在微波领域,对材料和电磁场之间相互作用的表征,通常由微波复介电常数和磁导率完成,表示为下式,其中,ω 为角频率。而对于电介质材料而言,磁导率和真空中的磁导率相同,这就大大降低了计算的难度。
电磁性能测量方法
电介质材料的电磁性能测量方法[11]多种多样,按照激励信号的不同可以分为三类:时域法、频域法和变换傅里叶波谱法。其中,频域法还可以分为射频和微波测量两大类,而微波测量在当前微波电磁参数测试领域中占据领军地位。详细的电磁参数测量方法分类如图所示,从图中可以看出,微波测量法可以细分为网络参数法和谐振腔法两种类型。
其中,谐振腔法是利用待测样品对腔内电磁场特性的影响,来分析待测材料的电磁特性。由于工作频率非连续性的限制,其应用受到一定阻碍。网络参数法又可以继续划分,其详情如下图所示。网络参数测试法:利用样品和导行结构构成的网络,根据其微波特性,进而分析介质材料的电磁特性。但是,可实现宽带测量的网络参数法对于测试超低损耗以及低损耗介质,与谐振腔法相比其准确度低。
各方法适用范围
不同测试方法都有其自身的测试使用范围和自身的优缺点,同时不同的方法也有自己的适用频段和相应的测试方案。其中,终端短路测试法适用于中高损耗的材料测试,但由于其存在奇异点,影响测试精度。终端开路测试法的准确度低,但因其操作简单,在生物及液体材料的测试中其被广泛使用。自由空间测试法,对待测样品非接触,非破坏,但其宽带校准是个难点。
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