经济型介电常数测试系统-基于便携式单端口矢网

介电常数是材料非常重要的一个特征参数，通常是随温度和介质中传播的电磁波频率而变化，在众多应用中是个必须

监测的材料参数。介电常数的精确测量通常是通过矢量网络分析仪去完成，而传统的测量方案由于矢网的价格和体积

重量因素，限制了很多客户的投资意愿和应用的便利性。本文介绍了两种利用Copper Mountain科技的便携式单端口

矢网设计的对液体和固体材料的介电常数测量方案，无论从性价比还是便利性上，都远超传统方案。

方案一 液体介电常数测量方案

对大部分的液体材料，通过对介电常数的精准测量来获得其组分信息、结构信息和极化机理，相对于基于光学的光谱

测量表征，最近已经变得越来越流行。尤其对于天然的混合物，如牛奶、果汁、谷物和一些软组织等，介电常数测量

表征的优势更加突出。

01 软件介绍

软件操作简洁；

自带Cole-Cole模型拟合，给出拟合曲线，验证实测结果；

提供Cole-Cole模型的基础参数，方便用户直接画出介电常数曲线；

可自定义时间间隔进行自动测试，实时监测待测物的介电常数变化；

多种参数输出，方便用户后处理。

                                                                       图1：自来水的介电常数

                                                                                 图2：加入酒精后水的介电常数

02 系统特点

专业计量级单端口矢量网络分析仪，极高的测量精度；

最高频率支持到18GHz；

专业的探头电磁模型参数提取，提升测量精度；

小巧便携的系统设计，总重不超过4kg，超高性价比；

教学、科研、生产的理想工具。

方案二 固体材料介电常数测量方案

Epsilometer测试方案是与领先的材料测量解决方案及系统供应商Compass Technology合作开发的。它运用了一种

基于平行板电容概念的新测量方法，可以确定厚度高达3毫米的介质材料复介电常数。

与传统的电容法测量装置不同，这种新方法大大简化了校准程序，通过全波计算电磁代码对夹具进行精确建模，解决

了传统电容方法中寄生阻抗带来的限制。具体来说，利用时域有限差分代码设计夹具并创建基于数据库的反演算法。

反演算法将测得的夹具反射(S11)转换为被测样品的介电特性。

01 Epsilometer软件介绍

Epsilometer软件测量和绘制介电常数、损耗、损耗角正切。

                                                               图1：使用Teflon样品进行简单的一步校准

                                                                                 图2：查看测量图

测量数据和反介电常数结果自动保存为文本文件(*.s1p和*.epsmu)；

简易校准程序；

绘图支持缩放；

实部、虚部或Tan Delta数据图显示；

数据可以保存在记忆中，以便参考和比较多组测量结果；

数据可以保存为.png或.csv文件；

可以定义测量的频率范围和VNA频率范围内的测量点数；

可以在线性和对数频率刻度之间切换；

可以在测量结果中不同数据格式之间切换；

适用于陶瓷测试(样品表面必须平坦)。

02 系统特点

Epsilometer是一种低成本的，操作简单的固态材料介电常数测量解决方案；

可测量0.3到3毫米厚的介质材料样品，可测3MHz-6GHz的复介电常数；

可输出包括介电常数、损耗、损耗角正切；

Epsilometer测试方案包括 、 软件、测量夹具、 软件和校准件。