微波毫米波测试技术及仪器发展动态下.ppt

微波介质材料测量技术 微波介质材料的应用 微波介质材料的种类: (1) 低耗和吸波材料 (2) 电介质和非电介质材料 (3) 低介电常数和高介电常数材料 (4) 不同的外形结构材料 介质材料测试的重要性 测试方法的分类 传输法 谐振法 传输法是将被测材料置入测试装置中，将其作为双口网络，测量此双口网络S参数，从而推算出微波的材料参数 也可将被测材料置入传输线终端作为单口网络，并对复反射系数?进行测量，从而推算出被测材料的复介电常数 将被测样品加工成可嵌入波导或同轴线内填满终端，然后终端用金属片短路，这样就构成了传输线终端加载法 将较大面积的片状介质材料放置在同轴或波导端口外进行测量 利用传输线入射的波经被测介质反射后对复反射系数Γ进行检测，可推算出被测材料的复介电常数。该方法可进行无损测量，但对低耗材料的损耗测量误差较大 自由空间测试法属于开场测量方法,它具有如下优点： 1）因为所采用的电磁波为线极化平面波，所以可对材料进行取向测试； 2）可实现对介质材料复介电常数的宽频带测量； 3）在某些场合可完成非损伤测试 谐振法是通过测试谐振腔（器）的谐振频率和固有品质因数，从而计算出介质材料的微波复介电常数 谐振法在测试准确度方面，尤其是低耗材料的损耗测试方面，比起传输要好得多 对于高损耗介质材料，谐振法难以找到谐振峰，所以只能对低耗材料进行测量，而且测试往往是在某一个频率点进行，从而限制了它的测试频带 近年来，为了弥补它的不足，往往采用多模技术以扩展其测试频带 由块状被测样品填充矩形腔，矩形腔的横向尺寸与介质大小一样，而纵向为部分填充，工作模式通常取TE10p模 微带谐振器法通常将被测介质作为环状微带谐振器的衬底，对其谐振频率和Q值进行测量，可求得复介电常数 带状线谐振器法通常将被测基片作为带状线谐振器的衬底材料。当谐振器谐振时，对谐振器进行测量可测得其复介电常数。该方法十分适合用于对微波集成电路基片复介电常数的测量 电子科技大学已建立了该系统。采用同轴线通过空气隙与带状线谐振器进行耦合的方法，成功抑制了当εr′增大时出现的杂模，使εr′的测试范围大大拓宽，且有满意的测试精确度 超导腔法是利用当测试腔置入低温环境下其微波表面电阻低，Q 值高的特点对介质材料的复介电常数进行测量，因为它的Q 值较常规腔高得多，所以它尤其适用于对较低损耗材料的测量。 将圆柱形高介电常数、低损耗的被测介质置入两金属板之间以构成谐振器进行测量的方法, 其测试的准确度较高。这种方法对测高介电常数的介质材料，目前仍为最有效的方法。 电子科技大学设计了一套介质谐振器测试系统，实现了在宽频带的频率范围内复介电常数频率特性的测量。 采用较小介电常数的被测介质材料置入谐振腔，对腔内场进行微小的扰动，通过对谐振频率进行测量，可得介质材料的复介电常数。但微扰较大时，将会出现较大的测试误差。微扰法主要有TM0n0的圆柱腔微扰法和TE10p的矩形腔微扰法。 电子科技大学已建立了上述两种测试系统, 对低介电常数材料进行了迅速、准确的测量。 微波介质材料测量的新动向 高介电常数低损耗介质薄膜的测量 各向异性吸波介质薄膜材料的测量 超高温低损耗介质材料的测量 谐振腔微扰法 谐振法测量 由于被测介质材料的外形尺寸、电气特性、物理状态、测试频段不同，所采取的测试方法也不同。 所有的测试方法均可采用微波矢量网络分析仪并配上适当的测试装置进行测试，部分的测试方法可采用微波标量网络分析仪并配上适当的测试装置进行测试。 * * 微波毫米波测试技术及仪器发展动态 （下） 2008年 微波技术新进展 多功能多参数综合测试系统 仪器与模块资源丰富： ◇GPIB总线台式仪器：136型号产品 ◇VXI总线测试模块： 26型号产品 ◇PXI总线测试模块： 16型号产品 ◇PCI总线测试模块：7型号产品 ◇LXI总线测试模块（正在开发） 自动测试系统硬件资源 七种VXI模块到20GHz 七种PXI模块到3GHz 微波和射频模块品种齐全 Test Center软件平台： ◇集开发、运行和管理于一身的综合软件平台 ◇具有开放、通用、可扩展、便于二次集成 ◇支持各种主流开发软件的TPS 第一个国产的具有自主知识产权的集开发、运行和管理于一体的自动测试系统平台软件。 自动测试系统软件平台 天线与RCS测试系统 发射天线 AV3860 型微波放大器 毫米波倍 频源模块 天线转台 参考天线 测试混 频模块 参考混 频模块 本振与中频分配装置 AV3630高灵敏度幅相接收机 本振 信号源 发射 信号源 转台控制器 当用于微波频段时去掉此模块 主控计算机 天线测量系统组