介質(zhì)材料介電性能測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及高頻印制板基材介電性能測(cè)試領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明設(shè)及一種采 用分裂圓柱體諧振腔的介質(zhì)材料介電性能測(cè)試方法，所述方法例如可用于測(cè)量高頻印制基 材的介電性能的。
【背景技術(shù)】
[0002] 介電性能是高頻印制基材重要的性能參數(shù)之一，準(zhǔn)確測(cè)試高頻印制基材的介電性 能對(duì)高頻電路設(shè)計(jì)、高頻電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、定型和調(diào)試都是至關(guān)重要的；對(duì)于某些應(yīng)用，印 制板的介電常數(shù)的測(cè)試精度要求在2%W內(nèi)。
[0003] 介電性能的測(cè)試精度與頻率、均勻性、各向異性、溫度、表面粗趟度等因素相關(guān)，對(duì) 于各向異性材料，測(cè)試場(chǎng)方向是至關(guān)重要的。高頻印制基材是由有機(jī)樹脂和增強(qiáng)材料等多 組分組成的各向異性材料。隨著電子裝備不斷向高頻、低損耗的方向發(fā)展，高頻印制基材測(cè) 試頻率從最初的IMHz提高到現(xiàn)在的lOGHz，甚至到20GHz。
[0004] 雖然介電性能測(cè)試方法的研究從上世紀(jì)中期就有文獻(xiàn)報(bào)道，但隨著測(cè)試頻率的不 斷提高，材料的不斷發(fā)展，許多測(cè)試方法并不適合高頻印制基材。因此，選擇合適的測(cè)試方 案對(duì)其進(jìn)行研究對(duì)高頻印制基材的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種測(cè)試安裝 方便并且能夠滿足高頻印制基材損耗精度測(cè)試高的要求的介質(zhì)材料介電性能測(cè)試方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了采用分裂圓柱體諧振腔的介質(zhì)材料 介電性能測(cè)試方法。
[0007] 所述分裂圓柱體諧振腔包括；彼此分離的上圓柱形諧振腔體和下圓柱形諧振腔 體；其中，上圓柱形諧振腔體包括一端封閉一端開口的上部圓柱形腔體、布置在上部圓柱形 腔體的開口端上的一對(duì)上部條狀導(dǎo)體凸緣、布置在上部圓柱形腔體內(nèi)部的上部禪合環(huán)、W 及與上部禪合環(huán)相連接的上部同軸傳輸線；而且其中，上部同軸傳輸線穿過上部圓柱形腔 體的頂壁或側(cè)壁W便將上部禪合環(huán)連接至外部；其中，下圓柱形諧振腔體包括一端封閉一 端開口的下部圓柱形腔體、布置在下部圓柱形腔體的開口端上的一對(duì)下部條狀導(dǎo)體凸緣、 布置在下部圓柱形腔體內(nèi)部的下部禪合環(huán)、W及與下部禪合環(huán)相連接的下部同軸傳輸線； 而且其中，下部同軸傳輸線穿過下部圓柱形腔體的頂壁或側(cè)壁W便將下部禪合環(huán)連接至外 部。
[000引所述介質(zhì)材料介電性能測(cè)試方法包括：
[0009] 第一步驟；將上部同軸傳輸線連接至矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，將下部同軸傳輸線連接至 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀.
