【国家标准(GB)】 微波固体电介质材料介电特性测试方法同轴终端短路法

中华人民共和国国家标准
微波固体电介质材料介电特性测试方法同轴终端短路法
Test method for the determination of the dielectricproperties of solid dtelectric materiais at microwave frequenciesThe method of coaxial terminal shorl circuitGB9533—88
本标准适用于加工成圆简状的均勾固体电介质材料的介电常数e和损耗角正切tan的测试，本标准适用的测量范围：
f = 0. 4 ~ 2. 0GHz
= 2 ～ 20
tan=1×10-3~1×10-1
测量原理
以标准空气线为测试样品座，接至传输线末端，终端短路，产生全反射，当介质试样位于短路末端时,在介质试样的输入端得到阻抗关系式：thyL
_{ - jstant
张Ll s -jtan
式中，——传播常数，=Q+jβ,α为衰减常数，为相位常数；L
一介质试样长度，mm：
-驻波比；
D样品表面到第一波节点距离,mm;（a为自由空间波长，mm）。
死——自由空间的波数，—
根据介质试样放入传输线中引起驻波节点偏移万和驻波比（见图1），可计算试样的介电常数和抓耗角正切 tan的值。
2介质试样
2.1试样要求
试样旱圆简状。
外径： p =14.288-8mm。
内径：Pa —6.204+mm。
长度：当损耗角正切tan小于1×10\时，L为（\+1),当摄耗角止切tan大于1×10-时，L为短样品试样内、外径同轴度为如0.01,两端面与轴线的垂直度优于0.01 m。试样内、外径粗糙度R，为3.2μm。中华人民共和国电子工业部1988-04-26批准1989-02-01实施
2.2试样安装
GB9533—88
(Pn -De)
利用热胀冷缩原理将试样装入试样座。试样座的内、外导体和试样装配时，在短路端必须严格使该三体的端面处于同一平面。
3测试条件
3.1正常测试的大气条件
温度：20~30℃；
相对癌度：45%~75%；
气玉:86～106kPa。
3.2仲裁测试的标准测试条件
温度：24~26C；
相对湿度：48%～52%;
气压：86~106kPa。
4测试方法
4. 1 测试系统
测试系统方框图如图2所示。
数字式
巅率计
热相控频
摘拥信号源
短路器
瑞高器
定，向
满合器
谢制器
竭配器
隔高器
数字式
电床表
敬大器
4.2测试方法概述
GB953388
使用具有稳幅和稳频的锁相信号源，信号经测量线和试样座至终端短路器产生全反射。移动测量线谢出驻波节点位置D，内锁相放大器和数字式电压表显示驻波节点电压值，从测量线上的干分表读出3dB处的宽度W，颖率计显示信号源额率f.从而由f.D.W及L.计算和tan值。4.3主要测试仪器和设备的要求
4.3.1信学源
输出功率不小于200mW，幅度稳定度优于土0.01dB/10min，频率稳定度优于土1×10-*/h。4、3.2调谢遍
谢制频率为1kHz，输出电流为10mA。4.3.3测量线
剩余驻波比：不大于1.015：
机械不稳定度：不大于主0.5%；探反射系数:不大-F0.011
位移分辨率优Jc.002Ⅱm。
1.3.1锁机放人器
灵敏度优V。
4..百流数字武电业表
灵敏度优100V
4. 3.6 数字式频率计
稳定度优」±:1×10-=/h。
1.3.7调制器
频率范H:0. 4 -- 2. 0 GHz2。
4.3.8读样座
采用标准空线为试样座(见附录A)。外径-Φ，为14.283±0.005 mm；内径：中为6.204=0.905mm：
粗糙度04m：
短路器驻波比不小于390。
4.4测试步骤
4.4. 1测量试拌长度 1e,精确到0.01 mrm。4.4.2开机预热.调整累统达正常工作状态。4.4.3谢节信号源，使频率计显示所需频率」。4.4.4
校正融量线的晶检波律几。
4.4.5测景线输出端接短路活塞，采用\短路活塞法”调节调配器，使驻波比小丁1.02。4.4.6将未放试样的试样座接入测量线输出端。小.4.7果匝“交叉读数法\确定驻波节点位置 D，，并用\二倍最小值功率法”测出高于驻波节点电压3dB电处的宽度W。，如图3所示。4.4.8将试样装入试样座,重复步骤4.4.7条，应可得到D,和W.。5测试原始记录表格（见附录B）6计算公式www.bzxz.net
6.1波比：的计节
CB9533—88
DnDaDo
式中—驻波节点电压的倍乘数， 2W当測量损耗培正切小于1×10-2时,必须考虑线的损耗，可按下式进行修正：dew
式中：α。一有介质试样时,驻波节点到短路端面的距离;d。
『的计算
无介质试样时，波节点到短路面的距离D = D, - D, - L,
式中N—-取0,1,2，但必须使万小于会2
6.3减常数和相移带数P的计算
（3）
根据测量题率、驻波比、节点偏移、试样长度及试样大致介电常数范围，可用计算机或曲线图（见附录C)得到α和β值。
6.4介电常数=和损耗角正切tano 值的计算6.4.1介电常数e计算公式
6.4.2损耗角正划tan计算公式
测量误差
在测量范围内，本标准测试方法的测量误差为：2ag
≤±2%
≤±10% ±2×10
注;当 tang在1×10-3～5×10-范围内时，测重误差约为±20%±2×10-。{5
样品名称
内寻休
外导体
GB9533—88
附录A
试样座
(参考件）
1-试样(粗糖度R，为3.2μm);2—内导体(粗髓度R.为0.40μm);3一外导体（内径粗链度R，为0.40um）内径
14.288±0.005
附录B
测试原始记录
（参考件）
C湿度
测试者
14.288-0:02#
6-204±0.005
委托单位
附加说明：
GB9533--88
附录C
数Cg斤
Ter的曲线图
(考件)
本标准由上海市测试技术研究所负责起草。本标准主要起草人裘玉珍。
的线图
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