低损低介电材料的测量方法及测量系统技术方案

本发明专利技术提供的低损低介电材料的测量方法及测量系统，利用射频或毫米波双通道衰减测量系统能够测量被测材料相移的优势，通过调整源反射系数和负载反射系数，使源反射系数和负载反射系数的一系列值分别形成一个等幅度的矢量圆，再通过求解圆心，计算出被测低损低介电材料的传输系数和反射系数，最终通过NRW(Nicolson–Ross–Weir)公式计算得到被测材料的介电系数和/或磁导率。本发明专利技术能够提高介电系数和磁导率测量结果的准确度。

Measurement and measurement system for low loss and low dielectric materials

The measuring method provided by the invention of low loss dielectric materials and measurement system, using radio frequency or two channel millimeter wave attenuation measurement system can measure the phase shift of the material advantage, by adjusting the source reflection coefficient and load reflection coefficient and the source reflection coefficient and a series of values of the reflection coefficient of the load vector respectively form a circle an amplitude, then through solving the center, calculated the transmission coefficient measurement of low loss dielectric materials and the reflection coefficient, finally through the NRW (Nicolson - Ross - Weir) formula the dielectric coefficient of the material to be measured and / or permeability. The invention can improve the accuracy of the measurement results of dielectric and magnetic permeability.

【技术实现步骤摘要】
低损低介电材料的测量方法及测量系统
本专利技术涉及材料测量
，尤其涉及一种低损低介电材料的测量方法及测量系统。
技术介绍
目前材料的介电系数和磁导率的测量主要有三种测量方法，电容法，传输线法，谐振腔法。电容法适用于测量较低的频段，例如100kHz～30MHz；谐振腔法适用于高频，但是是点频测量；传输线法适用于很宽的频段从1MHz至毫米波段，因此测量固体材料宽频特性普遍采用传输线法。经典的传输线法是基于网络分析仪测量材料的正向传输系数S21、反向传输系数S12、输入反射系数S11和输出反射系数S22，通过NRW(Nicolson–Ross–Weir)公式计算得到材料的介电系数(即介电常数)和磁导率。由于网络分析仪自身的残余误差，在测量低损低介电材料时，其传输系数S21/S12和反射系数S11/S22的测量结果中，网络分析仪自身的残余误差甚至可能远大于传输系数和反射系数的真实值，因此，由传输系数S21/S12和反射系数S11/S22导出的介电系数和磁导率相对误差偏大，影响介电系数和磁导率的测量准确性，这是国际公认的测量技术难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种低损低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低损低介电材料的测量方法，其特征在于，该方法包括：在源端调配器及负载端调配器之间未置入被测材料的条件下：将源端调配器及负载端调配器的反射系数均置为0并保持不变，测量得到传输参数TNull|Γg0,ΓL0；将负载端调配器的反射系数置为0并保持不变，将源端调配器反射系数置为模值固定为第一模值，相位在圆周内等间隔分布的N个矢量，测量得到N个传输参数TNull|Γgi,ΓL0；将源端调配器的反射系数置为0并保持不变，将负载端调配器反射系数置为模值固定为第二模值，相位在圆周内等间隔分布的N个矢量，测量得到N个传输参数TNull|Γg0,ΓLi；在源端调配器及负载端调配器之间置入被测材料的条件下：将源...

【技术特征摘要】
1.一种低损低介电材料的测量方法，其特征在于，该方法包括：在源端调配器及负载端调配器之间未置入被测材料的条件下：将源端调配器及负载端调配器的反射系数均置为0并保持不变，测量得到传输参数TNull|Γg0,ΓL0；将负载端调配器的反射系数置为0并保持不变，将源端调配器反射系数置为模值固定为第一模值，相位在圆周内等间隔分布的N个矢量，测量得到N个传输参数TNull|Γgi,ΓL0；将源端调配器的反射系数置为0并保持不变，将负载端调配器反射系数置为模值固定为第二模值，相位在圆周内等间隔分布的N个矢量，测量得到N个传输参数TNull|Γg0,ΓLi；在源端调配器及负载端调配器之间置入被测材料的条件下：将源端调配器和负载端调配器的反射系数均置为0并保持不变，测量得到传输参数T’D|Γg0,ΓL0；将负载端调配器的反射系数置为0并保持不变，将源端调配器反射系数置为模值固定为第一模值，相位在圆周内等间隔分布的N个矢量，测量得到对应的N个传输参数T’D|Γgi,ΓL0；将源端调配器的反射系数置为0并保持不变，将负载端调配器反射系数置为模值固定为第二模值，相位在圆周内等间隔分布的N个矢量，测量得到对应的N个传输参数T’D|Γg0,ΓLi；基于传输参数的计算公式计算得到在源端调配器和负载端调配器的反射系数均被置为0条件下的传输参数TD0；基于传输参数的计算公式计算在负载端调配器的反射系数被置为0并保持不变且源端调配器反射系数的模值固定为第一模值，相位在圆周内等间隔分布的N个矢量条件下的传输参数TDgi|Γgi,ΓL0；基于传输参数的计算公式计算在源端调配器的反射系数置为0并保持不变且负载端调配器反射系数置为模值固定为第二模值，相位在圆周内等间隔分布的N个矢量条件下的传输参数TDLi|Γg0,ΓLi；计算由TDgi构成的矢量圆的圆心Rg；计算由TDLi构成的矢量圆的圆心RL；基于Rg、RL和TD0的关系计算得到被测材料的传输系数；基于TDgi、TDLi和TD0计算得到被测材料的反射系数；通过Nicolson–Ross–Weir公式，计算得出被测材料的介电系数和/或磁导率；其中，i为大于0小于等于N的正整数，N为大于等于4的偶数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在分别测量传输参数TNull|Γg0,ΓL0及T’D|Γg0,ΓL0时，重复预设次数，对测量的结果求平均值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在开始测量之前，采用网络分析仪定标校准所述源端调配器和负载端的调配器。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于传输参数的计算公式计算得到在源端调配器和负载端调配器的反射系数均被置为0条件下的传输参数TD0的方法为：由T’D|Γg0,ΓL0除以TNull|Γg0,ΓL0得到；所述基于传输参数的计算公式计算在负载端调配器的反射系数被置为0并保持不变且源端调配器反射系数的模值固定为第一模值，相位在圆周内等间隔分布的N个矢量条件下的传输参数TDg...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐浩，梁伟军，高秋来，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11