(实验室装置)波导法测量介电常数.ppt

波导传输/反射法测量介质介电常数;自然界中大多数物质在微波波段都呈现为有损耗的绝缘体，称之为电介质，简称介质。介质在电场的作用下都会发生极化现象，即介质在外加电场的作用下其内部的正负电荷向着相反方向发生微小位移，从而产生许多电偶极矩。介质极化后在介质内部产生一个极化电场，这个电场的方向与外加电磁场的方向相反，大小与介质的极化程度、物质成分和物理状态，外界温度频率等有关。 介质的介电常数定义为电通量D与外加电场强度E的比值，是一个用来衡量介质中的电荷在外加电磁场作用下发生极化后的分布情况的一个常量 ; 介电常数是一个由本身性质和外界环境共同决定的反映介质电特性的物理量。 宏观上反映介质对电磁波辐射，散射，反射，吸收，传输等特性，微观上反映物质内部化学和物理结构。 通过它将介质极化的宏观现象和介质的微观结构联系起来。 ;物质在静电场中（无电磁波时）的介电常数是一个标量，实数 物质在交变电场中（有电磁波时）的介电常数是一个复数 介电常数的虚部反映波传播的损耗，实部反映波传播时状态的改变，如相位，相速，波阻抗等的改变。;介电常数测量方法;谐振腔法－将被测介质放入谐振腔中，引起谐振频率和品质因数变化，其测得的变化值与介质的介电常数有定量关系 自由空间波法－光学方法。通过测量介质的折射率，得到其与介电常数的定量关系。;波导传输/反射法;;The Parts in the Wave-guide method dielectric constant measuring system ;;一.矢量网络分析仪同轴线校准;二.同轴波导校准;样品端面S参数到介电常数的计算;推导一 ：介电常数一;厚度谐振问题：对于某些频点，即样品长度正好是半个波导波长的整数倍。 S11- 0，K值具有极大不确定性， 产生尖峰，即厚度谐振，为不确定值，需要去除。;推导二：介电常数二;厚度谐振和多值问题的解决;干土的介电常数;误差分析及校正; 定位误差的校准 波导口处的s参数为 ，样品两端面的s参数为 ;电长度l1和l2的计算 A为 和 的相位差 ;间隙误差 波导壁存在空气隙 校正公??为 其中 是由测量数据中直接推导出来的值， 表示修正以后的数值。 表示窄边样品的高度， 表示波导窄边高度与样品高度的差。 ;小 结; 同轴探针法测量介电常数;Coaxial probe permittivity measurement system;;Coaxial probe permittivity measurement system;High Temperature Probe Kit and Performance Probe Kit in the Coaxial probe permittivity measurement system;Coaxial probe permittivity measurement system