技術文章
一、材料表征技術和應用
為材料科學研究提供支持,優化材料或設備時,一個重要環節就是測量介電特性。測量介電常數可以讓我們確定以下材料特性:
1、變化(因老化、溫度、濕度和壓力而引起)
2、特定電磁頻率下的透明度(例如,檢查汽車保險杠在雷達頻率下的透明度)
3、與電路的兼容性(例如,確保 PCB 材料與射頻電路兼容)
4、一致性
有兩種不同的儀器可以測量介電特性, 具體選擇視頻率范圍而定。
1、阻抗分析儀通常用于從毫赫茲到低兆赫茲的頻率范圍。這種低頻足以涵蓋許多應用場景。
2、矢量網絡分析儀 (VNA) 更適合從較高的兆赫茲到吉赫茲的頻率范圍內使用的材料。對于太赫茲范圍內的測量,可以結合使用 VNA 和上變頻器。
從毫赫茲到太赫茲的測試解決方案
優測科技在射頻技術方面積累了深厚的專業知識,為材料科學研究提供強力支持,同時研發各種阻抗測量和材料科學解決方案,大大完善了介電測量的產品組合。
二、阻抗分析儀 - 低頻測量
電介質具備極化性,在直流狀態下是一種電導率很低的電絕緣體。電介質可以儲存低頻和中頻范圍內的電荷。這種電容效應使得電介質可用于電荷的儲存和耗散。了解電容器或薄膜電介質應用中所用材料的介電常數非常重要,例如:
1、低損耗電氣元件
2、能量儲存設備,例如電容器
3、半導體設備中的高介電常數門和低介電常數門
4、壓電式和鐵電式傳感器和換能器
為了充分了解材料物理特性以及優化設備性能,需要開展電介質的阻抗研究。
阻抗分析儀非常適合低頻測量。MFIA 可以在 1 mHz 至 5 MHz 的頻率范圍內進行測量,并計算阻抗參數,例如介電常數和損耗因數。
使用阻抗分析儀進行電介質表征時,將特定幾何結構的樣品與兩個電極相接觸。這一般需要使用平行平板夾具。對于這樣的幾何結構,可以根據材料電容與空氣電容之比得出介電常數(相對介電常數)。
三、矢量網絡分析儀 (VNA) - 高頻表征
高頻表征需要使用 VNA。具體的測量方法取決于所需的頻率范圍、測量速度和精度。有四種常用的測量方法:
1、透射/反射方法
2、自由空間方法
3、開口同軸探頭方法
4、諧振(腔)方法
材料的物理和介電特性也很重要。比如說,材料是固態、液體還是粉末?材料的溫度高嗎?形狀特殊嗎?這些特性對選擇合適的表征方法有很大的影響。
測量方法還會確定除了 VNA 之外需要的材料樣品夾具。
四、了解材料表征設備
我們的阻抗分析儀和矢量網絡分析儀涵蓋材料科學研究所需的整個頻率范圍。
查看我們的產品組合,尋找用于分析無源和有源器件的合適工具:
1、多功能、高性能的網絡分析儀,頻率高達 1.1 THz
2、標準多端口解決方案,可提供 48 個端口
3、阻抗分析儀,支持低頻和高阻抗范圍,超越傳統的阻抗分析儀
五、我們的材料表征儀器的優勢
優測科技的材料表征解決方案提供非常寬的頻率范圍。我們與可靠的測試夾具供應商合作,在我們的解決方案中加入他們的驅動程序,讓我們的儀器即插即用。另有更多優勢:
1、測量高效快速
2、配置和操作簡單
3、無縫集成到現有設置中
4、持續提供支持和技術資源