引言：隨著材料測試領(lǐng)域的不斷擴大，生產(chǎn)高性能纖維及復合材料的企業(yè)日益增多，材料的介電常數(shù)及損耗角正切的測量也變得十分重要。

本次測試實例分享的是：使用T5260A-2KA矢量網(wǎng)絡分析儀，利用準光腔法對聚四氟乙烯材料進行測試。

準光腔通過計算加載樣品前后的品質(zhì)因數(shù)反演復介電常數(shù)，常用的類型主要有雙球面型和半球面型，與其它封閉腔相比具有操作方便，測試精度和靈敏度高等特點，因此準光腔在高頻的應用更加便捷。

測試場景圖

圖1 現(xiàn)場測試場景圖

被測材料實物圖

圖2 聚四氟乙烯材料實物圖

測試步驟

1.搭建測試平臺

通過線纜連接夾具與矢量網(wǎng)絡分析儀，將矢量網(wǎng)絡分析儀通過網(wǎng)口與計算機連接好，并配置所需運行環(huán)境。

2.測試空腔數(shù)據(jù)

在計算機上運行軟件，進行空腔數(shù)據(jù)的初步測試。

3.調(diào)整空腔諧振峰值

在矢量網(wǎng)絡分析儀上將諧振峰以窄帶顯示，調(diào)整諧振腔的探針，使峰值接近-50dB，再次測試空腔數(shù)據(jù)。

4.測試置樣后的數(shù)據(jù)

確保樣品平穩(wěn)放置到腔體后，利用軟件抓取置樣后的測試數(shù)據(jù)。

5.計算獲得數(shù)據(jù)

運行軟件獲取介電常數(shù)、損耗角正切值。

測試的示意圖如下所示：

圖3 準光腔測試系統(tǒng)示意圖

測試內(nèi)容

針對被測樣品(聚四氟乙烯材料)，在測試8GHz—19GHz頻段內(nèi)，諧振峰各個頻點的介電常數(shù)實部的測試結(jié)果標稱值為2.037，系統(tǒng)測量精度為±0.03;損耗角正切值為1.97 x10^-4，系統(tǒng)測量精度為±0.001。

1.介電常數(shù)測試：

如圖所示，放入被測材料后，由材料測試軟件抓取當前矢量網(wǎng)絡分析儀的S參數(shù)數(shù)據(jù)，計算出介電常數(shù)，七次不同點頻處的測量結(jié)果分別為：2.034，2.042，2.034，2.033，2.035，2.038，2.042。

圖4.1 聚四氟乙烯材料介電常數(shù)測試結(jié)果圖

2.損耗角正切測試：

如圖所示，獲取S參數(shù)數(shù)據(jù)后，通過材料測試軟件計算出損耗角正切值，七次不同點頻處的測量結(jié)果分別為：1.97x10^-4，1.96x10^-4，1.94x10^-4，1.93x10^-4，2.02x10^-4，1.98x10^-4，1.99x10^-4。

對比第三方檢測機構(gòu)的測試結(jié)果，聚四氟乙烯材料的介電常數(shù)和損耗角正切值，與T5260A-2KA網(wǎng)分實際測試的結(jié)果基本一致。

圖4.2 聚四氟乙烯材料損耗角正切測試結(jié)果圖

測試數(shù)據(jù)對比一覽表