SJT10143-1991-固體電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)測試方法重入腔法.pdf

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1、免費標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)(www.freebz.net)SJ中華人民共和國電子工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SJ/T10142一10143-91電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)的測試方法1991一04-02發(fā)布1991一07-01實施中華人民共和國機械電子工業(yè)部發(fā)布免費標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)(www.freebz.net)無需注冊即可下載免費標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)(www.freebz.net)中華人民共和國電子工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)固體電介質(zhì)微波復(fù)介電常數(shù)測試方法SI/T10143-91蠶人腔法本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了固體電介質(zhì)徽波復(fù)介電常數(shù)的“重入腔”側(cè)試方法。本方法適用于射頻、徽波固體電

2、介質(zhì)復(fù)介電常數(shù)的測量。適用頻率范圍:f=(100-1000)MHz,測試范圍:d<20tand.=2X10-4~2X10-方法原理重人式腔是電容加載式同軸諧振腔的變形。圖1所示是一個電容加載式同軸諧振腔，其諧振頻率決定于腔長和間除電容C,間隙距離改變時，間隙電容C變化，諧振頻率變化;當(dāng)間隙距離不變，但其中介質(zhì)改變時，間隙電容C也變化，諧振頻率隨之變化。間晾電容c輻入圖1電容加載式同軸諧振腔設(shè)間隙中充空氣時，諧振腔的諧振頻率為fo，當(dāng)一個圓盤形介質(zhì)片放入間隙中時，諧振腔失諧，這時保持信號頻率不變，調(diào)內(nèi)導(dǎo)體，改變

3、間隙距離可使諧振腔恢復(fù)諧振。內(nèi)導(dǎo)體的位移量與介質(zhì)試樣的介電常數(shù)。有關(guān)，:越大，放人樣品后，間隙電容增加量越大，為了恢復(fù)諧振，內(nèi)導(dǎo)體的位移量就越大。根據(jù)樣品厚度，放人介質(zhì)前后內(nèi)導(dǎo)體的位移量和諧振腔品質(zhì)因數(shù)的變化就可以算出介電常數(shù)。重入式腔是把端面間隙電容C，移到內(nèi)導(dǎo)體的中間一些，其結(jié)構(gòu)示于圖2。上內(nèi)導(dǎo)體可調(diào)，下內(nèi)導(dǎo)體靠近電容間隙處，附加一個微調(diào)電容C-中華人民共和國機械電子工業(yè)部1991-04-02批準(zhǔn)1991-07-01實施一12一免費標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)(www.freebz.net)無需注冊即可下載免費標(biāo)準(zhǔn)下載網(wǎng)(

4、www.freebz.net)SJ/T10143-91信號輸入圖2重入式腔結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)腔中無樣品時，微調(diào)電容放在一定的初始值(M^-f定標(biāo)時所放的”。位置)，調(diào)至測微器使諧振腔諧振，這時主測微計讀數(shù)為Mo,諧振指示為lo,調(diào)微調(diào)測微計使諧振腔失諧到輸出指示為半功率點，在。。兩邊得到的半功率位置二，和，n:對應(yīng)一定的頻率，則諧振腔品質(zhì)因數(shù)Qo值可知。放入樣品后，由于樣品的el使間隙電容和腔體損耗都改變了。調(diào)節(jié)主測微計使對原信號頻率諧振，這時主測微器位置為M，諧振輸出指示為1;。由這些參數(shù)就可以算出擴和tand=

5、測試系統(tǒng)框圖如圖3所示:m9xHPAA4E,cl〕HA'T*AnH}Mxftat"1KAB&

6、振腔的尺寸2.2.1.1內(nèi)導(dǎo)體平行板電容器受高頻場激發(fā)時，橫向電壓符合貝塞爾函數(shù)分布，第一個零點符合公式(1),，.=(2.405A)/(2nI-T)....................................(1)為使內(nèi)導(dǎo)體間隙中為均勻場，內(nèi)導(dǎo)體的半徑應(yīng)小于0.1r,。由此得內(nèi)導(dǎo)體直徑應(yīng)小于76X10-'A/,廠于。這里A為中心頻率的波長，單位為cm,2.2.1.2外導(dǎo)體內(nèi)徑D=(3-3.6)a式中:d—內(nèi)導(dǎo)體直徑，mm,2.2.1.3腔長約為A/s,2.2.2間隙電容諧振腔應(yīng)設(shè)計成大電容加載式

7、同軸諧振腔。端面電容e由主測微器帶動中心導(dǎo)體的移動而改變。上、下內(nèi)導(dǎo)體兩端面的平行度小于0.Olmm,上、下端內(nèi)導(dǎo)體同心度小于。.02mm,主測微器既對頻率刻度，還對電容刻度，以得到計及邊緣效應(yīng)的內(nèi)導(dǎo)體增量A，得出M-f和M-A對照表。這里M是主測微器刻度。2.2.3微調(diào)電容下內(nèi)導(dǎo)體上方開一個側(cè)向圓孔，位于腔體右側(cè)的微調(diào)測微計推動金屬桿在孔內(nèi)移動就構(gòu)成微調(diào)圓柱電容器Cp,此微調(diào)電容器對頻率刻度，作出主測微器在不同位置M(不能少于15點)時，微調(diào)測微器讀數(shù)二與頻率了之間的關(guān)系曲線，實際上每一個位Pi時的、-f是

8、一根直線這就可以得到每一位置M時對應(yīng)的。-f線的斜率Ii，這就是M-K對照表。2.2.4藕合機構(gòu)輸入、輸出輛合均用環(huán)輛合，它們對諧振腔呈弱藕合，兩環(huán)之間不產(chǎn)生直接禍合。2.2.5對重入腔主要參數(shù)的要求品質(zhì)因數(shù):2000^-2500;主測微器分辨率:。.002mm,附錄A給出一個中心頻率為450MHz的腔的參數(shù)，供參考。2.3功率指示器(或平方律檢波器)指示器靈敏度不低于一35dB;駐波比小于1.1,