使用安捷伦材料测量解决方案进行介电常数性能测试
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Agilent 85071E 材 料 测 量 软 件， 技 术 概述，文献号 5988-9472EN
Agilent 85072A 10-GHz 分离柱状谐振 器，技术概述，文献号 5989-6182EN
Agilent LCR 表、阻抗分析仪和测试夹 具，选型指南，文献号 5952-1430E
网络资源
同轴探头法
εr
传输线法
ε r 和 µr
自由空间法
ε r 和 µr
谐振腔体法
εr
平行板电容法
εr
电感测量法
µr
图 1. 材料测量方法
宽带、方便、对材料无破坏性 最适合损耗性 MUT ; 液体和半固体 宽带 最适合损耗至低损耗 MUT ; 可加工的固体
宽带 ; 非接触 最适合平板样品、粉末、高温
单一频率 ; 准确 最适合低损 MUT ; 小型样品
频率
PNA 系列网络分析仪
ENA 系列网络分析仪
4294A 精密阻抗分析仪 , 40 Hz 至 110 MHz
表 1. 安捷伦测试夹具和仪器
PNA ENA Field E4991A 4294A E4980A 4285A
85070E 介电探头套件
●
●
●
●
同轴探头法
85071E Exx 分离介质谐振器 (SPDR) ● ● ●
一个材料测量系统必须具备精 密 的 测 量 仪 器、 用 于 夹 持 被 测 材 料 (MUT) 的专用测试夹具，以及用于计 算 和 显 示 材 料 参 数 的 软 件， 来 进 行 介 电 特 性 的 测 量。 安 捷 伦 为 您 提 供 快速、精确、并且 ( 对材料 ) 不具毁 坏性的解决方案。
谐振腔法
85072A 10 GHz 分裂圆柱谐振腔 ●
谐振腔法
16451B 介电材料测试夹具
● ● ● 平行板电容法
16452A 液体测试夹具
● ● ● 平行板电容法
16453A 介电材料测试夹具
●
平行板电容法
16454A 磁性材料测试夹具
●
●
电感法
E4991A 阻抗 / 材料分析仪， 1 MHz 至 3 GHz
www.agilent.com
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: www.agilent.com/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
广州分公司 地址: 广州市天河北路 233 号
中信广场 66 层 07-08 室 电话: (020) 38113988 传真: (020) 86695074 邮编: 510613
成都分公司 地址: 成都高新区南部园区
天府四街 116 号 电话: (028) 83108888 传真: (028) 85330830 邮编: 610041
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
传输线法
传输线法是一种宽带测量方法， 适用于可加工固体。它需要把 MUT 放入了闭合传输线中。
自由空间法
自由空间法通过天线来把微波 能量聚焦 ( 或穿过 ) 在一大块材料中。 该方法具有非接触特性，适合高温， 尤其适用于毫米波频率。
谐振腔体法
谐振腔体具有较高的 Q 值，可 在 特 定 频 率 上 发 生 谐 振。 放 入 材 料 样品后会改变谐振腔体的中心频率 和 Q 因数。通过测量放置材料和不放 置材料时的谐振参数，可以计算得到 介电常数的值。安捷伦提供 85072A 10 GHz 分裂圆柱腔体谐振器和分离介 质谐振器 (SPDR)。
电感测量法
该方法通过测量材料( 环形磁 芯 ) 的电感来推导出磁导率。具体操 作 : 在 MUT 上缠绕若干条导线，并测 量 导 线 两 端 的 电 感。Agilent 16454A 磁性材料测试夹具可为单匝电感器 提 供 理 想 结 构， 在 插 入 环 形 磁 芯 时 不会出现磁漏。
法兰
孔径 高温探头
www.lxistandard.org 局域网扩展仪器 (LXI) 将以太网和 Web 网络的 强大优势引入测试系统中。安捷伦是 LXI 联 盟的创始成员。
www.pxisa.org PCI 扩展仪器 (PXI) 模块化仪器提供坚固耐 用、基于 PC 的高性能测量与自动化系统。
安捷伦渠道合作伙伴
