介電材料的測試方案

日期：2024-09-19瀏覽：407次

　　介電材料的測試方案
 

　　介電材料有著很廣泛的應用，尤其在通信領域的研究、應用中扮演著極為重要的角色。對於介電材料的研究已經有很久的曆史了，隨著目前通信技術的飛速發展，對於介電材料的研究也向著深入、詳細的方向發展。在通訊領域中，介質材料主要應用在微波波段，對於其介電性能的研究也在微波段較多。應用在微波通訊中的介質材料稱之為微波介質材料，其中以微波介質陶瓷(MWDC)的應用最為廣泛，對其的研究也深入和普遍。
 

　　對於介質材料而言，複介電常數是描述其電學特性的基本參數之一，不同用途的介質材料所需要的介電性能有所區別。材料的複介電常數在環境溫度和電磁場頻率發生變化時會有所改變，當用介質材料製作的器件用在不同的溫度之下時，就需要知道材料介電性能的溫度特性。同時，通過研究材料介電性能和溫度之間的關係可以為變溫過程中材料結構變化的分析提供可靠的線索。目前，隨著介質材料應用的範圍越來越廣，展開多頻段的介電性能測試研究也具有重要的現實意義。由於測試原理和儀器的測試精度所限，當測試頻率範圍改變時，對介質介電性能進行測試時需要采用不同的測試方法。頻率較低時一般采用平行板電容法，頻率在微波段時成熟的測試方法比較多，可以采用封閉式諧振腔法、分離式諧振腔法、傳輸反射法、終端開路或短路法、介質諧振器法等等。
 

　　複介電常數：
 

　　複介電常數是描述微波介質材料電學特性的基本參數之一，對於不同的器件，所要求的介質材料的介電性能也有所不同，並且當用這些微波材料製作的微波器件和電路用在不同的溫度時，還需要知道其介電性能的溫度特性。例如，各種雷達天線罩要求材料的介電常數低、介電損耗小，而且在相關設計中需要知道這些材料的介電性能的溫度穩定性；電容器件要求儲能材料具有高的介電常數和低的介電損耗；穩定電容中用到的材料要求其介電常數溫度係數接近於零，補償電容則要求其介電常數溫度係數為正值或者負值；介質諧振器和微波濾波器要求材料具有高介電常數、極低介電損耗和近乎於零的頻率溫度係數；而雷達波吸波材料要求具有適中的介電常數、高的介電損耗。所以進行複介電常數的變溫測試就顯得非常重要，微波材料的變溫測試還可以測定元器件工作的穩定性，探索材料的結構與溫度的關係等等。在實際應用中，很多微波器件和電路模塊處於比較嚴苛的溫度條件之下。因此，對寬溫範圍的材料複介電常數進行測試和表征，對於這種情形之下器件整體性能的提升和設計具有很大的意義。同時，有很多介電材料應用的頻率範圍也比較廣，對較寬頻率下材料的介電性能的掌握對於有些器件的設計、性能保證同樣重要，要想確定在不同電磁波頻率下材料的介電性能，就需要開展寬頻範圍的介電性能測試方法。