T5260A-2KA矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀關(guān)于某高分子材料測試的實例分享
引言：隨著材料測試領(lǐng)域的不斷擴大，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，是測試該高分子材料在10GHz頻點下介電常數(shù)、損耗角正切值的重要方法。
測試場景圖
圖1 測試場景圖
被測材料實物圖
圖2 某高分子材料樣品圖
測試步驟
①搭建測試平臺
通過線纜連接夾具與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，將矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通過網(wǎng)口與計算器連接好，并配置所需運行環(huán)境。
②測試空腔數(shù)據(jù)：
在計算機上運行軟件，進行空腔數(shù)據(jù)的初步測試。
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，再次測試空腔數(shù)據(jù)。
④測試置樣后的數(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試數(shù)據(jù)。
⑤計算獲得數(shù)據(jù)：
運行軟件獲取介電常數(shù)、損耗角正切值。
測試示意圖如下所示：
圖3 分離式諧振腔示意圖
測試內(nèi)容
測試實況
針對被測樣品（某高分子材料），在測試9GHz—10GHz頻段內(nèi)，諧振峰頻點的介電常數(shù)實部的測試結(jié)果標稱值為3.45，系統(tǒng)測量精度為±0.03；損耗角正切值為3.56x10^-3。
經(jīng)過測試，數(shù)據(jù)結(jié)果如下所示。
4.1 介電常數(shù)測試
如圖所示，放入被測高分子材料后，由材料測試軟件抓取當前矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的S參數(shù)數(shù)據(jù)，計算出介電常數(shù)，三次測量結(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)測試結(jié)果圖
4.2 損耗角正切測試
如圖所示，獲取S參數(shù)數(shù)據(jù)后，通過材料測試軟件計算出損耗角正切值，三次測量結(jié)果分別為：4.18x10^-3，3.88x10^-3，3.84x10^-3。
對比第三方檢測機構(gòu)的測試結(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)分實際測試的結(jié)果基本一致。
圖4.2 某高分子材料損耗角正切測試結(jié)果圖
測試數(shù)據(jù)對比一覽表
測試頻率(10GHz) | 創(chuàng)遠介電常數(shù)實部 | 第三方檢測機構(gòu) | 對比差異 |
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)過對比測試，該高分子材料的介電常數(shù)和損耗角正切值指標符合實驗室標稱值。
創(chuàng)遠信科
創(chuàng)遠信科（上海）技術(shù)股份有限公司（簡稱創(chuàng)遠信科，曾用名上海創(chuàng)遠儀器技術(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)射頻通信測試儀器和提供整體測試解決方案的專業(yè)儀器儀表公司。公司專注于增強無線測試儀器的勢能建設(shè)，主要發(fā)展無線通信測試、車聯(lián)網(wǎng)測試以及無線通信設(shè)備等三個方向，擁有自主品牌和一系列測試儀器核心技術(shù)，集研發(fā)、生產(chǎn)和銷售為一體，是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)企業(yè)。榮獲 2016 年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎、2020 年度江蘇省科學(xué)技術(shù)獎一等獎、專精特新“小巨人”企業(yè)、國家知識產(chǎn)權(quán)示范企業(yè)等榮譽。
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