LAMBDA-Epsilon系列LAMBDA-RCTS谐振腔法测试方法

常见介电常数测试材料举例：

材料测试主要包括介电材料和磁性材料的测试，常用的参数包括介电常数如|εr|,εr’,εr”,tanδ，磁导率如|μr|,μr’,μr”等。目前测量介电常数常用的方法主要有同轴/波导传输线法、自由空间法、谐振腔法、平行板电容法、同轴探头法等等。每种测试方法都有自己的适用范围，并没有一种能够适用所有场景的通用方法，因此需要根据以下特性选择合适的测试方法：

针对以上不同的应用场景，我们提供多种材料电磁参数测试系统，这里小编先带来谐振腔法介电常数测试系统的介绍，后续也会带来其它测试系统的介绍。

一、LAMBDA-RCTS谐振腔法

TE01δ模介质谐振腔技术是一种非常精确的测量块状低损耗盘状或柱状介质陶瓷复介电常数的技术。提供了专门的软件，基于严格电磁场分析得到材料复介电常数和损耗的准确值。TE01δ模介质谐振器腔可定制。

二、测试方法说明

该方法利用电磁场谐振进行测试，是低损耗材料测试准确度最高的方法，通过矢量网络分析仪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，基于严格的电磁场分析，得到介质材料复介电常数的准确解。

测试系统如下图所示：

步骤1：利用矢量网络分析仪测量空腔状态（闭式谐振腔内未放入被测样品）谐振频率和相应 Q 值，期间需要调节耦合探针深度，使谐振峰处散射参数S21模值处于-40dB~ -50dB之间，并记录，如下图所示。

步骤2：将白色氧化铝陶瓷样品放置于腔内，测量加载样品后的谐振峰f和相应Q值，使用调节螺纹调节耦合探针深度，使谐振峰处散射参数S21 峰值处于-25dB~50dB 之间，然后记录，放入样品后谐振峰会左移，如下图所示。

步骤3：将USB 授权钥匙插入电脑，打开测量软件，将各参数输入测量软件，点击计算得到介质材料介电常数与损耗角正切。

步骤1：测试系统连接完成后，打开测量软件，点击自动测试测量空腔状态（闭式谐振腔内未放入待测样品）谐振频率 f 和相应 Q 值。

步骤2：将白色氧化铝陶瓷样品放置于腔内，软件界面点击添加样品，输入样品的直径和厚度，点击自动测试测量加载样品后的谐振峰f和相应 Q 值，然后点击计算得到介质材料介电常数与损耗角正切。

 
       三、测试注意事项

我们在测试样品加工误差应尽可能小，样品加工误差越小，测试越精确。对于手动测试介电常数，需注意：

1、空腔参数设置可采用默认值，提高测试效率，但准确度稍有下降。

2、关于谐振峰的判断：根据电磁谐振的原理，腔内会形成多个谐振模式，网络分析仪会测得多个谐振峰，错误的谐振峰，会导致错误的测试结果，谐振峰的判断方法如下：本测试案例中，空腔谐振峰频率固定约为4.85GHz 附近，容易识别。而放置样品后的谐振峰，其左移量与样品的尺寸和介电常数相关，但必定小于4.85GHz，一般在小于4.85GHz 频段通常会出现几个干扰峰影响判断，识别方法：抬起谐振腔上盖，观察谐振峰的变化情况，正确的谐振峰会稍往左偏移，峰消逝不明显，而干扰峰会有明显消逝现象。

3、网络分析仪参数设置建议：①扫频点数＞1600（sweep->point :1600）；②中频带宽：＜10kHz（IF：10KHz）；③使用光标功能自动追踪谐振峰（Marker->Marker Search->Bandwidth）。