固体介质材料电磁参数测试系统
固体介质材料电磁参数测试系统N1500A，主要测量固体介质材料的介电常数、磁导率、损耗角D等性能参数。系统共有两种测量方法，分别是传输线法和谐振腔法。传输线法的测试夹具有同轴空气线和波导腔两种。同轴空气线有N型、3.5mm、2.4mm之分，最高测试频率可到50GHz（针对分销产品）。波导分段测量，最高测试频率可到几THz。传输线法的优点在于测试频率范围宽，谐振腔法的优点是测量精度高。
1、系统配置灵活：根据测试需要，可以配置宽带的同轴空气线、波导腔进行粗略测量，也可以配置点频的谐振腔法精确测量，见图1。
2、自动测量软件简单易用，方便快捷：测量需要设置的参数有测量频率、测量频率点数、材料放置的位置信息以及材料厚度。设置正确后，一键测量，方便快捷见图2。
3、一次连接同时测量多个参数：一次连接可以测量材料的介电常数的实部、虚部，磁导率的实部、虚部，电、磁损耗角的正切等多个参数，见图3。
4、仪器设备驱动程序库丰富：系统软件驱动库丰富，而且支持新型矢量网络分析仪FieldFox手持表，计算机通过GPIB接口、USB线或者网线与VNA相连接。GPIB接口连接示意图如下图4。
图1 同轴空气线、波导腔进行粗略测量
图2 自动测量软件简单易用，方便快捷
图3 测量材料的介电常数的实部、虚部，磁导率的实部、虚部，电、磁损耗角的正切
图4 系统连接示意图
运行自动测量软件后，正确设置测量需求参数，即可迅速计算出待测材料的介电常数、磁导率、损耗角等性能参数。测试结果立即以直角坐标系下的曲线形式给出，该结果亦可以报表格式存储、打印。具体测试流程为图5。测试界面见图6
图5 测试流程图
图6 测试界面
使用Keysight N1500A材料测量软件套件来确定多种介电材料和磁性材料的固有电磁特性。整个系统以Keysight网络分析仪为基础,通过分析仪测量材料对射频或微波能量的响应。N1500A软件可以控制网络分析仪并计算测量结果。根据所用的是德科技分销网络分析仪和样品夹持器或夹具，频率范围可由数百MHz扩展至50GHz。
一、主要特点
1、系统配置灵活：根据测试需要，可以配置宽带的同轴空气线、波导腔进行粗略测量，也可以配置点频的谐振腔法精确测量，见图1。
2、自动测量软件简单易用，方便快捷：测量需要设置的参数有测量频率、测量频率点数、材料放置的位置信息以及材料厚度。设置正确后，一键测量，方便快捷见图2。
3、一次连接同时测量多个参数：一次连接可以测量材料的介电常数的实部、虚部，磁导率的实部、虚部，电、磁损耗角的正切等多个参数，见图3。
4、仪器设备驱动程序库丰富：系统软件驱动库丰富，而且支持新型矢量网络分析仪FieldFox手持表，计算机通过GPIB接口、USB线或者网线与VNA相连接。GPIB接口连接示意图如下图4。
图1 同轴空气线、波导腔进行粗略测量
图2 自动测量软件简单易用，方便快捷
图3 测量材料的介电常数的实部、虚部，磁导率的实部、虚部，电、磁损耗角的正切
图4 系统连接示意图
二、测试流程
运行自动测量软件后，正确设置测量需求参数，即可迅速计算出待测材料的介电常数、磁导率、损耗角等性能参数。测试结果立即以直角坐标系下的曲线形式给出，该结果亦可以报表格式存储、打印。具体测试流程为图5。测试界面见图6
图5 测试流程图
图6 测试界面
三、总结
使用Keysight N1500A材料测量软件套件来确定多种介电材料和磁性材料的固有电磁特性。整个系统以Keysight网络分析仪为基础,通过分析仪测量材料对射频或微波能量的响应。N1500A软件可以控制网络分析仪并计算测量结果。根据所用的是德科技分销网络分析仪和样品夹持器或夹具，频率范围可由数百MHz扩展至50GHz。
表格1 技术规范
| 参数名称 | 技术指标 |
| 工作频率范围 | 1GHz～50GHz(取决于选用矢量网络分析仪和测试夹具) |
| 测试夹具 | 空气线(包括：N型，3.5mm，2.4mm) |
| 波导腔(各波段，典型应用：X波段，Ku波段，Ka波段) | |
| 谐振腔(空腔谐振频率10GHz) | |
| 工作方式 | 传输线法：扫频测量 |
| 谐振腔法：点频测量 | |
| 准确度 | 传输线法：10%(典型值) |
| 谐振腔法：3% | |
| 测量材料厚度 | 传输线法：λg/4～λg/2(λg：介质波长) |
| 谐振腔法：0.1mm ～ 5mm | |
| 测量参数 | 传输线法：介电常数实部、虚部，磁导率实部、虚部，电、磁损耗角正切 |
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