www.agilent.com/find/channelpartners 黄金搭档: 安捷伦的专业测量技术和丰富产品 与渠道合作伙伴的便捷供货渠道完美结合。
准确 适用于低频 ; 细小 , 平板样品
精确而简单的测量， 必须采用环形磁芯结构ห้องสมุดไป่ตู้
高 温 探 头 能 够 承 受 -40 至 +200 °C 的温度范围。较大直径的法 兰使得高温探头可以支持平面固体 材 料、 液 体 和 半 固 体 材 料 测 量。 细 长 探 头 能 够 很 轻 松 地 放 入 发 酵 罐、 化 学 反 应 室 或 其 它 小 孔 径 设 备 中。 高性能探头的超薄设计使它具有出 色 的 坚 固 性， 耐 高 温 性 以 及 很 宽 的 频 率 范 围。 探 头 经 过 了 热 压 处 理， 非 常 适 合 灭 菌 要 求 很 高 的 食 品、 医 药和化工行业应用。
● 快速、精确、不需破 坏材料的解决方案
● 频率覆盖范围高达 1.1 THz
● 支持多种测量方法
行业 电子 航空航天 / 国防 工业材料
食品和农业 林业和矿业 制药和医疗
应用 / 产品
电容器、基片、PCB、PCB 天线、铁氧体、减震器、SAR 体模材料
隐形术、RAM ( 雷达波吸收材料 )、雷达天线罩
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。
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
测量方法
测量材料的介电性能有多种方 法。用户需要选择最适合 MUT 的测 量 方 法。 安 捷 伦 解 决 方 案 支 持 所 有 的测量方法。
同轴探头法
同轴探头法最适合液体和半固 体 ( 粉末 ) 材料。它具有简单、方便、 非 破 坏 性 的 特 点。 典 型 测 量 系 统 由 网 络 分 析 仪 或 阻 抗 分 析 仪、 同 轴 探 头 和 软 件 构 成。 软 件 和 探 头 均 包 含 在 Agilent 85070E 介电探头套件中。根 据所用的分析仪和探头，该系统的支 持频率范围可从 10 MHz 至 50 GHz。
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
访问官网以了解更多信息。 材料测试设备 : www.agilent.com/find/materials 网络分析仪 : www.agilent.com/find/na 阻抗分析仪和 LCR 表 : www.agilent.com/find/impedance
3 年保修
www.agilent.com/find/ThreeYearWarranty 安捷伦卓越的产品可靠性和广泛的 3 年保修 服务完美结合，从另一途径帮助您实现业务 目标: 增强测量信心、降低拥有成本、增强 操作方便性。
安捷伦优势服务
www.agilent.com/find/AdvantageServices 确保在仪器生命周期内进行精确测量。
www.agilent.com/quality
myAgilent
www.agilent.com/find/myagilent 个性化视图为您提供最适合自己的信息！
www.axiestandard.org AdvancedTCA® Extensions for Instrumentation and Test (AXIe) 是基于 AdvancedTCA 标准的一 种开放标准, 将 AdvancedTCA 标准扩展到通用 测试和半导体测试领域。安捷伦是 AXIe 联盟 的创始成员。
平行板电容法
平行板电容法在两个电极之间夹 入一个薄板材料，来形成一个电容器。 该方法最适合对薄膜或液体进行精确 的低频测量。应用该方法的典型测量 系统由LCR 表或阻抗分析仪构成。根 据材料类型和频率范围 ( 高达 1 GHz) 要 求，安捷伦可以提供多种测试夹具， 例如 16451B、16452A 和 16543A。
软件
Agilent 85071E 材料测量软件可以简化使用网络分析仪测量介电常数和磁 导率的过程。这款简单易用的软件可以引导用户完成设置和测量，将 S 参数 网络分析仪数据转换为您所需的数据格式，并在数秒钟内显示结果。结果可 以各种格式的图表显示 : ε r’、ε r”、tan δ、µr’、µr”、tan δm 和 Cole-Cole。
使用安捷伦材料 测量解决方案进行 介电性能测量
