T5260A-2KA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀關(guān)于某高分子材料測(cè)試的實(shí)例分享
引言：隨著材料測(cè)試領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)高性能纖維及復(fù)合材料的企業(yè)日益增多。材料的介電常數(shù)及損耗角正切的測(cè)量，也變得十分重要。
本期介紹的某高分子材料，具有超低介電損耗、高耐熱、高導(dǎo)熱等特性，廣泛應(yīng)用于天線、毫米波、軍工電子等領(lǐng)域。
本期分享的分離式諧振腔法，是測(cè)試該高分子材料在10GHz頻點(diǎn)下介電常數(shù)、損耗角正切值的重要方法。
測(cè)試場(chǎng)景圖
圖1 測(cè)試場(chǎng)景圖
被測(cè)材料實(shí)物圖
圖2 某高分子材料樣品圖
測(cè)試步驟
①搭建測(cè)試平臺(tái)
通過(guò)線纜連接夾具與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過(guò)網(wǎng)口與計(jì)算器連接好，并配置所需運(yùn)行環(huán)境。
②測(cè)試空腔數(shù)據(jù)：
在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行軟件，進(jìn)行空腔數(shù)據(jù)的初步測(cè)試。
③調(diào)整空腔諧振峰值：
在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀上將諧振峰以窄帶顯示，調(diào)整諧振腔的探針，使峰值接近-50dB，再次測(cè)試空腔數(shù)據(jù)。
④測(cè)試置樣后的數(shù)據(jù)：
確保樣品平穩(wěn)放置到腔體后，利用軟件抓取置樣后的測(cè)試數(shù)據(jù)。
⑤計(jì)算獲得數(shù)據(jù)：
運(yùn)行軟件獲取介電常數(shù)、損耗角正切值。
測(cè)試示意圖如下所示：
圖3 分離式諧振腔示意圖
測(cè)試內(nèi)容
測(cè)試實(shí)況
針對(duì)被測(cè)樣品（某高分子材料），在測(cè)試9GHz—10GHz頻段內(nèi)，諧振峰頻點(diǎn)的介電常數(shù)實(shí)部的測(cè)試結(jié)果標(biāo)稱值為3.45，系統(tǒng)測(cè)量精度為±0.03；損耗角正切值為3.56x10^-3。
經(jīng)過(guò)測(cè)試，數(shù)據(jù)結(jié)果如下所示。
4.1 介電常數(shù)測(cè)試
如圖所示，放入被測(cè)高分子材料后，由材料測(cè)試軟件抓取當(dāng)前矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的S參數(shù)數(shù)據(jù)，計(jì)算出介電常數(shù)，三次測(cè)量結(jié)果分別為：3.949，3.966，3.953。
圖4.1 某高分子材料介電常數(shù)測(cè)試結(jié)果圖
4.2 損耗角正切測(cè)試
如圖所示，獲取S參數(shù)數(shù)據(jù)后，通過(guò)材料測(cè)試軟件計(jì)算出損耗角正切值，三次測(cè)量結(jié)果分別為：4.18x10^-3，3.88x10^-3，3.84x10^-3。
對(duì)比第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)的測(cè)試結(jié)果，該高分子材料的介電常數(shù)和損耗角正切值，與T5260A-2KA網(wǎng)分實(shí)際測(cè)試的結(jié)果基本一致。
圖4.2 某高分子材料損耗角正切測(cè)試結(jié)果圖
測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比一覽表
測(cè)試頻率(10GHz) | 創(chuàng)遠(yuǎn)介電常數(shù)實(shí)部 | 第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu) | 對(duì)比差異 |
介電常數(shù) | 3.956 | 3.971 | 0.015 |
損耗角正切 | 3.967x10^-3 | 3.528x10^-3 | 0.439x10^-3 |
結(jié)論
經(jīng)過(guò)對(duì)比測(cè)試，該高分子材料的介電常數(shù)和損耗角正切值指標(biāo)符合實(shí)驗(yàn)室標(biāo)稱值。
創(chuàng)遠(yuǎn)信科
創(chuàng)遠(yuǎn)信科（上海）技術(shù)股份有限公司（簡(jiǎn)稱創(chuàng)遠(yuǎn)信科，曾用名上海創(chuàng)遠(yuǎn)儀器技術(shù)股份有限公司）成立于 2005 年，總部位于上海，北交所上市企業(yè)（831961），是一家自主研發(fā)射頻通信測(cè)試儀器和提供整體測(cè)試解決方案的專業(yè)儀器儀表公司。公司專注于增強(qiáng)無(wú)線測(cè)試儀器的勢(shì)能建設(shè)，主要發(fā)展無(wú)線通信測(cè)試、車聯(lián)網(wǎng)測(cè)試以及無(wú)線通信設(shè)備等三個(gè)方向，擁有自主品牌和一系列測(cè)試儀器核心技術(shù)，集研發(fā)、生產(chǎn)和銷售為一體，是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)企業(yè)。榮獲 2016 年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、2020 年度江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、專精特新“小巨人”企業(yè)、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)示范企業(yè)等榮譽(yù)。
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