介电材料的测试方案

日期：2024-09-19浏览：129次

　　介电材料的测试方案
 

　　介电材料有着很广泛的应用，尤其在通信领域的研究、应用中扮演着极为重要的角色。对于介电材料的研究已经有很久的历史了，随着目前通信技术的飞速发展，对于介电材料的研究也向着深入、详细的方向发展。在通讯领域中，介质材料主要应用在微波波段，对于其介电性能的研究也在微波段较多。应用在微波通讯中的介质材料称之为微波介质材料，其中以微波介质陶瓷(MWDC)的应用最为广泛，对其的研究也深入和普遍。
 

　　对于介质材料而言，复介电常数是描述其电学特性的基本参数之一，不同用途的介质材料所需要的介电性能有所区别。材料的复介电常数在环境温度和电磁场频率发生变化时会有所改变，当用介质材料制作的器件用在不同的温度之下时，就需要知道材料介电性能的温度特性。同时，通过研究材料介电性能和温度之间的关系可以为变温过程中材料结构变化的分析提供可靠的线索。目前，随着介质材料应用的范围越来越广，展开多频段的介电性能测试研究也具有重要的现实意义。由于测试原理和仪器的测试精度所限，当测试频率范围改变时，对介质介电性能进行测试时需要采用不同的测试方法。频率较低时一般采用平行板电容法，频率在微波段时成熟的测试方法比较多，可以采用封闭式谐振腔法、分离式谐振腔法、传输反射法、终端开路或短路法、介质谐振器法等等。
 

　　复介电常数：
 

　　复介电常数是描述微波介质材料电学特性的基本参数之一，对于不同的器件，所要求的介质材料的介电性能也有所不同，并且当用这些微波材料制作的微波器件和电路用在不同的温度时，还需要知道其介电性能的温度特性。例如，各种雷达天线罩要求材料的介电常数低、介电损耗小，而且在相关设计中需要知道这些材料的介电性能的温度稳定性；电容器件要求储能材料具有高的介电常数和低的介电损耗；稳定电容中用到的材料要求其介电常数温度系数接近于零，补偿电容则要求其介电常数温度系数为正值或者负值；介质谐振器和微波滤波器要求材料具有高介电常数、极低介电损耗和近乎于零的频率温度系数；而雷达波吸波材料要求具有适中的介电常数、高的介电损耗。所以进行复介电常数的变温测试就显得非常重要，微波材料的变温测试还可以测定元器件工作的稳定性，探索材料的结构与温度的关系等等。在实际应用中，很多微波器件和电路模块处于比较严苛的温度条件之下。因此，对宽温范围的材料复介电常数进行测试和表征，对于这种情形之下器件整体性能的提升和设计具有很大的意义。同时，有很多介电材料应用的频率范围也比较广，对较宽频率下材料的介电性能的掌握对于有些器件的设计、性能保证同样重要，要想确定在不同电磁波频率下材料的介电性能，就需要开展宽频范围的介电性能测试方法。