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T5260A-2KA矢量网络分析仪关于聚酰亚胺材料测试的实例分享

更新时间:2024-08-29       点击次数:377
T5260A-2KA矢量网络分析仪关于聚酰亚胺材料测试的实例分享
 
  引言:本期测试的是聚酰亚胺材料,该材料具有高温稳定性、耐腐蚀性、高韧性及阻燃性等特点,广泛应用于航空航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。且因其在性能和合成方面的突出特点,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,其巨大的应用前景已经得到充分的认识。
 
  本次分享的是使用分离式谐振腔法,测量聚酰亚胺材料在微波特性上的介电常数和损耗角正切值,该方法常用于低损耗介质材料电磁参数测量,突出优点是测量准确度高,可广泛运用于航空航天、通信、电子电工等行业领域,实现对薄膜、基板类材料的电磁参数测试。
 
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测试场景图
 
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图1 测试场景图
 
  被测材料实物图
 
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图2 聚酰亚胺材料样品图
 
  测试原理
 
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  分离式谐振腔常用于平板、薄膜类介质材料的测量,测量其在高频微波频段的介电常数和损耗角正切值。
 
  将薄膜样品置于分离式谐振腔中,通过矢量网络分析仪连接测试夹具,测量样品放置前和放置后谐振峰的频率偏移量△f以及品质因数Q值变化,然后基于严格的电磁场分析,软件计算得到材料的介电常数和损耗角正切参数。
 
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图3 分离式谐振腔测试示意图
 
  测试内容
 
  根据手册指标要求,被测样品(聚酰亚胺材料),在测试频率10.06GHz附近,其介电常数实部的测试结果标称值为3.2,系统误差允许范围为±0.1以内;损耗角正切值的测试结果标称值为6.3x10^-2,系统误差允许范围为±0.001以内。
 
  经过测试,数据结果如下所示。
 
  置样后介电常数测试(10GHz)
 
  如图所示,在夹具中放入聚酰亚胺材料后,由材料测量软件抓取当前矢量网络分析仪的S参数数据,计算出样品的三次介电常数测试值,分别为3.197,3.133,3.074,取平均值即3.135。
 
  参考第三方的数据报告,测试结果精确度符合要求。
 
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图4.1 样品介电常数测试结果图
 
  置样后损耗角正切测试(10GHz)
 
  如图所示,在夹具中放入聚酰亚胺材料后,由材料测量软件抓取当前矢量网络分析仪的S参数数据,计算出样品的三次损耗角正切测试值,分别为6.95x10^-2,6.36x10^-2,5.49x10^-2,取平均值即6.267x10^-2。
 
  参考第三方的数据报告,测试结果精确度符合要求。
 
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图4.2 样品损耗角正切测试结果图
 
  经测试,测试结果符合要求
 
  聚酰亚胺材料的介电常数和损耗角正切值,指标符合实验室标称值。
 
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