介質材料的介電特性測量裝置的製作方法
2023-11-05 06:12:12 2
專利名稱：介質材料的介電特性測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於微波湖U試技術領域，更員體說是介質
材料的介電特性測量裝置，可對介質材料的復介電
常數等介電特性進行測量
10
背景技術：
在微波設備和微波電路中，尤其是微波集成電路
中，電介質的應用極為廣泛。介質材料的介電特性對
電磁波的傳播速度、工作波長、特徵阻抗、功率損耗
15等都有很大影響與微波裝置和器件的技術性能也有
著密切的關係準確了解介電材料的介電特性，對正
確應用介質材料也是十分必要的因此，在微波頻率
下找到合適的測量方法並能準確地測量微波電介質
的特性參裡就顯得尤為重要
目前介電常數的測量方法和測量裝置已有許多
種，但是每 一 種方法或裝置都有其優缺點及適用頻率 範圍。一 方面，現有的 一 些測量方法的測試精度需要
進一步提高， 應用頻率需要進一步拓寬； 另一方面，針對不斷發展的新材料技術， 需要一些適用於特殊材料或特殊環境下材料的介電特性測量新方法或新技術。
隨著微波矢量網絡分析儀及其校準技術的不斷發5 展， 出現了一種基於網絡分析儀的介電常數測量方法一傳輸反射法， 這種方法是通過測量傳輸係數和反射係數來確定樣品的復介電常數。
由於其具有操作簡單、測量速度快、測量頻帶寬、 無輻射損耗及測量精度較高等優點， 已經成為目前各種微波測量方法中研究得10 最多、 應用最為廣泛的一種。
按照樣品夾具的不同，傳輸反射法可分為同軸型、 矩形波導型、 圓波導型、帶線型及微帶線型等多種類型。其中微帶線法的測試夾具相對比較簡單， 但是目前通常需要先將被測樣品製備成一定厚度的基片， 然後在基片上根據設計製備1 5
微帶電路， 才能完成傳輸反射測量。這樣對於多種材料的測量， 就需要製備多種材料基片的微帶線樣品，因此這些方法屬於有損測量， 成本比較高， 不具有普遍適用性。20
發明內容
為了解決以上問題， 本發明的目的在於提供一種介質材料的介電特性測量裝置， 該裝置的應用可以進
行電介質材料的介電常數無損測量，同時具有提高測 試效率、降低成本的優點。
本發明解決其技術問題的技術方案是
本發明 一 種介質材料的介電特性測量裝置，其特 5 徵在於，其中包括
一測試盒，該測試盒為 一 矩形腔體，其上部為一 開口狀；
兩微波法蘭接頭，該兩微波法蘭接頭和位於測試 盒腔體相對的兩側外的腔壁上，通過該兩微波法蘭接 10 頭實現微波信號的輸入輸出；
一共面微帶線，該共面微帶線位於測試盒內的底 面上，該共面微帶線兩端與兩微波法蘭接頭連接，實 現微波信號的穩定傳輸；
一屏蔽蓋，該屏蔽蓋位於測試盒的上部，對外界 15 幹擾電噪聲具有屏蔽作用。
其中所述的兩微波法蘭接頭是2 4 mm或3 . 5 mm 的同軸型法蘭接頭。
其中共面微帶線包括， 一 中心電極，該中心電極 位於共面微帶線的中間，該中心電極的兩側為地電極。
20 其中共面微帶線兩端與兩微波法蘭接頭連接是指 共面微帶線的中心電極的兩端與兩微波法蘭接頭連接。
其中共面微帶線的地電極與測試盒的腔體相連接。
其中試盒為導體材料
本發明的有益效果是
通過測試裝置的使用使介
電特性測試過程簡化，能夠快速簡便可十. 罪咼效地進行
多種不同介質樣品的無損測量，達到提高效率、降低
成本的巨的
10
為進一步說明本發明的技術內容，以下結
和實施例對本發明作進步說明，g巾
圖1是本發明試合的結構示意圖。
圖2是本發明測試盒的剖面圖
15
圖3是圖1中加入測試樣片的結構示意圖
20
實施方式
請參閱圖1和圖2所示，本發明 一 種介質材料的
特性咖且 測裡裝置，其中包括
—測試盒1，該測l式 品 1為一矩形腔體，其上部
開□狀；該屑(J "l^i 品1為導體材料；
兩微波法蘭接頭2和3 ，該兩微波法蘭接頭2和 3位於測試盒1腔體相對的兩側外的腔壁上，通過該 兩微波法蘭接頭2和3實現微波信號的輸入輸出；其 中所述的微波法蘭接頭2禾B3是2.4mm或3.5mm的
同軸型法蘭接頭；
一共面微帶線4，該共面微帶線4位於測試盒1 內的底面上，該共面微帶線4兩端與兩微波法蘭接頭 2和3連接，實現微波信號的穩定傳輸；該共面微帶 線4包括， 一 中心電極4 1 ，該中心電極4 1位於共