很多行业都需要对它们所用的 材 料 有 一 个 更 清 晰 的 认 识， 以 便 缩 短 设 计、 流 程 检 测 和 质 量 保 证 等 阶 段 的 时 间。 每 种 材 料 都 有 着 其 自 身 独 特 的 电 气 特 征， 与 它 的 介 电 性 能 有 关。 通 过 对 材 料 的 介 电 性 能 进 行 精 确 测 量， 科 技 人 员 和 工 程 师 能 够 获 得 非 常 有 用 的 信 息， 从 而 在 具 体 应 用 中 恰 当 地 运 用 这 些 材 料。 获 知 介电材料的特性可为许多电子应用 提 供 关 键 的 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 其 介 电 性 能 有 关。 对 材 料 介 电 性 能 的 了 解 也 给 航 空 航 天、 汽 车、 食 品 和 医 药 行 业 中 的 一 些 新 应 用带来了很多益处。
图2 汇总了安捷伦测试夹具系 列。可用的测量仪器请参见表 1。
安捷伦网络分析仪 , 高达 1.1 THz
材料 类型
液体
材料测量软件
凝胶
半固体 ( 粉末 )
液体测试夹具
固体
基片
环形 磁芯
介电测试夹具
分裂介质谐振器 (SPDR) 磁性材料测试夹具
图 2. 安捷伦材料测量夹具
介电探头 10 GHz 分裂 圆柱谐振腔
材料介电性能测量的基础知识， 应用指南，文献号 5989-2589EN
介电常数和磁导率测量解决方案， 应用指南，文献号 5980-2862EN
用于基片介电测量的分离介质谐振 器，应用指南，文献号 5989-5384EN
Agilent 85070E 介 电 探 头 套 件， 技 术 概述，文献号 5989-0222EN
Agilent 85070E 介电探头套件
短路件
短路件
细长探头 2
短路件 高性能探头
测量系统
安捷伦提供多种夹具和测量仪 器， 可 以 测 量 多 种 材 料 类 型。 同 时 安捷伦还提供相应材料测量软件来 支 持 各 种 测 量 方 法 或 仪 器。 查 看 相 关文献以了解详情。
测试夹具和仪器
安捷伦提供多种测量方法和数学模型，以满足大多数的应用需求。自由 空间校准选件提供安捷伦独有的 GRL (gated reflect line) 校准，可测量自由空间 内的材料。拱形反射率选件可以自动执行 NRL 拱桥法，以测量样本表面的反 射。谐振腔体选件提供最高的损耗正切精度和分辨率。
3
相关文献
Agilent 85072A 10-GHz 分离柱状谐振 器，技术概述，文献号 5989-6182EN
Agilent LCR 表、阻抗分析仪和测试夹 具，选型指南，文献号 5952-1430E
网络资源
同轴探头法
εr
传输线法
ε r 和 µr
自由空间法
ε r 和 µr
谐振腔体法
εr
平行板电容法
εr
电感测量法
µr
图 1. 材料测量方法
宽带、方便、对材料无破坏性 最适合损耗性 MUT ; 液体和半固体 宽带 最适合损耗至低损耗 MUT ; 可加工的固体
宽带 ; 非接触 最适合平板样品、粉末、高温
单一频率 ; 准确 最适合低损 MUT ; 小型样品
频率
PNA 系列网络分析仪
ENA 系列网络分析仪
4294A 精密阻抗分析仪 , 40 Hz 至 110 MHz
表 1. 安捷伦测试夹具和仪器
PNA ENA Field E4991A 4294A E4980A 4285A
85070E 介电探头套件
●
●
●
●
同轴探头法
85071E Exx 分离介质谐振器 (SPDR) ● ● ●
一个材料测量系统必须具备精 密 的 测 量 仪 器、 用 于 夹 持 被 测 材 料 (MUT) 的专用测试夹具，以及用于计 算 和 显 示 材 料 参 数 的 软 件， 来 进 行 介 电 特 性 的 测 量。 安 捷 伦 为 您 提 供 快速、精确、并且 ( 对材料 ) 不具毁 坏性的解决方案。
谐振腔法
85072A 10 GHz 分裂圆柱谐振腔 ●
谐振腔法
16451B 介电材料测试夹具
● ● ● 平行板电容法
16452A 液体测试夹具
● ● ● 平行板电容法
16453A 介电材料测试夹具
●
平行板电容法
16454A 磁性材料测试夹具
●
●
电感法
E4991A 阻抗 / 材料分析仪， 1 MHz 至 3 GHz
www.agilent.com
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: www.agilent.com/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