[0010] 第二步驟；使得上圓柱形諧振腔體和下圓柱形諧振腔體相對(duì)對(duì)齊接觸，W使得上 部圓柱形腔體的開口端正對(duì)下部圓柱形腔體的開口端，而且上部條狀導(dǎo)體凸緣與下部條狀 導(dǎo)體凸緣接觸；
[0011] 第=步驟；通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，使得上部禪合環(huán)在上圓柱形諧振腔體中激發(fā) TEOnp諧振模式，而且下部禪合環(huán)在下圓柱形諧振腔體中激發(fā)TEOnp諧振模式，并調(diào)節(jié)上部 禪合環(huán)和下部禪合環(huán)使得上圓柱形諧振腔體和下圓柱形諧振腔體中諧振峰的插入損耗最 低，由此測(cè)量空腔諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)；
[0012] 第四步驟：在上部條狀導(dǎo)體凸緣與下部條狀導(dǎo)體凸緣之間布置待測(cè)介質(zhì)基片，其 中上部條狀導(dǎo)體凸緣與下部條狀導(dǎo)體凸緣之間的距離等于待測(cè)介質(zhì)基片的厚度；
[0013] 第五步驟；通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，使得上部禪合環(huán)在上圓柱形諧振腔體中激發(fā) TEOnp諧振模式，而且下部禪合環(huán)在下圓柱形諧振腔體中激發(fā)TEOnp諧振模式，并調(diào)節(jié)上部 禪合環(huán)和下部禪合環(huán)使得上圓柱形諧振腔體和下圓柱形諧振腔體中諧振峰的插入損耗最 低，由此測(cè)量待測(cè)介質(zhì)基片的相對(duì)介電常數(shù)的預(yù)估值；
[0014] 第六步驟；根據(jù)第=步驟獲取的空腔諧振頻率和品質(zhì)因數(shù)、第五步驟獲取的相對(duì) 介電常數(shù)的預(yù)估值、W及介質(zhì)基片的尺寸，計(jì)算待測(cè)介質(zhì)基片的介質(zhì)材料的介電性能參數(shù) 值。
[0015] 優(yōu)選地，在第一步驟中，通過上部微波電纜將上部同軸傳輸線連接至矢量網(wǎng)絡(luò)分 析儀，通過下部微波電纜將下部同軸傳輸線連接至矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀。
[0016] 優(yōu)選地，上部禪合環(huán)和下部禪合環(huán)在上圓柱形諧振腔體和下圓柱形諧振腔體的圓 柱形截面半徑的方向上相對(duì)布置。
[0017] 優(yōu)選地，上部禪合環(huán)安置在上圓柱形諧振腔體中磁場(chǎng)最強(qiáng)處，且環(huán)平面與安置處 的磁力線垂直；下部禪合環(huán)安置在下圓柱形諧振腔體中磁場(chǎng)最強(qiáng)處，且環(huán)平面與安置處的 磁力線垂直。
[0018] 優(yōu)選地，上圓柱形諧振腔體和下圓柱形諧振腔體的圓柱形截面半徑相等。
[0019] 優(yōu)選地，上圓柱形諧振腔體和下圓柱形諧振腔體的腔長相等。
[0020] 優(yōu)選地，待測(cè)介質(zhì)基片的直徑不小于上圓柱形諧振腔體和下圓柱形諧振腔體的圓 柱形截面半徑的4/3倍。
【附圖說明】
[0021] 結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解 并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中：
[0022] 圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的介質(zhì)材料介電性能測(cè)試方法采用 的分裂圓柱體諧振腔在未布置待測(cè)介質(zhì)基片的狀態(tài)下的截面結(jié)構(gòu)圖。
[0023] 圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的介質(zhì)材料介電性能測(cè)試方法采用 的分裂圓柱體諧振腔在布置了待測(cè)介質(zhì)基片的狀態(tài)下的截面結(jié)構(gòu)圖。
[0024] 圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的介質(zhì)材料介電性能測(cè)試方法的流 程圖。
[0025] 圖4和圖5分別示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的介質(zhì)材料介電性能測(cè)試 方法采用的分裂圓柱體諧振腔的測(cè)試連接結(jié)構(gòu)圖。
[0026] 需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可 能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi) 容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[002引圖1和圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的介 質(zhì)材料介電性能測(cè)試方法所采用的分裂圓柱體諧振腔。
[0029] 如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的分裂圓柱體諧振腔包括；彼此分離的 上圓柱形諧振腔體100和下圓柱形諧振腔體200。
[0030] 其中，上圓柱形諧振腔體100包括一端封閉一端開口的上部圓柱形腔體101、布置 在上部圓柱形腔體101的開口端上的一對(duì)上部條狀導(dǎo)體凸緣102、布置在上部圓柱形腔體 101內(nèi)部的上部禪合環(huán)103、W及與上部禪合環(huán)103相連接的上部問軸傳輸線104。
[0031] 而且其中，上部同軸傳輸線104穿過上部圓柱形腔體101的頂壁或側(cè)壁W便將上 部禪合環(huán)103連接至外部（例如連接至外部測(cè)試儀器）。
[0032] 類似地，其中，下圓柱形諧振腔體200包括一端封閉一端開口的下部圓柱形腔體 201、布置在下部圓柱形腔體201的開口端上的一對(duì)下部條狀導(dǎo)體凸緣202、布置在下部圓 柱形腔體201內(nèi)部的下部禪合環(huán)203、W及與下部禪合環(huán)203相連接的下部同軸傳輸線 204。
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