微波陶瓷介质谐振器优选组合检测法.pdf

第29卷第2期仪器仪表学报Vol129No12
2008年2月ChineseJournalofScientificInstrumentFeb.2008

微波陶瓷介质谐振器优选组合检测法3

肖芬1,董晓盈1,陈赐海2,熊兆贤3
(1厦门大学物理系厦门361005;
2漳州师范学院物理系漳州363000;
3厦门大学材料系厦门361005)

摘要:微波介质陶瓷材料的介电性能主要由3个参数表示:介电常数、介质损耗和谐振频率温度系数。本文优选组合了3种
检测介质谐振器方法:短路型介质谐振器轴向的短路界面测定方便准确,用于测量微波介质陶瓷材料的相对介电常数;开路型
平行板与介质谐振器无直接接触,用于测量介质损耗系数;自行研制的旋转开放腔,可同时放置多个样品,加快温度系数的测量
速度。3个参数采用3种不同测试法,充分应用了不同测试法各自的优势,满足微波介质陶瓷材料介电常数跨度大、介质损耗
低、温度系数快速测量的需求,可得到精确、快速的测试效果。
关键词:介质谐振器;介电常数;损耗系数;温度系数
中图分类号:TN015TQ174文献标识码:A国家标准学科分类代码:430.25

Optimizedcombinationdetectionformicrowaveceramic
dielectricresonatormeasurement

XiaoFen1,DongXiaoying1,ChenCihai2,XiongZhaoxian3

(1DepartmentofPhysicsXiamenUniversity,Xiamen361005,China;
2DepartmentofPhysicsZhangzhouNormalUniversity,Zhangzhou363000,China;
3DepartmetofMaterialScienceandEngineering,XiamenUniversity,Xiamen361005,China)

Abstract:Dielectricpropertiesofmicrowavedielectricceramicmaterialarefeaturedinthreeparameters:complex
permittivity,dielectriclossandtemperaturecoefficientofresonantfrequency.Inthispaper,ashort2circuitedresona2
tormethodisdevelopedtomeasurethecomplexpermittivityofamicrowavedielectricmaterial;anopen-circuited
parallelplateresonatormethodisdevelopedtomeasurethedielectriclossduetothefactthatthedielectricresonator
doesnotcontacttheopenparallelplatesphysically;thetemperaturecoefficientoftheresonantfrequencyisefficiently
measuredinarotaryopenresonatorcavitydesignedbyourselves.Alltheparametersaremeasuredpreciselyandeffi2
cientlybytakingtherespectiveadvantagesofshort2circuitedandopen2circuitedmethodstosatisfythespecificmeas2
urementrequirementsofmicrowavedielectricmaterial.
Keywords:dielectricresonator;complexpermittivity;dielectricloss;temperaturecoefficientofresonantfrequency

电常数εr′、介质损耗tanδ、谐振频率温度系数τf。最为广
1引言泛采用的测试方法是短路型介质谐振法,该测试方法首先由
Hakki和Colemen于1960年提出,后来又由Courtney进行改
微波介质陶瓷材料是近30年迅速发展起来的新型功能进,该法也是我国微波陶瓷介电参数测量常用的方法。随着
电子陶瓷[1]。微波陶瓷的介电性能有3个主要参数:相对介微波介质陶瓷应用范围越来越广,对材料介电性能要求各不

收稿日期:2006209ReceivedDate:2006209
3基金项目:国家863计划(2001AA325100)、福建省自然科学基金(11081087