8-9],它的单体是含有单功能团的丙烯酰胺(AM),配合使用的交联剂是含有双功能团的N,Nᶄ-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)㊂技术要领是:先配制单体和交联剂的预混液,预混液中单体的浓度范围为5.0%~18.6%(质量分数),MBAM与AM的质量比为3ʒ35~1ʒ90㊂加入过硫酸钠或者过硫酸钾,作为聚合反应的引发剂,聚合反应速度的控制可以通过加入催化剂N,N,Nᶄ,Nᶄ-四甲基乙二胺(TEMED)来实现,有机单体聚合成高分子聚合物的化学反应可以通过自由基引发㊁阴离子引发和阳离子引发三种途径来实现[10-12]㊂以原子结构长程无序的玻璃形态高纯熔融石英管料(SiO2)为主要原材料,其中SiO2含量高于99.5%(质量分数)㊂1.2㊀试样的制备采用氧化铝球磨制浆法,加入有机单体AM㊁交联剂MBAM㊁去离子水和有机溶剂搅拌溶解,再加入乳酸调节pH值至3~6,采用2步制浆法:一是将熔融石英砂A㊁分散剂㊁单体溶液㊁溶剂准确称量,配比,然后加入球磨机中球磨3~8h;二是再加入熔融石英砂B,混合球磨4~20h,得到石英陶瓷浆料㊂将浆料置于真空搅拌机中处理5~10min,加入引发剂后,通入0.05~0.1MPa压缩空气,将浆料加压浇注进模型中,固化温度60~80ħ,保温时间0.5~2h,坯体完全固化后,立即打开模具,坯体成型;将坯体在70~90ħ烘干8~16h㊂当温度控制在30~300ħ时,升温速率为100ħ/h;当温度在300~600ħ时,升温速率为50~70ħ/h,达到600ħ时保温1h;当温度在600~1000ħ时,升温速率为100ħ/h;从1000ħ升至烧结温度,为避免熔融石英方石英化,升温速率应大于150ħ/h,对坯体方板进行烧结[13]㊂最后将坯体加工制备成40mmˑ40mmˑ2mm 的介电薄片试样㊂1.3㊀测试与表征采用阿基米德排水法,利用MZ-ST5000-D50密度孔隙率分析仪测试烧结样品的密度㊂先称出烧结样品在空气中的质量m0(单位:g),然后称出烧结样品被蒸馏水完全淹没时的质量m2,再将样品从水中移出测其质量m1,则烧结样品的密度D(单位:g/cm3)为D=m0m1-m2ˑρ水(1)式中:ρ为蒸馏水的密度,g/cm3㊂水利用安捷伦公司的N52300-225电性能测试仪对样品进行介电常数和介电损耗测试,测得样品的电容及668㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷低频下的介电损耗,测试频率为16GHz㊂介电常数εr 可以利用式(2)进行计算㊂εr =144ˑC ˑd D 2(2)式中:C 为室温下测得样品的电容,pF;d 为样品厚度,mm㊂利用美国quanta250场发射环境扫描电子显微镜(SEM)对样品表面微观形貌进行观察及表征㊂利用D /max-ⅢB X-射线衍射仪对样品的晶相结构进行分析,测试条件为Cu-K α射线,2θ范围20ʎ~80ʎ,扫描步宽0.02ʎ㊂2㊀结果与讨论2.1㊀密度对介电性能的影响2.1.1㊀取样位置对密度的影响图1㊀坯板取样位置及层数Fig.1㊀Sampling position and layer number of slab 介电试样均由石英坯板加工而成,对烧成后的石英坯板边角及中间位置切割取样,在取样厚度方向按10mm 左右每层分别加工试样,坯板取样位置及层数见图1,然后进行密度㊁介电常数㊁损耗角正切㊁弯曲强度㊁弹性模量测试,分析取样位置对石英试样性能的影响,制备的石英坯板的厚度分别为55和85mm㊂两块石英坯板的密度测试情况分别见表1和表2㊂由表1和表2的实测数据可得,烧结后的方板沿厚度垂直方向,密度自上而下逐渐下降,上层密度高,底层密度低㊂沿方板水平方向,同样厚度位置,边角与中间位置的密度差异不大㊂表1㊀55mm 坯板密度测试表Table 1㊀55mm slab density test tableThickness /density Sampling position Density /(g㊃cm -3)Sampling position Density /(g㊃cm -3)B1(upper layer of corner) 1.87Z1(upper layer of middle) 1.86B2(1layer in corner) 