高頻微波介電常數(shù)試驗儀特點：

1 優(yōu)化的測試電路設(shè)計使殘值更小

2 高頻信號采用數(shù)碼調(diào)諧器和頻率鎖定技術(shù)

3  LED 數(shù)字讀出品質(zhì)因數(shù)，手動/自動量程切換

4 自動掃描被測件諧振點,，標(biāo)頻單鍵設(shè)置和鎖定,，大大提高測試速度

使用方法

高頻Q表是多用途的阻抗測量儀器，為了提高測量精度,，除了使Q表測試回路本身殘余參量盡可能地小,，使耦合回路的頻響盡可能地好之外，還要掌握正確的測試方法和殘余參數(shù)修正方法,。

1．測試注意事項

a．本儀器應(yīng)水平安放,；

b．如果你需要較準(zhǔn)確地測量，請接通電源后,，預(yù)熱30分鐘,；

c．調(diào)節(jié)主調(diào)電容或主調(diào)電容數(shù)碼開關(guān)時，當(dāng)接近諧振點時請緩調(diào),；

d．被測件和測試電路接線柱間的接線應(yīng)盡量短,，足夠粗,，并應(yīng)接觸良好、可靠,，以減少因接線的電阻和分布參數(shù)所帶來的測量誤差,；

e．被測件不要直接擱在面板頂部，離頂部一公分以上,，必要時可用低損耗的絕緣材料如聚苯乙烯等做成的襯墊物襯墊,；

f．手不得靠近試件，以免人體感應(yīng)影響造成測量誤差,，有屏蔽的試件,，屏蔽罩應(yīng)連接在低電位端的接線柱。

2．高頻線圈的Q值測量（基本測量法）

電感：

線圈號    測試頻率    Q值    分布電容p       電感值  

  9         100KHz      98       9.4           25mH

  8         400KHz     138       11.4        4.87mH

  7         400KHz    202       16           0.99mH

  6           1MHz     196       13          252μH

  5           2MHz     198       8.7        49.8μH

  4         4.5MHz    231       7             10μH

  3          12MHz      193     6.9         2.49μH

  2          12MHz      229     6.4        0.508μH            

  1   25MHz,，50MHz   233,，211    0.9       0.125μH

高頻微波介電常數(shù)試驗儀正常工作條件

a.  環(huán)境溫度：0℃～+40℃；

b．相對濕度：<80％,；

c．電源：220V±22V,，50Hz±2.5Hz。

d．消耗功率：約25W,；

e．凈重：約7kg；

f. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280,。

介電常數(shù)的簡介：

介電常數(shù)測量技術(shù)在民用,，工業(yè)以及軍事等各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本文主要對介電常數(shù)測量的常用方法進行了綜合論述,。首先對國家標(biāo)準(zhǔn)進行了對比總結(jié),；然后分別論述了幾種常用測量方法的基本原理、適用范圍,、優(yōu)缺點及發(fā)展近況,；后對幾種測量方法進行了對比總結(jié)，得出結(jié)論,。介電常數(shù)是物體的重要物理性質(zhì),，對介電常數(shù)的研究有重要的理論和應(yīng)用意義。電氣工程中的電介質(zhì)問題,、電磁兼容問題,、生物醫(yī)學(xué)、微波,、電子技術(shù)食品加工和地質(zhì)勘探中,，無一不利用到物質(zhì)的電磁特性，對介電常數(shù)的測量提出了要求,。目前對介電常數(shù)測量方法的應(yīng)用可以說是遍及民用,、工業(yè),、國防的各個領(lǐng)域在食品加工行業(yè)當(dāng)中，儲藏,、加工,、滅菌、分級及質(zhì)檢等方面都廣泛采用了介電常數(shù)的測量技術(shù),。例如,，通過測量介電常數(shù)的大小，新鮮果蔬品質(zhì),、含水率,、發(fā)酵和干燥過程中的一些指標(biāo)都得到間接體現(xiàn)，此外,，根據(jù)食品的介電常數(shù),、含水率確定殺菌時間和功率密度等工藝參數(shù)也是重要的應(yīng)用之一[1]。在路基壓實質(zhì)量檢測和評價中,，如果利用常規(guī)的方法,，盡管測量結(jié)果比較準(zhǔn)確，但工作量大,、周期長,、速度慢且對路面造成破壞。由于土體的含水量,、溫度及密度都會對其介電特性產(chǎn)生不同程度的影響,，因此可以采用雷達對整個區(qū)域進行測試以反算出介電常數(shù)的數(shù)值，通過分析介電性得到路基的密度及壓實度等參數(shù),，達到快速測量路基的密度及壓實度的目的[2],。此外，復(fù)介電常數(shù)測量技術(shù)還在水土污染的監(jiān)測中得到了應(yīng)用[3],。并且還可通過對巖石介電常數(shù)的測量對地震進行預(yù)報[4],。上面說的是介電常數(shù)測量在民用方面的部分應(yīng)用，其在工業(yè)上也有重要的應(yīng)用,。