1、company logocompany logo介質特性測量實驗介質特性測量實驗company logocompany logo2實驗目的實驗目的1.1.了解測量相對復介電常數的幾種方法了解測量相對復介電常數的幾種方法. .2.2.測量某介質材料的復介電常數測量某介質材料的復介電常數. .company logocompany logo3實驗原理實驗原理電介質的特性可以用復介電常數來描述電介質的特性可以用復介電常數來描述: :,0)j，復（式中式中 稱為相對復介電常數的實部稱為相對復介電常數的實部, ,表示存儲電能的表示存儲電能的能力能力. . 0/ ， 稱為介質的損耗因子稱為介質的損耗因子,

2、 ,表示產生的介質損耗表示產生的介質損耗. .引入一個叫做損耗正切的無量綱量引入一個叫做損耗正切的無量綱量: : tg tg微波電介質特性的測量就是測微波電介質特性的測量就是測 和和 tg,company logocompany logo4實驗原理實驗原理測量復相對介電常數的方法很多測量復相對介電常數的方法很多, ,常用的測量方法有常用的測量方法有: :反射反射法法. .諧振腔法諧振腔法. .空間波法空間波法, ,下面介紹反射法中的兩種測量方法下面介紹反射法中的兩種測量方法. .1.終端短路法的測量原理終端短路法的測量原理2.開口矩形波導反射法開口矩形波導反射法將介質試樣段置于測量系將介質試樣

3、段置于測量系統的末端統的末端, ,其輸出端接短路其輸出端接短路板或開路器以產生全反射板或開路器以產生全反射. .根據介質試樣段引起的駐根據介質試樣段引起的駐波節點偏移和駐波系數可波節點偏移和駐波系數可確定試樣的相對介電常數確定試樣的相對介電常數和損耗因子和損耗因子. .開口波導接在無窮大金屬法蘭盤開口波導接在無窮大金屬法蘭盤上，讓待測樣品緊貼法蘭盤，法上，讓待測樣品緊貼法蘭盤，法蘭盤將整個空間分為兩個區域：蘭盤將整個空間分為兩個區域：波導內部和右半空間，右半空間波導內部和右半空間，右半空間為充滿均勻、各向同性、無磁性為充滿均勻、各向同性、無磁性介質的半無限空間，在兩個區域介質的半無限空間，在兩

4、個區域中分開處理，然后加上開口面上中分開處理，然后加上開口面上的連續性條件，問題即可得解。的連續性條件，問題即可得解。company logocompany logo5實驗步驟實驗步驟1、按圖連接測試系統、按圖連接測試系統圖圖1 終端短路法終端短路法company logocompany logo6實驗步驟實驗步驟2、終端短路法求、終端短路法求復company logocompany logo7實驗步驟實驗步驟3、開口矩形波導反射法測、開口矩形波導反射法測復(1)(1)在本測試中在本測試中, ,采用采用3cm3cm波段的自動測量線波段的自動測量線, ,首先調試整個系統首先調試整個系統. .(2

5、)(2)將開口波導面緊貼被測介質將開口波導面緊貼被測介質, ,測出系統的復反射系數測出系統的復反射系數, ,數據將在顯數據將在顯示屏上示出示屏上示出. .(3)(3)將所測復反射系數中的模值換為駐波系數及相角，然后將駐波系將所測復反射系數中的模值換為駐波系數及相角，然后將駐波系數和相角代入事先編好的程序數和相角代入事先編好的程序, ,由計算機算出由計算機算出 和和 。 tg,company logocompany logo8思考題思考題用用“終端短路法終端短路法”測量介電常數時的主要誤差來源測量介電常數時的主要誤差來源. .用用 開口矩形波導發射法開口矩形波導發射法 測量介質介電常數時測量介質介電常數時, ,介