1.82Z2(1layer in middle) 1.8155mm /1.83g㊃cm -3B3(2layer in corner) 1.80Z3(2layer in middle) 1.80B4(3layer in corner) 1.79Z4(3layer in middle)1.78B5(4layer in corner) 1.78Z5(4layer in middle) 1.77B6(bottom layer of corner) 1.78Z6(bottom layer of middle) 1.78表2㊀85mm 坯板密度测试表Table 2㊀85mm slab density test tableThickness /density Sampling position Density /(g㊃cm -3)Sampling position Density /(g㊃cm -3)B1(upper layer of corner) 1.86Z1(upper layer of middle) 1.87B2(1layer in corner) 1.82Z2(1layer in middle) 1.83B3(2layer in corner) 1.81Z3(2layer in middle) 1.8185mm /1.83g㊃cm -3B4(3layer in corner) 1.81Z4(3layer in middle) 1.81B5(4layer in corner) 1.81Z5(4layer in middle) 1.81B6(5layer in corner) 1.81Z6(5layer in middle)1.81B7(6layer in corner) 1.81Z7(6layer in middle) 1.80B8(bottom layer of corner) 1.81Z8(bottom layer of middle) 1.80凝胶注模成型工艺中,单体形成的长链分子是通过交联剂分子中的双碳键桥接成网络结构的,即浆料注入成型模具后,在(70ʃ10)ħ条件下通过交联剂将有机单体聚合成网络结构,从而完成凝胶注模原位固化第2期崔唐茵等:熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析669㊀反应形成坯体,整体固化时间为15~25min,靠近模具的表面会影响交联剂的共聚程度,进而影响坯体的密度和强度,因此靠近模具表面会最早进行聚合反应,密度较其他区域稍高一些㊂图2为不同密度试样的SEM 照片,图3为不同密度试样的析晶情况㊂生坯烧结过程内外表面温度会由于坯体厚度而有所偏差,由内至外逐渐升高,温度的偏低导致制品的结构十分疏松(见图2(a));随着烧结温度的升高使石英的熔融情况逐渐增多,石英玻璃液相填充入颗粒间的缝隙孔洞中,使得样品的气孔相对低温烧结时减少(见图2(b)),使得密度逐渐增大,因此结构更为致密,表面析晶情况越明显(见图3)㊂图2㊀不同密度试样的SEM 照片Fig.2㊀SEM images of samples with different densities图3㊀不同密度试样的析晶情况Fig.3㊀Crystallization of samples with different densities 2.1.2㊀不同密度对应介电性能变化情况三块石英坯板介电试样在16GHz 频率下的介电常数测试情况分别见表3㊁表4㊂从测试数据可得密度与介电常数呈正相关,密度每上升0.01g /cm 3,介电常数对应上升0.01~0.02,材料密度对损耗角正切数值影响不大㊂坯板在同一厚度层面水平方向的不同取样位置对介电性能影响不大㊂表3㊀55mm 坯板介电性能Table 3㊀55mm slab dielectric propertiesSampling position Density /(g㊃cm -3)Dielectric constant Loss angle tangent Sampling position Density /(g㊃cm -3)Dielectric constant Loss angle tangent B1 1.87 3.160.0006Z1 1.86 3.150.0006B2 1.82 3.120.0006Z2 1.81 