UDC 621. 315. 61. 011. 5:621. 317. 08 GB L 32 中华人民共和国国家标准 GB 7265.1—87 固体电介质微波复介电常数的 测试方法 微扰法 Test method for complex permittivity of solid dielectric materials at microwave frequenciesPerturbation method 1987-11-01实施 1987-02-13发布 国 家标准局 发布 中华人民共和国国家标准 固体电介质微波复介电常数的 UDC 621.815.61 .011.5 *621 .317.08 测试方法 GB 7265 .1 --87 微扰法 Test method for complex permittivity of solid dielectric materials at microwave frequencies-Perturbation method 本方法适用于微波固体电介质复介电常数的测量。 适用频率范围：f=（2 ～18）GHz 测试范围：8°= 2～10 tand,= 1 × 10-4 ~ 5 × 10-3 1测试原理 适当合理地选用H品n或Eno模式或具有缩短电容的中等品质因数空腔谐振器作测试腔。测试腔在 所确定的模式下，有其谐搬频率f.和固有品质因数Q。当以杆状介质试样置于腔中电场集中部位时， 如图1所示，有耗介质试样将扰动腔中电磁场分布，从而使谐振频率降为fo5，固有品质因数亦降为 Q。s。如果试样体积比测试腔体积小得多，那么，这种扰动将是微弱的，因而腔体参量的变化也是微 小的。 根据试样扰动引起的谐摄频率变化△f为f.与s之差和品质因数的改变，可以应用微扰理论分别 推算出介质材料的介电常数e及介质损耗角正切tand。 因此，应用微扰法进行复介电常数的测试可归结为对测试腔在置人介质试样前、后的谐振频率和 固有品质因数的测量。 2样品尺寸及要求 2.1样品截面尺寸 2.1.1圆杆试样直径Ds 国家标准局1987-02-13批准 1987-11-01实施 1 GB 7265.1—87 祛兰盘 介质测试腔 介质试样杆 (a）H品a微扰测试腔示意图 法竺盘 一介质试样杆 介质测试腔 (b）E品微扰测试腔示意图 图1测试腔示意图 GB 7265.1—87 Ds~ D Ds~14" mm(对Eono腔) R 式中a- 一矩形测试腔横截面的宽边尺寸，mm， R——圆柱形测试腔的半径，mm。 2.1.2矩形杆试样横截面积A a2 A = wd~d2 ^ 式中： - 矩形截面的长度，mm， d一-矩形截面的宽度，mm。 一般有 wd 用千分下尺测量试样直径Ds，在杆状试样的上、中、下三点位置上，且旋转不同的角度，进行多 次测量，取其平均值为Ds的最后值。对矩形截面的长w和宽d亦应在上、中、下三点位置上进行测量， 并取平均值。 2.2样品长度Ls Ls=b+ (15~20) mm (对H品n腔) Ls=h + (15~20) mm (对Eino腔) 式中：b- -矩形测试腔横截面的窄边尺寸，mm; h一-En模圆柱形测试腔的高度，mm。 2.3样品要求 杆状试样的锥度在整根样品长度内小于0.01mm。 样品应为均匀介质，表面应无不正常的斑点，内部无不正带的杂质和气孔，在测试前需严格清洁 和干燥处理。 样品与插人孔的配合公差为； 孔尺寸公差+0.01s 试样杆尺寸公差－0.01。 3测试条件 3.1正常的测试大气条件 温度：20~30℃; 相对湿度：45% ~ 75% 气压: 86~ 106kPa。 3.2仲裁测试的标准大气条件 温度：25± 1℃l 相对湿度：48% ~52 % 气压，86~106kPa。 GB 7265.1—87 4 测试方法 4.1 测试系统 采用图 2 所示的测试系统。 使用具有频率微调的稳频和稳幅信号源，来激励终端反应式测试腔，其反射功率由环形器及高精 度可变衰减器而至晶体检波器，由检波电流在指示器上指示其谐振点，从而在数字式频率计上读测谐 振频率fo。 借助高精度可变衰减器和数字式频率计来测定终端反应腔的有载品质因数和无载品质因数，用电 平监视系统和可变衰减器来固定测试腔支路的人射功率，以保证谐振点和半功率点电平的稳定和正确。 稳频稳幅 定向辆合器 可变衰碱器 定向耦合器 隔离器 可调信号源 数字频率计 电平监视器 高精密度 D 隔离器 可变囊减器 隔离器 环行器 干离器 12 测试腔 需体检波器 指示器 图 2 测试系统图 4.2对主要测试仪器和元件的要求 4.2.1信号源 输出功率大于50mW 幅值稳定度优于0.02dB/10min； 频率稳定度优于 5 ×10-7 /10min, 频率微调分辨率为 1 kHz。 4.2.2高精度可变衰减器 使用范围：0～10dB 精确度：0.02dB/10dB 4. 2.3频率计 数字式频率计，分辨率优于1kHz。 4.2.4介质测试腔 H品，模式（n为奇数）或Eno模式腔体，单耦合孔构成终端反应式腔。试样孔设于电场驻波最强 处，对E。模式孔在中心位置电场驻波最强处。空腔无载品质因数Q。大于14000,耦合系数β约为0.4。 4.2.5电平监视器 要求监视到电平变化为0.01dB。 4.2.6隔离器 隔离比等丁或大于20dB； 4