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述說介電常數測試儀測量的幾種主要方法

來源：技術文章更新時間：2019-11-25 瀏覽：3169次

介電常數是物體的重要物理性質，對介電常數的研究有重要的理論和應用意義。電氣工程中的電介質問題、電磁兼容問題、生物醫學、微波、電子技術、食品加工和地質勘探中，無一不利用到物質的電磁特性，對介電常數的測量提出了要求。目前對介電常數測量方法的應用可以說是遍及民用、工業、國防的各個領域。

　　介電常數測試儀測量介電常數的幾種主要方法：

　　從總體來說，目前介電常數測試儀測量介電常數的方法主要有集中電路法、傳輸線法、諧振法、自由空間波法等等。其中，傳輸線法、集中電路法、諧振法等屬于實驗室測量方法，測量通常是在實驗室中進行，要求具有相應的樣品采集技術。另外對于已知介電常數材料發泡后的介電常數通常用經驗公式得到。下面，分別對這幾種方法的原理、特點和發展現狀等做分別闡述。

　　1、集中電路法

　　集中電路法是一種在低頻段將有耗材料填充電容，利用電容各參數以及測量得到的導納推出介電常數的一種方法。其原理公式為：

　　其中，Y為導納，A為電容面積，d為極板間距離，ε0為空氣介電常數，ω為角頻率。

　　2、傳輸線法

　　傳輸線法是網絡法的一種，是將介質置入測試系統適當位置作為單端口或雙端口網絡。雙端口情況下，通過測量網絡的s參數來得到微波的電磁參數。

　　3、諧振法

　　諧振法是將樣品作為諧振結構的一部分來測量介電常數的方法，分為微擾法、全部填充諧振器空間的方法以及部分填充諧振器空間的方法。全部填充可以用公式(6)來計算

　　其中ε’是復介電常數實部，ε’’是復介電常數虛部，Q是品質因數，tanδ是損耗角正切，f0是無樣品時的諧振頻率。

　　4、自由空間法

　　自由空間法其實也可算是傳輸線法。它的原理可參考線路傳輸法，通過測得傳輸和反射系數，改變樣品數據和頻率來得到介電常數的數值。