广州分公司 地址: 广州市天河北路 233 号
中信广场 66 层 07-08 室 电话: (020) 38113988 传真: (020) 86695074 邮编: 510613
成都分公司 地址: 成都高新区南部园区
天府四街 116 号 电话: (028) 83108888 传真: (028) 85330830 邮编: 610041
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
传输线法
传输线法是一种宽带测量方法， 适用于可加工固体。它需要把 MUT 放入了闭合传输线中。
自由空间法
自由空间法通过天线来把微波 能量聚焦 ( 或穿过 ) 在一大块材料中。 该方法具有非接触特性，适合高温， 尤其适用于毫米波频率。
谐振腔体法
谐振腔体具有较高的 Q 值，可 在 特 定 频 率 上 发 生 谐 振。 放 入 材 料 样品后会改变谐振腔体的中心频率 和 Q 因数。通过测量放置材料和不放 置材料时的谐振参数，可以计算得到 介电常数的值。安捷伦提供 85072A 10 GHz 分裂圆柱腔体谐振器和分离介 质谐振器 (SPDR)。
电感测量法
该方法通过测量材料( 环形磁 芯 ) 的电感来推导出磁导率。具体操 作 : 在 MUT 上缠绕若干条导线，并测 量 导 线 两 端 的 电 感。Agilent 16454A 磁性材料测试夹具可为单匝电感器 提 供 理 想 结 构， 在 插 入 环 形 磁 芯 时 不会出现磁漏。
法兰
孔径 高温探头
www.lxistandard.org 局域网扩展仪器 (LXI) 将以太网和 Web 网络的 强大优势引入测试系统中。安捷伦是 LXI 联 盟的创始成员。
www.pxisa.org PCI 扩展仪器 (PXI) 模块化仪器提供坚固耐 用、基于 PC 的高性能测量与自动化系统。
安捷伦渠道合作伙伴
www.agilent.com/find/channelpartners 黄金搭档: 安捷伦的专业测量技术和丰富产品 与渠道合作伙伴的便捷供货渠道完美结合。
准确 适用于低频 ; 细小 , 平板样品
精确而简单的测量， 必须采用环形磁芯结构ห้องสมุดไป่ตู้
高 温 探 头 能 够 承 受 -40 至 +200 °C 的温度范围。较大直径的法 兰使得高温探头可以支持平面固体 材 料、 液 体 和 半 固 体 材 料 测 量。 细 长 探 头 能 够 很 轻 松 地 放 入 发 酵 罐、 化 学 反 应 室 或 其 它 小 孔 径 设 备 中。 高性能探头的超薄设计使它具有出 色 的 坚 固 性， 耐 高 温 性 以 及 很 宽 的 频 率 范 围。 探 头 经 过 了 热 压 处 理， 非 常 适 合 灭 菌 要 求 很 高 的 食 品、 医 药和化工行业应用。
● 快速、精确、不需破 坏材料的解决方案
● 频率覆盖范围高达 1.1 THz
● 支持多种测量方法
行业 电子 航空航天 / 国防 工业材料
食品和农业 林业和矿业 制药和医疗
应用 / 产品
电容器、基片、PCB、PCB 天线、铁氧体、减震器、SAR 体模材料
隐形术、RAM ( 雷达波吸收材料 )、雷达天线罩
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。
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
测量方法
测量材料的介电性能有多种方 法。用户需要选择最适合 MUT 的测 量 方 法。 安 捷 伦 解 决 方 案 支 持 所 有 的测量方法。
同轴探头法
同轴探头法最适合液体和半固 体 ( 粉末 ) 材料。它具有简单、方便、 非 破 坏 性 的 特 点。 典 型 测 量 系 统 由 网 络 分 析 仪 或 阻 抗 分 析 仪、 同 轴 探 头 和 软 件 构 成。 软 件 和 探 头 均 包 含 在 Agilent 85070E 介电探头套件中。根 据所用的分析仪和探头，该系统的支 持频率范围可从 10 MHz 至 50 GHz。
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
访问官网以了解更多信息。 材料测试设备 : www.agilent.com/find/materials 网络分析仪 : www.agilent.com/find/na 阻抗分析仪和 LCR 表 : www.agilent.com/find/impedance