3.110.0006B3 1.80 3.080.0005Z3 1.80 3.080.0006B4 1.79 3.090.0005Z4 1.78 3.060.0008B5 1.78 3.050.0006Z5 1.77 3.050.0006B6 1.78 3.040.0008Z6 1.78 3.040.0008670㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷表4㊀85mm 坯板介电性能Table 4㊀85mm slab dielectric properties Sampling position Density /(g㊃cm -3)Dielectric constant Loss angle tangent Sampling position Density /(g㊃cm -3)Dielectric constant Loss angle tangent B1 1.86 3.170.0006Z1 1.87 3.180.0008B2 1.82 3.130.0007Z2 1.83 3.120.0008B3 1.81 3.100.0006Z3 1.81 3.100.0008B4 1.81 3.110.0008Z4 1.81 3.100.0006B5 1.81 3.100.0007Z5 1.81 3.100.0006B6 1.81 3.100.0006Z6 1.81 3.090.0008B7 1.81 3.080.0009Z7 1.80 3.080.0008B8 1.81 3.090.0009Z8 1.80 3.070.0007石英陶瓷材料介电常数随密度的变化如图4所示,随密度的变大,石英陶瓷材料的介电常数增大㊂该现象可由Walton 公式[13](见式(3))解释,孔隙率越小,密度越大,介电常数就越大㊂log εP =(1-P )log ε0(3)式中:P 为材料的气孔率,(1-P )可视为材料的相对密度,εP 为材料气孔率为P 时的介电常数,ε0为气孔率为0时的介电常数㊂由于熔融石英陶瓷材料介电性能的好坏由陶瓷材料的配方主导,当材料配方一定时,其介电性能主要由其结构中的杂质㊁气孔㊁晶粒㊁晶格缺陷决定,烧结致密后,材料的介电性能与材料的致密度有一定的关系㊂当材料中有较多的气孔及水分时,最直观的表现就是样品的密度减小,这不仅降低了材料的致密度,也降低材料的介电性能㊂随着烧结温度的升高,发生熔融的石英逐渐增多,熔融的石英填补了颗粒间的空隙,使得材料的气孔率降低,密度提高,介电常数也随之提高[14]㊂2.2㊀石蜡中松香对介电性能的影响随着生产领域不断扩张和延伸,在陶瓷加工领域使用胶黏结剂粘接固定试样取代了传统用有机㊁无机类胶水的时代㊂石蜡具备低温易融化㊁易操作的特点,同时,作为柔性胶水,在加工中对于一般性的冲击具备一定的缓冲作用,有利于陶瓷工件在加工中不易在加工盘上脱落或者受损㊂但传统石蜡针对特种陶瓷件的粘接缺乏较好的粘接性能,加工中无法保证较高的效率,而且渗透性不强,在具体生产中会面临一些困难,加工有风险㊂而松香在热熔㊁压敏和溶剂型胶黏剂中常用作增黏树脂,增加初黏性,提高粘接强度㊂因此陶瓷试样在加工过程中为保证效率和安全,往往在石蜡中加入松香进行试样的粘接固定㊂使用含有树脂的松香粘接加工后的试样介电常数的实测数值较不含树脂的松香粘接加工试样的介电常数偏高,实测数据详见图5㊂图4㊀石英陶瓷材料介电常数随密度的变化Fig.4㊀Change of dielectric constant with density of quartzceramics 图5㊀松香对石英陶瓷材料介电性能的影响Fig.5㊀Effect of rosin on dielectric properties of quartz ceramics ㊀㊀松香亦名松脂㊁树脂,分子式为C 20H 30O 