[發明專利]一種厚膜材料介電常數的測量方法

在審

• 申請號: 202010559503.8
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111679131A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 李維佳;王慧;龐超;袁玉靈;謝海巖
• 申請（專利權）人: 成都佳馳電子科技有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

本發明涉及一種厚膜材料介電常數的測量方法，所述測量方法包括：測量未加待測材料時測量夾具的輸入反射系數的值；測量加入待測材料時測量夾具的輸入反射系數S₁₁的值；根據所述輸入反射系數和所述輸入反射系數S₁₁的值計算得到待測材料介電常數的實部值和虛部值，進而得到待測材料的介電常數。本發明的優點在于：通過設計定制的測量夾具進行測量，測試效率快、準確率高；且可以直接對材料進行介電常數測試，避免了對材料的破壞，打破了測量時待測材料需要壓制圓片的局限，且測量頻率范圍為0.5?3GHz，提高了測量頻率，使厚膜介電常數的測量更加方便。

技術領域

本發明涉及電子材料測量領域，尤其涉及一種厚膜材料介電常數的測量方法。

背景技術

材料的介電常數測量在通信、航天等相關技術領域有十分重要的作用，其方法也一直是材料科學、生物電磁學、隱身技術等電磁場與微波工程問題領域的重要課題。

材料的介電常數在微波及毫米波段的測量方法按原理可以分為網絡參數法、諧振腔法兩大類。網絡參數法包括時域法、傳輸反射法、多厚度法、多狀態法、自由空間法。時域法操作復雜且計算量大；多厚度法要求樣品厚度成倍數關系，且均勻一致；多狀態法對于高損耗材料而言測試準確度會下降；自由空間法所需樣品尺寸較大，表面平坦且雙面平行；諧振腔法適合于單個頻點的測量。傳輸反射法是目前國內外測量吸波材料介電常數最普遍的方法，常用同軸線、帶狀線或者波導等傳輸線作為夾具。帶狀線傳輸反射法對其測量盒加工的精度要求十分高；波導傳輸反射法主模帶寬有限，且在低頻尺寸較大，不易制作；最常用是同軸傳輸反射法，同軸傳輸反射法的適用頻段可到18GHz，但是其環狀樣品不易制作，且待測材料的厚度為2～3mm時精度較高，當材料為較薄的片材時，需將環狀的片材粘到一起進行測試，會有一定的誤差。

目前，在測量材料的介電常數時多利亞阻抗分析儀及配套的測量夾具實現，如圖1所示，是是德科技關于使用LCR表和阻抗分析儀測量介電常數，其通過將待測材料2放入阻抗分析儀測量夾具腔體1中，測量夾具放入待測材料1前后夾具總體電容的變化與夾具及其中待測材料2的介電常數的關系求出待測材料2的介電常數；但是目前其測量頻率只在1kHz-1GHz的范圍，且測量的樣品需要壓成圓片狀才能進行測量。因此，如何快速有效的測量出材料的介電常數，是現階段需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供了一種厚膜材料介電常數的測量方法，解決了目前介電常數測量方法存在的問題。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：一種厚膜材料介電常數的測量方法，所述測量方法包括：

測量未加待測材料時測量夾具的輸入反射系數的值；

測量加入待測材料時測量夾具的輸入反射系數S₁₁的值；

根據所述輸入反射系數和所述輸入反射系數S₁₁的值計算得到待測材料介電常數的實部值和虛部值，進而得到待測材料的介電常數。

進一步地，所述的測量未加待測材料時測量夾具的輸入反射系數的值包括：

測量未加待測材料時測量夾具第一頻率處的輸入反射系數的值；

測量未加待測材料時測量夾具第二頻率處的輸入反射系數的值。

進一步地，所述的測量加入待測材料時測量夾具的輸入反射系數S₁₁的值包括：

測量加入待測材料時測量夾具第一頻率處的輸入反射系數S₁₁的值；

測量加入待測材料時測量夾具第二頻率處的輸入反射系數S₁₁的值。

進一步地，根據輸入反射系數和所述輸入反射系數S₁₁的值計算得到待測材料介電常數的實部值包括：