3 年保修
www.agilent.com/find/ThreeYearWarranty 安捷伦卓越的产品可靠性和广泛的 3 年保修 服务完美结合，从另一途径帮助您实现业务 目标: 增强测量信心、降低拥有成本、增强 操作方便性。
安捷伦优势服务
www.agilent.com/find/AdvantageServices 确保在仪器生命周期内进行精确测量。
www.agilent.com/quality
myAgilent
www.agilent.com/find/myagilent 个性化视图为您提供最适合自己的信息！
www.axiestandard.org AdvancedTCA® Extensions for Instrumentation and Test (AXIe) 是基于 AdvancedTCA 标准的一 种开放标准, 将 AdvancedTCA 标准扩展到通用 测试和半导体测试领域。安捷伦是 AXIe 联盟 的创始成员。
平行板电容法
平行板电容法在两个电极之间夹 入一个薄板材料，来形成一个电容器。 该方法最适合对薄膜或液体进行精确 的低频测量。应用该方法的典型测量 系统由LCR 表或阻抗分析仪构成。根 据材料类型和频率范围 ( 高达 1 GHz) 要 求，安捷伦可以提供多种测试夹具， 例如 16451B、16452A 和 16543A。
软件
Agilent 85071E 材料测量软件可以简化使用网络分析仪测量介电常数和磁 导率的过程。这款简单易用的软件可以引导用户完成设置和测量，将 S 参数 网络分析仪数据转换为您所需的数据格式，并在数秒钟内显示结果。结果可 以各种格式的图表显示 : ε r’、ε r”、tan δ、µr’、µr”、tan δm 和 Cole-Cole。
使用安捷伦材料 测量解决方案进行 介电性能测量
很多行业都需要对它们所用的 材 料 有 一 个 更 清 晰 的 认 识， 以 便 缩 短 设 计、 流 程 检 测 和 质 量 保 证 等 阶 段 的 时 间。 每 种 材 料 都 有 着 其 自 身 独 特 的 电 气 特 征， 与 它 的 介 电 性 能 有 关。 通 过 对 材 料 的 介 电 性 能 进 行 精 确 测 量， 科 技 人 员 和 工 程 师 能 够 获 得 非 常 有 用 的 信 息， 从 而 在 具 体 应 用 中 恰 当 地 运 用 这 些 材 料。 获 知 介电材料的特性可为许多电子应用 提 供 关 键 的 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 其 介 电 性 能 有 关。 对 材 料 介 电 性 能 的 了 解 也 给 航 空 航 天、 汽 车、 食 品 和 医 药 行 业 中 的 一 些 新 应 用带来了很多益处。
图2 汇总了安捷伦测试夹具系 列。可用的测量仪器请参见表 1。
安捷伦网络分析仪 , 高达 1.1 THz
材料 类型
液体
材料测量软件
凝胶
半固体 ( 粉末 )
液体测试夹具
固体
基片
环形 磁芯
介电测试夹具
分裂介质谐振器 (SPDR) 磁性材料测试夹具
图 2. 安捷伦材料测量夹具
介电探头 10 GHz 分裂 圆柱谐振腔
材料介电性能测量的基础知识， 应用指南，文献号 5989-2589EN
介电常数和磁导率测量解决方案， 应用指南，文献号 5980-2862EN
用于基片介电测量的分离介质谐振 器，应用指南，文献号 5989-5384EN
Agilent 85070E 介 电 探 头 套 件， 技 术 概述，文献号 5989-0222EN
Agilent 85070E 介电探头套件
短路件
短路件
细长探头 2
短路件 高性能探头
测量系统
安捷伦提供多种夹具和测量仪 器， 可 以 测 量 多 种 材 料 类 型。 同 时 安捷伦还提供相应材料测量软件来 支 持 各 种 测 量 方 法 或 仪 器。 查 看 相 关文献以了解详情。
测试夹具和仪器
安捷伦提供多种测量方法和数学模型，以满足大多数的应用需求。自由 空间校准选件提供安捷伦独有的 GRL (gated reflect line) 校准，可测量自由空间 内的材料。拱形反射率选件可以自动执行 NRL 拱桥法，以测量样本表面的反 射。谐振腔体选件提供最高的损耗正切精度和分辨率。
3
相关文献