2,温度达到或超过300ħ时,就开始分解与炭化,形成环氧树脂,第2期崔唐茵等:熔融石英陶瓷材料介电性能影响因素分析671㊀试样经过高温处理后,树脂残留于试样内部,环氧树脂的介电常数在3~4,同时树脂在试样内部的残留导致试样的气孔率降低,试样更致密,密度升高,在多种因素影响下,介电常数随之增大㊂2.3㊀不同测试方法对介电常数的影响(Ku波段)某院所对介电试样测试采用的是封闭腔式谐振腔法㊂优点:操作方便,测量准确㊂缺点:只能在有限频率点下进行测量,适用于低损耗㊁低介电材料㊂某测试单位对介电试样测试采用的是传输线法和开口腔式谐振腔法,该测试方式可以在任意频率下进行测量,多用于测量低㊁中损耗材料,一般用于测试介电常数较大的材料㊂优点:简单精度高,适用于任何频率㊂缺点:对薄膜和表面粗糙材料测量不准确㊂但是不同型号的相同密度的产品,采用不同的介电测试方式,计算所得的介电常数有等幅度的变化,数据详见表5㊂谐振腔法测试型号Ⅰ介电试样,传输线法测试型号Ⅱ介电试样㊂型号Ⅰ介电试样相对于型号Ⅱ介电试样测试数据偏高0.03左右,相同密度对应的介电数据幅度变化情况详见图6㊂表5㊀相同密度下型号Ⅰ和型号Ⅱ试样介电数据的偏差情况Table5㊀Deviation of dielectric data of modelⅠandⅡsamples at same densityDensity/ (g㊃cm-3)Average dielectric constant measured byresonant cavity methodAverage dielectric constant measured bytransmission line methodMean deviation of dielectric constantat same density1.78 3.0700001.79 3.11700 3.0756250.0413751.80 3.12520 3.0832500.0419501.81 3.13480 3.0934400.0413601.82 3.13870 3.1039170.0347831.83 3.14545 3.1147800.0306701.84 3.14797 3.1200000.027970图6㊀相同密度对应的介电数据幅度变化情况Fig.6㊀Variation of dielectric data amplitude corresponding to same density大量实测数据绘制的密度介电对应波形图表明每种方式测试的石英陶瓷材料的介电性能趋势稳定,对应关系明显㊂等幅度的介电偏差是由于设备不同和测试方式不同共同影响所致㊂两种测试方式的密度介电对应波形图趋势一致,表明石英陶瓷材料的介电性能一致性较好㊂3㊀结㊀论1)烧结后的坯板沿厚度垂直方向,密度自上而下为逐渐下降,上层密度高,底层密度低㊂沿坯板水平方向,同样厚度位置,边角与中间位置的密度差异不大㊂2)生坯烧结温度由内至外逐渐升高,温度偏低导致制品的结构十分疏松;随着烧结温度的升高,石英的熔融程度也逐渐增加,石英玻璃液相填充入颗粒间的缝隙孔洞,使得样品的气孔减少,密度逐渐增大㊂3)材料的介电性能与材料的致密度有一定的关系,当材料中有较多的气孔及水分时,最直观的表现就是样品的密度减小,这不仅降低了材料的致密度,也降低了材料的介电性能㊂随着烧结温度的升高,发生熔672㊀陶㊀瓷硅酸盐通报㊀㊀㊀㊀㊀㊀第43卷融的石英逐渐增多,熔融的石英填补了颗粒间的空隙,使得材料的气孔率降低,密度提高,相对介电常数也随之提高㊂4)树脂经过高温处理后,残留于试样内部,环氧树脂的介电常数在3~4,同时树脂在试样内部的残留导致试样的气孔率降低,试样更致密,密度升高,在多种因素影响下,介电常数随之增大㊂5)采用不同介电测试方式计算所得的相同密度的试样的介电常数有约0.03的偏差㊂参考文献[1]㊀樊会涛,崔㊀颢,天㊀光.空空导弹70年发展综述[M].北京:航空兵器,2016.FAN H T,CUI H,TIAN G.70years of air-to-air missile development[M].Beijing:Aerial Weapons,2016(in Chinese).[2]㊀刘克俭,王修柏,李春芳.第一场以空制胜的战争:科索沃战争[M].北京:军事科学出版社,2008.LIU K J,WANG X B,LI C F.The first battle won by air:the Kosovo War[M].Beijing:Military Science Press,2008(in Chinese). 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Agilent 成功测量阻抗的 8 点提示应用指南 346-4说明书

