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T5260A-2KA矢量網絡分析儀關于某高分子材料測試的實例分享
引言：隨著材料測試領域的不斷擴大，生產高性能纖維及復合材料的企業日益增多。材料的介電常數及損耗角正切的測量，也變得十分重要。
本期介紹的某高分子材料，具有超低介電損耗、高耐熱、高導熱等特性，廣泛應用于天線、毫米波、軍工電子等領域。
本期分享的分離式諧振腔法，是測試該高分子材料在10GHz頻點下介電常數、損耗角正切值的重要方法。
測試場景圖
圖1 測試場景圖
被測材料實物圖
圖2 某高分子材料樣品圖
測試步驟
①搭建測試平臺
通過線纜連接夾具與矢量網絡分析儀，將矢量網絡分析儀通過網口與計算器連接好，并配置所需運行環境。
②測試空腔數據：
在計算機上運行軟件，進行空腔數據的初步測試。
③調整空腔諧振峰值：
在矢量網絡分析儀上將諧振峰以窄帶顯示，調整諧振腔的探針，使峰值接近-50dB，再次測試空腔數據。
④測試置樣后的數據：
確保樣品平穩放置到腔體后，利用軟件抓取置樣后的測試數據。
⑤計算獲得數據：
運行軟件獲取介電常數、損耗角正切值。
測試示意圖如下所示：
圖3 分離式諧振腔示意圖
測試內容
測試實況
針對被測樣品（某高分子材料），在測試9GHz—10GHz頻段內，諧振峰頻點的介電常數實部的測試結果標稱值為3.45，系統測量精度為±0.03；損耗角正切值為3.56x10^-3。
經過測試，數據結果如下所示。
4.1 介電常數測試
如圖所示，放入被測高分子材料后，由材料測試軟件抓取當前矢量網絡分析儀的S參數數據，計算出介電常數，三次測量結果分別為：3.949，3.966，3.953。
圖4.1 某高分子材料介電常數測試結果圖
4.2 損耗角正切測試
如圖所示，獲取S參數數據后，通過材料測試軟件計算出損耗角正切值，三次測量結果分別為：4.18x10^-3，3.88x10^-3，3.84x10^-3。
對比第三方檢測機構的測試結果，該高分子材料的介電常數和損耗角正切值，與T5260A-2KA網分實際測試的結果基本一致。
圖4.2 某高分子材料損耗角正切測試結果圖
測試數據對比一覽表
測試頻率(10GHz) | 創遠介電常數實部 | 第三方檢測機構 | 對比差異 |
介電常數 | 3.956 | 3.971 | 0.015 |
損耗角正切 | 3.967x10^-3 | 3.528x10^-3 | 0.439x10^-3 |
結論
經過對比測試，該高分子材料的介電常數和損耗角正切值指標符合實驗室標稱值。
創遠信科
創遠信科（上海）技術股份有限公司（簡稱創遠信科，曾用名上海創遠儀器技術股份有限公司）成立于 2005 年，總部位于上海，北交所上市企業（920961），是一家自主研發射頻通信測試儀器和提供整體測試解決方案的專業儀器儀表公司。公司專注于增強無線測試儀器的勢能建設，主要發展無線通信測試、車聯網測試以及無線通信設備等三個方向，擁有自主品牌和一系列測試儀器核心技術，集研發、生產和銷售為一體，是具有自主知識產權的高新技術企業。榮獲 2016 年度國家科學技術進步獎特等獎、2020 年度江蘇省科學技術獎一等獎、專精特新“小巨人”企業、國家知識產權示范企業等榮譽。
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