聚乙烯介电常数测试仪GB/T5597-1999前言本标准是对GB/T 5597一1985《固体电介质徼波复介电常数的测试方法》的修订。

本标准对原标准GB/T 5597--1985做了如下修订:

信号源由扫频信号源改为频综信号源,使测试系统大为简化;由于改窄带反射速调管扫频工作点，

指示器用4六位普通数字电压表代替原采用的双综示波器;测试误差分析由原来采用各误差源的“贡

献"绝对值求和改为方和根的误差综合,因而测试误差大幅下降,△t’/e'由原来的1.5%降至1.0%，

△tan8。由原来15%tan8,+1.0x10‘降至3%tanÃ,+3.0X10-“;并将 tanò,的测试范围下限由2X10-

改为1X10-.

本标准自实施之日起同时代替GB/T 5597-1985。

本标准的附录A、附录B、附录C都是提示的附录。

本标准由中华人民共和国电子工业部提出。

本标准由电子工业部标准化研究所归口，

本标准起草单位:中国电子技术标准化研究所、电子科技大学，

本标准主要起草人:张其劭、王玉功、李晓英。

聚乙烯介电常数测试仪

中华人民共和国国家标准

固体电介质微波复介电常数的

GB/T 5597-1999

测试方法

代替GB/T5597-1985

Test method for complex permittivity of solid

dielectrie materials at microwave frequencies

1范围

本标准规定了均匀的,各向同性的固体电介质材料微波复介电常数的测试方法。

本标准适用于频率范围为2GHz~18GHz内复介电常数的测定。推荐测试频率为9.5GHz，其测

定范围:相对介电常数实部e'为2~20,介质电损耗角正切tan8,为1X10‘~5x10.

2定义

复数介电常数e为:

E=E*E,=€(d’-j°)

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..*(1)

式中:“一复数相对介电常数;

“一真空介电常数,其值为8.854X10F/m,

本标准所述及的复数介电常数实际上均指相对介电常数,并以相对介电常数的实部e'和介电损耗

角正切tanÃ,-e"/e’ 表征之

3测试原理

在一确定频率下圆柱型TE模式高品质因数测试腔的谐振长度为1..固有品质因数为Q,如图1

(a)所示。当此测试腔中放入厚度为d的盘状试样后,如图1(b)所示,将发生两方面的变化:(1)由于介

质试样的介电常数e大于1,因此填充有试样介质的那段波导的相位常数将增大,在原频率上产生谐振

的腔体长度将缩短为1;(2)由于介质试样将引入附加的介质损耗,导致测试腔的固有品质因数下降为

Q

此系统的特点是用精密刻度衰减器来调节测试电平,让晶体检波器作等电平指示。进行“高频替代"测量介质测试腔在测品质因数时的衰减量。晶体检波器作等电平指示可以避免晶体检波器非线

性而引入的误差。

5.2信号源

a)输出功率大于10 dB;

b)幅值稳定度优于0.01 dB/10 min;

c)频率稳定度优于1X10-*/10 min;

d)频率微调分辨率优于1X10-’f.。

建议采用频综信号源。

5.3精密刻度衰减器

使用范围:0~10dB,精确度:0.02 dB/10 dB。

建议用回旋式衰减器。

5.4介质测试腔

单模TE工作,空腔无载品质因数Qx≥40000,调谐活塞位置读测精度0.01mm。测试腔简图见

附录 A(提示的附录)。

5.5数字式电压表

电压分辨率1μV,4½位读数。

5.6晶体检波器

非调配式宽频带晶体检波器。

5.7隔离器

隔离比优于20dB,正、反向驻波比系数小于1.20.

6试样尺寸及要求

6.1 样品直径 D.

D,= (2R - 8) ±0.1mm

.....* ..*.…...****…*.*******---(2)

式中:R一一测试腔半径,mm;

8--与测试腔尺寸有关的量,在推荐测试频率的试腔中,建议定为1.5 mm。

6.2 样品厚度d

选择试样厚度d的原则是取其电长度在85*左右,以提高测试灵敏度并降低测试误差,在待测材料

的介电常数e大致已知的情况下,可按下式计算样品厚度。

d ≡ 0.236[(s«)’门*……………………(3)

式中:f.一测试频率,亦即测试腔的谐振频率,GHz;

R一--测试腔半径,mm;

d--样品厚度,mm。

样品厚度的选择见附录B(提示的附录)。

6.3样品要求

盘状样品两主平面的不平行度不大于0.01mm,两主平面的不平直度不大于0.01mm。

样品表面应无不正常的斑点和划痕,内部无不正常的杂质和气孔;在测试前需严格清洁和干燥处

理。

7测试程序

7.1空测试腔的测量

7.1.1 开机预热15min,使系统正常工作。

7.1.2置信号源输出连续波频率在测试频率f。上,调节精密刻度衰减器在9.0 dB~9.8dB范围内，

调节信号源的输出电平,使晶体检波器输出在数字式电压表上读得10mV左右的指示数a。,记录此时

精密刻度衰减器的衰减量A:.

7.1.3调节介质测试腔,由数字式电压表指示跌到点来确定测试腔已调到谐振点,谐振点频率为

fo,记录介质测试腔的活塞位置刻度1。和谐振频率f。,此时数字式电压表上的读数为a..

7.1.4调节精密刻度衰减器(减少衰减量),使数字式电压表上的读数自a,上升恢复到a。,记录此时精

密刻度衰减器的衰减量A:,则介质测试腔在谐振点引入的衰减为A=A,一A:,以分贝计。