安捷伦成功测量阻抗的 8 点提示应用指南 346-4精确测量电子器件 , 实现电路的设计性能上海坚融实业有限公司中国电子行业仪器优质供应商网址：电话：021－31393589 手机：150****0092 公司QQ ：36716361 邮箱：**************150**************** 地址：上海市闵行区虹桥商务区保乐路666弄100号提示 1. 阻抗参数的确定和选择提示 2. 选择正确的测量条件提示 3. 选择适当的仪器显示参数提示 4. 测量技术具有局限性提示 5. 进行校准提示 6. 进行补偿提示 7. 消除相位偏移和端口扩展的误差提示 8. 夹具和连接器维护目录首先需要了解的基本知识测量阻抗有几种不同的技术和方法，应该根据测量的频率范围、要测量的阻抗参数以及想要显示的测量结果来选择一个具体的测试技术。

自动平衡电桥技术在从毫欧姆到兆欧姆很宽的阻抗测量范围内有极高的测量精度，与之相适应的测量频率范围可以从几 Hz 到 110 MHz 。

IV 和 RF-IV 技术在从毫欧姆到兆欧姆的阻抗测量范围内的测量精度同样很好，与之相适应测量频率范围可以从 40 Hz 到 3 GHz 左右。

传输 / 反射技术在非常宽的频率范围，从 5 Hz 到 110 GHz 以上，测量 50 欧姆或 75 欧姆附近的阻抗值时，具有非常高的测量精度。

LCR 表和阻抗分析仪的主要区别之一是它们对测量结果的显示方式。

LCR 表用数字显示测量结果，而阻抗分析仪既可以用数字也可以用图形显示测量结果。

LCR 表或阻抗分析仪所采用的测量技术和仪表的类型无关，根据测量的频率范围，它们可以采用 RF-IV 、IV 或自动平衡电桥技术。

用户会出于各种原因而需要测量器件的阻抗。

一个典型的情况是工程师们需要对用在其所设计的电路中的器件的阻抗特性进行测量，因为通常情况下这些器件的供应商只给出了器件阻抗值的额定数据。

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1) 根据标准的预设扫描列表
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直接把近场测试结果和远场测试结果进行直接转换。但是
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基于安捷伦CXA信号分析仪的 EMI 预兼容测试方案
技术论文
两条测试线的效果
概述
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安捷伦LTE技术与测量原理

安捷伦LTE技术与测量原理安捷伦是一家全球领先的电子测量仪器和解决方案提供商，其LTE技术和测量原理是指其在LTE（Long Term Evolution）无线通信领域的技术和相关测量原理。

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其测量仪器可以对LTE网络进行性能测试和故障诊断，帮助定位和解决网络问题。

3.LTE设备测试与验证：安捷伦的LTE设备测试解决方案可用于对LTE手机、数据卡、基站和芯片等设备进行全面的功能测试和性能验证。

其测试仪器可以模拟实际LTE网络环境，对设备进行严格的测试和评估，确保其符合LTE标准和性能要求。

4.LTE室内覆盖与增强：安捷伦提供LTE室内覆盖和增强的解决方案，可帮助运营商和企业用户解决室内信号覆盖不足的问题。

其测量仪器可以对室内覆盖效果进行评估和优化，提供最佳的解决方案和部署策略。

总之，安捷伦LTE技术与测量原理是一套完整的解决方案，包括LTE信号生成与分析、LTE网络规划与优化、LTE设备测试与验证以及LTE室内覆盖与增强等方面，为用户提供高效、准确和可靠的LTE技术支持和服务。