面微帶線4的中間，該中心電極4 1的兩側為地電極 4 2;該共面微帶線4兩端與兩微波法蘭接頭2和3 連接是指共面微帶線4的中心電極4 1的兩端與兩微 波法蘭接頭2和3連接；該共面微帶線4的地電極4 2與測試盒1的腔體相連接；
—屏蔽蓋5 ，該屏蔽蓋5位於測試盒1的上部，
對外界幹擾電噪聲具有屏蔽作用。
請再參閱圖1 ，在圖1的實施例中，用整塊導體 材料機械加工出測試盒1 ，測試盒1內底面的高度以 測試盒整體高度的一半為宜，注意底面和腔壁的加工 平整度。按照微波法蘭接頭的尺寸和安裝技術要求， 在測試盒1腔體相對兩側的腔壁上打孔並安裝微波法 蘭接頭2和3 ，通過焊接保證微波法蘭接頭2和3的外導體與測試盒i的腔體良好連接微波法接頭2
和3的內導體高度 一 致，且與測試合 JUL1內部底面的間
距略大於八面微帶線4的厚度，便於共面微帶線4放
置在其中採用常規微電子工藝製備二氧化鋁±h /人面
微帶線4，長度等於微波法蘭接頭2和3的內導體間
距，厚度和微帶線電極尺寸的比例按昭 八、、50歐姆特徵
阻抗要求設計，這樣有利於實現微波<言號的穩定傳車1，'J o
通過焊接保證微波法蘭接頭2禾口 3的內'導體分別與±fc
面微帶線4的中心電極的兩端良好連接，共面微帶線
4的地電極與測試盒1腔體良好連接，實現微波信號
的輸入輸出
請參閱圖2 ，用與測試盒1 同樣的導體材料加工
—矩形屏蔽芏5 ，其大小以覆蓋測試合1上部開□為
宜，實現對外界幹擾電噪聲的屏蔽功i能,
工作過程:
請參閱圖1 ，在圖1的實施例中，將測試合 n~n.1視
為被測物，用微波電纜將微波法蘭接頭2和3與校準
過的微波矢量網絡分析儀測試埠相連，進行測試合
1的散射參數測量。請結合參閱圖3將被測介質材
料樣片6對稱地放置在it Z人面微帶線4的中間區域保
證良好接觸，蓋上屏蔽生5 。將加載介質材料樣片6
後的測試盒1視為被測物，類似地用微波電纜將微波
法蘭接頭2和3與校準過的微波矢量網絡分析儀測試埠相連，進行加載介質材料樣片6後的散射參數測 量。得到加載介質材料樣片6前後的測試數據後，運 用網絡理論和微波電磁場理論進行推導運算，可以得 到介質材料樣片6的介電特性。
權利要求
1、一種介質材料的介電特性測量裝置，其特徵在於，其中包括一測試盒，該測試盒為一矩形腔體，其上部為一開口狀；兩微波法蘭接頭，該兩微波法蘭接頭和位於測試盒腔體相對的兩側外的腔壁上，通過該兩微波法蘭接頭實現微波信號的輸入輸出；一共面微帶線，該共面微帶線位於測試盒內的底面上，該共面微帶線兩端與兩微波法蘭接頭連接，實現微波信號的穩定傳輸；一屏蔽蓋，該屏蔽蓋位於測試盒的上部，對外界幹擾電噪聲具有屏蔽作用。
2 、根據權利要求1所述的介質材料的介電特性測量裝置，其特徵在於，其中所述的兩微波法接頭是2.4: mm或5mm的同軸型法蘭接頭。
3 、根據權利要求1所述的介質材料的介電特性20測量裝置，其特徵在於，其中共面微帶線包括中心電極，該中心電極位於共面微帶線的中間，該中心電極的兩側為地電極。
4 、根據權利要求1所述的介質材料的介電特性 測量裝置，其特徵在於，其中共面微帶線兩端與兩微 波法蘭接頭連接是指共面微帶線的中心電極的兩端與 兩微波法蘭接頭連接。
5 、根據權利要求1所述的介質材料的介電特性測量裝置，其特徵在於，其中共面微帶線的地電極與 測試盒的腔體相連接。
6 、根據權利要求1所述的介質材料的介電特性 測量裝置，其特徵在於，其中測試盒為導體材料。
全文摘要
本發明一種介質材料的介電特性測量裝置，其特徵在於，其中包括一測試盒，該測試盒為一矩形腔體，其上部為一開口狀；兩微波法蘭接頭，該兩微波法蘭接頭和位於測試盒腔體相對的兩側外的腔壁上，通過該兩微波法蘭接頭實現微波信號的輸入輸出；一共面微帶線，該共面微帶線位於測試盒內的底面上，該共面微帶線兩端與兩微波法蘭接頭連接，實現微波信號的穩定傳輸；一屏蔽蓋，該屏蔽蓋位於測試盒的上部，對外界幹擾電噪聲具有屏蔽作用。
文檔編號G01R27/26GK101196545SQ200610164879
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月7日 優先權日2006年12月7日
發明者宇 劉, 欣 王, 祝寧華 申請人:中國科學院半導體研究所