典型的例子有低介電常數(shù)材料在超大規(guī)模集成電路工藝中的應(yīng)用以及高介電常數(shù)材料在半導(dǎo)體儲存器件中的應(yīng)用,。在集成電路工藝中，隨著晶體管密度的不斷增加和線寬的不斷減小,，互聯(lián)中電容和電阻的寄生效應(yīng)不斷增大,，傳統(tǒng)的絕緣材料二氧化硅被低介電常數(shù)材料所代替是必然的。目前Applied Materials 的BlackDiamond 作為低介電常數(shù)材料,，已經(jīng)應(yīng)用于集成電路的商業(yè)化生產(chǎn)[5],。在半導(dǎo)體儲存器件中，利用高介電常數(shù)材料能夠解決半導(dǎo)體器件尺寸縮小而導(dǎo)致的柵氧層厚度極限的問題,，同時具備特殊的物理特性,，可以實現(xiàn)具有特殊性能的新器件[6],。在軍事方面，介電常數(shù)測量技術(shù)也廣泛應(yīng)用于雷達和各種特殊材料的制造與檢測當(dāng)中,。對介電常數(shù)測量技術(shù)的應(yīng)用可以說是不勝枚舉,。介電常數(shù)的測量技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用、工業(yè)和國防各個領(lǐng)域,，并且有發(fā)展的空間和必要性,。我們對測量介電常數(shù)的方法進行總結(jié)，能更清晰的認識測量方法的現(xiàn)狀,，為某些應(yīng)用提供一種可能適合的方法,，是有一定理論和工程應(yīng)用意義的。.介電常數(shù)測量方法綜述介電常數(shù)的測量按材質(zhì)分類可以分為對固體,、液體,、氣體以及粉末(顆粒)的測量[7]。固體電介質(zhì)在測量時應(yīng)用廣泛,，通?？梢苑譃閷潭ㄐ螤畲笮〉墓腆w和對形狀不確定的固體的測量。相對于固體,，液體和氣體的測試方法較少,。對于液體，可以采用波導(dǎo)反射法測量其介電常數(shù),，誤差在5%左右[8],。此外國家標(biāo)準(zhǔn)中給出了在90℃、工頻條件下測量液體損耗角正切及介電常數(shù)的方法[9],。對于氣體，具體測試方法少且精度都不十分高,。文獻[10]中給出一種測量方法,，以測量共振頻率為基礎(chǔ)，在LC 串聯(lián)諧振電路中產(chǎn)生震蕩,，利用數(shù)字頻率計測量諧振頻率,，不斷改變壓強和記錄當(dāng)前壓強下諧振頻率，后用作圖或者一元線性回歸法處理數(shù)據(jù),，得到電容變化率進而計算出相對介電常數(shù),。表1 是測量固體介電常數(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)方法(不包括廢止的方法)及其對頻率、介電常數(shù)范圍,、材料等情況的要求,。如表1 所示，國家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)對微擾法和開式腔法的過程做了詳細介紹,，然而對適用頻率和介電常數(shù)的范圍都有所限制,。所以在不同材料,，不同頻率的情況下，國家標(biāo)準(zhǔn)也給出了相應(yīng)的具體測量方法,?？梢姡厦嫠治龅姆椒ú⒉皇强梢噪S便套用的,。在不同的系統(tǒng),、測量不同的材料、所要求的頻率不同的情況下,，需要對其具體問題具體分析,，這樣才能得出準(zhǔn)確的方法。國家標(biāo)準(zhǔn)測量方法覆蓋的頻率為50 MHz 以下和100 MHz 到30 GHz,，可以說是一個較廣的頻率覆蓋范圍,，但是不同范圍適用的材料和環(huán)境等都有所不同。介電常數(shù)的覆蓋范圍是2 到100,，接近1 的介電常數(shù)和較高介電常數(shù)的測量方法比較稀缺,，損耗普遍在10−3 到10−4 的數(shù)量級上。3. 測量介電常數(shù)的幾種主要方法從總體來說,，目前測量介電常數(shù)的方法主要有集中電路法,、傳輸線法、諧振法,、自由空間波法等等,。其中，傳輸線法,、集中電路法,、諧振法等屬于實驗室測量方法，測量通常是在實驗室中進行,，要求具有相應(yīng)的樣品采集技術(shù),。另外對于已知介電常數(shù)材料發(fā)泡后的介電常數(shù)通常用經(jīng)驗公式得到[26]。下面,，分別對這幾種方法的原理,、特點和發(fā)展現(xiàn)狀等做分別闡述。3.1. 集中電路法集中電路法是一種在低頻段將有耗材料填充電容,，利用電容各參數(shù)以及測量得到的導(dǎo)納推出介電常數(shù)的一種方法,。其原理公式為：

其中， Y 為導(dǎo)納,， A 為電容面積,， d 為極板間距離，e0 為空氣介電常數(shù),，ω 為角頻率,。為了測量導(dǎo)納,，通常用并聯(lián)諧振回路測出Q 值(品質(zhì)因數(shù))和頻率，進而推出介電常數(shù),。由于其頻率會受到小電感的限制,，這種方法的高頻率一般是100 MHz。小電感一般為10 nHz 左右,。如果電感過,，高頻段雜散電容影響太大。如果頻率過高,，則會形成駐波,，改變諧振頻率同時輻射損耗驟然增加。但這種方法并不適用于低損材料,。因為這種方法能測得的Q 值只有200 左右,，使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測得tand 也只在10−4 左右。這種方法不但準(zhǔn)確度不高,，而且只能測量較低頻率,，在現(xiàn)有通信應(yīng)用要求下已不應(yīng)用。

A型高頻Q表和C型高頻Q表主要區(qū)別