物理实验技术中的介电常数测量使用方法

物理实验技术中的介电常数测量使用方法引言:在物理实验中，介电常数是一个重要的物理参数。

介电常数描述了介质对电场的响应性质，是评价介质电绝缘性能的指标之一。

本文将介绍一些常见的测量介电常数的方法和使用技巧。

一、电容法测量介电常数:电容法是最常见的介电常数测量方法之一。

该方法是通过测量被测材料构成的电容器的电容值来获得介电常数。

具体实验步骤如下：1. 准备两块平行金属板，将被测材料放置在两板之间。

2. 将平行板电容器连接到电源和电容计上。

3. 调节电压使电容器达到稳态，记录下电容计的读数。

4. 将被测材料更换为真空介质，重复步骤3。

5. 根据所测得的电容值和真空电容值，计算出被测材料的介电常数。

二、恒电流法测量介电常数:恒电流法是另一种常用的介电常数测量方法。

该方法通过在被测材料上施加一个恒定的电压，然后测量通过材料的电流来确定介电常数。

具体实验步骤如下：1. 准备一块被测材料的样品。

2. 将样品放置在电流计回路中，施加一个恒定电压。

3. 测量通过样品的电流。

4. 根据实际电流和所施加电压，计算出被测材料的介电常数。

三、微波法测量介电常数:微波法是一种无线电波测量介电常数的方法。

该方法使用微波源和探测器来测量介质的透射和反射特性，并根据这些特性来计算介电常数。

具体实验步骤如下：1. 设置微波源和探测器，使它们相对于被测样品呈一定的几何关系。

2. 发射微波信号，并观察被测样品的透射和反射特性。

3. 根据透射和反射特性计算出被测样品的介电常数。

四、离子迁移法测量介电常数:离子迁移法是一种特殊的介电常数测量方法，适用于液态介质。

该方法通过测量电离物质在介质中的迁移速度和电场强度来确定介电常数。

具体实验步骤如下：1. 在被测介质中加入适量的电离物质。

2. 在介质中施加一个电场，并观察电离物质的迁移速度。

3. 根据迁移速度和电场强度计算出介质的介电常数。

结论:通过以上介绍的几种测量介电常数的方法，我们可以在实验中根据具体情况选择适合的方法来测量介电常数。

介电常数与介电损耗的测试材料

介电常数与介电损耗的测试材料介电常数与介电损耗是材料电学性能的两个重要指标。

介电常数是材料在电场作用下的相对电容率，是材料导电性的度量。

介电损耗则是材料在电场作用下的能量损耗，是材料的电导性能的度量。

介电常数是材料在电场作用下的响应能力。

在外加电场作用下，材料中的电子和离子会发生位移，从而形成极化现象。

极化的程度取决于材料的介电常数。

介电常数越大，材料的极化能力越强，电子和离子的位移越大。

因此，介电常数可以用来描述材料在电场作用下的极化效应。

介电常数的大小与材料的物理结构和化学成分有关。

晶体结构比较紧密的材料，如陶瓷和石英等，具有较高的介电常数。

而分子结构比较松散的材料，如塑料和橡胶等，具有较低的介电常数。

此外，材料的化学成分也会影响介电常数的大小。

例如，含有极性分子的材料通常具有较高的介电常数。

介电损耗是材料在电场作用下的能量损耗。

当外加电场频率较高时，材料中的电子和离子在电场变化的过程中会发生相对较大的位移，从而导致能量的损耗。

这种能量损耗可以通过材料的介电损耗因数来表示，介电损耗因数越大，材料的能量损耗越大。

介电损耗的大小与材料的导电性能有关。

导电性能较差的材料，如绝缘材料，通常具有较低的介电损耗。

而导电性能较好的材料，如金属和导体，通常具有较高的介电损耗。

此外，材料的组织结构和表面形态也会影响介电损耗的大小。

例如，材料表面的粗糙度较大，会增加材料的界面损耗，从而导致较大的介电损耗。

测量介电常数和介电损耗的方法有很多种。

常用的方法包括电容法、谐振法、插损法和微波共振法等。

这些方法可以通过测量材料在不同频率下的电容值或电阻值来得到介电常数和介电损耗。

介电常数和介电损耗是材料电学性能的重要指标。

介电常数可以用来描述材料在电场作用下的极化效应，而介电损耗则可以用来描述材料在电场作用下的能量损耗。

测量介电常数和介电损耗的方法多种多样，可以根据实际需求选择适合的方法进行测试。

这些指标对于材料的电学性能评估和应用具有重要意义。

安捷伦4396B阻抗分析仪在测试吸波材料复相对介电常数上的应用

屏　蔽　技　术　与　屏　蔽　材　１引言吸波材料（或称隐身材料）是隐身技术领域的重要内容，其理论研究与测试方法历来都是难点与焦点。

有效地测试、调控吸波材料的电磁参数，对于材料的设计与研发具有决定性作用。

本文从材料的特性电磁参数——复介电常数的概念出发，依据实验室现有的仪器设备，建立了一套完善的吸波材料复相对介电常数测试系统。

介电常数是吸波材料非常重要的电磁参数。

它的英文名称是：ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ，单位是：Ｆ／ｍ。

它是表征介质材料能容纳感生极化电荷能力或者说极化性质的物理量。

它的大小主要取决于在电场激励中极化过程的难易程度。

我们知道，在外电场作用下，电介质内部沿电场方向，复介电常数随电磁场频率而变化的现象一般有两种类型：共振型与弛豫型［１］。

介电常数的本质在于构成电介质材料的微观体系（如分子、原子、电子、偶极子）在外加电场的作用下产生位移。

当外电场频率等于这些微观粒子的固有振动频率时，便产生了共振现象［２］。

共振型材料的特征色散频率处于远红外区；驰豫型材料的特征色散频率处于微波或更低的频率范围。

可见，介电常数与材料的微观结构密不可分。

为了突出能量损耗对电磁波吸收安捷伦4396B 阻抗分析仪在测试吸波材料复相对介电常数上的应用Application of Agilent Impedance Analyzer 4396B on Measurements ofAbsorbing Materials Complex Permittivity中加科技发展有限公司张晓宁王庆摘要依据平行板电容器物理模型的基本原理、安捷伦４３９６Ｂ阻抗分析仪以及安捷伦１６４５３Ａ介质材料测试夹具，建立了１　ＭＨｚ￣１　ＧＨｚ频率范围内复相对介电常数的测试系统。

