[發(fā)明專利]一種材料介電性能的精確測試方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910754281.2
• 申請日: 2019-08-15
• 公開（公告）號: CN110333395B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江子奇;胡大海;趙銳;鄒翹;王亞海
• 申請（專利權(quán)）人: 中電科思儀科技股份有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種材料介電性能的精確測試方法，其特征在于，包括：

通過諧振腔法激勵諧振腔獲得諧振曲線；

記錄測試頻率以及與測試頻率一一對應(yīng)的復(fù)信號數(shù)據(jù)；

建立復(fù)信號數(shù)據(jù)與測試頻率、諧振頻率和3dB帶寬之間的等式關(guān)系；

對所述等式關(guān)系進(jìn)行線性化處理；

根據(jù)線性化處理后的等式關(guān)系建立最小二乘法公式；

通過對最小二乘法公式求偏導(dǎo)得到諧振頻率和3dB帶寬；

根據(jù)諧振頻率和3dB帶寬求得品質(zhì)因素；

通過諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)獲得材料的介電特性。

2.如權(quán)利要求1所述的一種材料介電性能的精確測試方法，其特征在于，建立復(fù)信號數(shù)據(jù)與測試頻率、諧振頻率和3dB帶寬之間的等式關(guān)系，具體為：

其中，f為測試頻率，S₂₁(f)為獲取的每個對應(yīng)頻率f的復(fù)信號，f_B為3dB帶寬，f_R為諧振頻率，為與頻率無關(guān)的相位常量，|S₂₁|_max為獲取的諧振頻率點的幅度值。

3.如權(quán)利要求1所述的一種材料介電性能的精確測試方法，其特征在于，對所述等式關(guān)系進(jìn)行線性化處理，具體為：

將所述等式關(guān)系簡化為：其中，

其中，S₂₁(f)為獲取的每個對應(yīng)頻率f的復(fù)信號，f_B為3dB帶寬，f_R為諧振頻率，為與頻率無關(guān)的相位常量，|S₂₁|_max為獲取的諧振頻率點的幅度值；

將簡化后的等式轉(zhuǎn)化為線性公式，其中，

4.如權(quán)利要求1所述的一種材料介電性能的精確測試方法，其特征在于，根據(jù)線性化處理后的等式關(guān)系建立最小二乘法公式，具體為：

其中，j表示采樣頻率點,W_j為每個頻率點數(shù)據(jù)對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)；χ²為最小二乘法的一個中間變量，為中間變量，是第j個采樣頻點的S₂₁的倒數(shù)。

5.如權(quán)利要求4所述的一種材料介電性能的精確測試方法，其特征在于，通過對最小二乘法公式求偏導(dǎo)得到諧振頻率和3dB帶寬，具體為：

通過復(fù)線性回歸得到W_j＝A|S₂₁(f_j)|⁴，其中，A為未知常量，f_j是第j個采樣點的頻率；

令其中，a、b、p、q、u_j、v_j分別為上式中實部和虛部的未知變量；

將上述參數(shù)帶入最小二乘法公式，對a、b、p、q求偏導(dǎo)，得到a、b、p、q參數(shù)的值；進(jìn)而求得的值，根據(jù)公式求得和的值；進(jìn)而求得諧振頻率f_R和3dB帶寬f_B。

6.如權(quán)利要求1所述的一種材料介電性能的精確測試方法，其特征在于，根據(jù)諧振頻率和3dB帶寬求得品質(zhì)因素，具體為：

Q＝f_R/f_B

其中，f_B為3dB帶寬，f_R為諧振頻率。

7.一種材料介電性能的精確測試系統(tǒng)，其特征在于，包括：

用于通過諧振腔法激勵諧振腔獲得諧振曲線的裝置；

用于記錄測試頻率以及與測試頻率一一對應(yīng)的復(fù)信號數(shù)據(jù)的裝置；

用于建立復(fù)信號數(shù)據(jù)與測試頻率、諧振頻率和3dB帶寬之間的等式關(guān)系的裝置；

用于對所述等式關(guān)系進(jìn)行線性化處理的裝置；

用于根據(jù)線性化處理后的等式關(guān)系建立最小二乘法公式的裝置；

用于通過對最小二乘法公式求偏導(dǎo)得到諧振頻率和3dB帶寬的裝置；

用于根據(jù)諧振頻率和3dB帶寬求得品質(zhì)因素的裝置；

用于通過諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)獲得材料的介電特性的裝置。