将测试结果与已知材料进行比对，结果表明，该系统的测试数据真实可靠。

此测试系统可应用于新型吸波材料的仿真设计。

关键词吸波材料；介电常数；仿真AbstractＡｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｔｈｅｏｒｉｅｓ　ｏｆ　ｐａｒａｌｌｅｌ　ｃａｐａｃｉｔｏｒ　ｍｏｄｅｌ，　Ａｇｉｌｅｎｔ　４３９６Ｂ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ａｎａｌｙｚｅｒ　ａｎｄ　Ａｇｉｌｅｎｔ　１６４５３Ａ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｍａｔｅｒｉａｌ　ｔｅｓｔ　ｆｉｘｔｕｒｅ，　ａ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　１ＭＨｚ￣１ＧＨｚ　ｗａｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．　Ｂｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｅｓｔｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ａｎｄ　ｋｎｏｗｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，　ｉｔ　ｗａｓ　ｐｒｏｖｅｄ　ｔｈａｔ　ｄａｔａ　ｆｒｏｍ　ｔｈｉｓ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｒｅ　ｃｒｅｄｉｂｌｅ．　Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｎ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ａｂｓｏｒｂｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Keywordsａｂｓｏｒｂｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　；ｐｅｒｍｉｔｔｉｖｉｔｙ　；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ的贡献，将介电常数表示为式（１）中的复数形式。

介电常数实验实验报告

介电常数实验实验目的1、了解介电常数的相关知识和其相关应用。

2、掌握测量介电常数的相关原理与测量方法。

3、熟悉掌握课本知识，应用所学知识。

实验原理介电常数是电介质的一个材料特征参数。

用两块平行放置的金属电极构成一个平行板电容器，其电容量为： D为极板间距，S为极板面积，ε即。

考察一种电介质为介电常数。

材料不同ε也不同。

在真空中的介电常数为ε的介电常数，通常是看相对介电常数，即与真空介电常数相比的比值ε。

如能r测出平行板电容器在真空里的电容量C1及充满介质时的电容量C2，则介质的相对介电常数即为然而C1、C2的值很小，此时电极的边界效应、测量用的引线等引起的分布电容已不可忽略，这些因素将会引起很大的误差，该误差属系统误差。

如果有高介电常数的材料放在电场中，场的强度会在电介质内有可观的下降。

仪器的基本原理是采用高频谐振法，并提供了通用、多用途、多量程的阻抗测试。

它以单片计算机作为仪器控制，测量核心采用了频率数字锁定，标准频率测试点自动设定，谐振点自动搜索，Q值量程自动转换，数值显示等新技术，改进了调谐回路，使得调谐回路的残余电感减至最低，并保留了原Q表中自动稳幅等技术，使得新仪器在使用时更为方便，测量值更为准确。

仪器能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和损耗角正切值.实验步骤1、本仪器适用于110V/220V,50Hz±交流电，使用后要检查市电电压是否合适，最好采用稳压电源，以保证测试条件的稳定。

2、开机预热15分钟，使仪器恢复正常后才能开始测试。

3、取出附带支架，将样品夹入两极板之间，在选择适当的辅助线圈插入电感接线柱，用引线将支架连接至仪器电容接线柱。

4、根据需要选择振荡频率，调节测试电路电容器使电路谐振（Q值最大）。

5、记录支架上的刻度X，并将样品从支架的两极板中取出，调节两极板间距离，使其恢复至X。

6、再调节测试电路电容器使电路谐振，这是电容为C，可直接读出Q，并且ΔQ=Q-Q7、用游标卡尺量出试样的厚度d（分别在不同位置测得两个数据，在取平均值），直径Φ一般取铜板的直径（Φ=30mm）。

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