北京北廣精儀儀器設(shè)備有限公司

介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀  型號：BDAT-A

印電路板主要由玻纖與環(huán)氧樹脂組成的, 玻纖介電常數(shù)為5~6, 樹脂大約是3, 由于樹脂含量, 硬化程度, 溶劑殘留等因素會造成介電特性的偏差, 傳統(tǒng)測量方法樣品制作不易, 尤其是薄膜樣品( 小于 10 mil) 量測值偏低,。

一、介質(zhì)損耗角正切測試儀主要特點：

常電分常試電耗損試數(shù)頻數(shù)用電常測測介量儀于高介，。，，介析測數(shù)電介

測/電板刷用腔路等C于介，空破材低線膜 C。量薄L壞料耗損共振適性印非洞

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二、介質(zhì)損耗角正切測試儀介電常數(shù)介質(zhì)損耗試驗儀主要技術(shù)特性

介質(zhì)損耗和介電常數(shù)是各種電瓷、裝置瓷、電容器等陶瓷，還有復(fù)合材料等的一項重要的物理性質(zhì)，通過測定介質(zhì)損耗角正切tanδ及介電常數(shù)（ε），可進(jìn)一步了解影響介質(zhì)損耗和介電常數(shù)的各種因素，為提高材料的性能提供依據(jù)；儀器的基本原理是采用高頻諧振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗測試。

它以單片計算機(jī)作為儀器的控制，測量核心采用了頻率數(shù)字鎖定，標(biāo)準(zhǔn)頻率測試點自動設(shè)定，諧振點自動搜索，Q值量程自動轉(zhuǎn)換，數(shù)值顯示等新技術(shù)，改進(jìn)了調(diào)諧回路，使得調(diào)諧測試回路的殘余電感減至醉低，并保留了原Q表中自動穩(wěn)幅等技術(shù)，使得新儀器在使用時更為方便，測量值更為晶確。儀器能在較高的測試頻率條件下，測量高頻電感或諧振回路的Q值，電感器的電感量和分布電容量，電容器的電容量和損耗角正切值，電工材料的高頻介質(zhì)損耗，高頻回路有效并聯(lián)及串聯(lián)電阻，傳輸線的特性阻抗等。

電容測量

測量范圍：1～460pF（460pF以上的電容測量見使用規(guī)則）；

電容量調(diào)節(jié)范圍

主調(diào)電容器：40～500pF；

準(zhǔn)  確  度：150pF以下±1.5pF；150pF以上±1％；

微調(diào)電容量：－3pF～0～＋3pF；

準(zhǔn)  確  度：±0.2pF。

振蕩頻率

a．振蕩頻率范圍：25kHz～50MHz；

b．頻率分檔：25～74kHz，    74～213kHz，    213-700kHz，    700kHz～1.95MHz，

1.95MHz～5.2MHz，    5.2MHz～17MHz，    17～50MHz。

c．頻率誤差：2×10-4±1個字。

Q合格指示預(yù)置功能，預(yù)置范圍：5～999。

儀器正常工作條件

a. 環(huán)境溫度：0℃～+40℃；

b．相對濕度：<80％；

c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

試樣尺寸圓片形：厚度2+0.5mm，直徑為Φ30~40mm（ε<12時），φ25~35mm（ε=12~30時），φ15~20mm（ε>30時）

其他

a．消耗功率：約25W；

b．凈重：約7kg；

c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

Q合格指示預(yù)置功能

預(yù)置范圍：5～1000。

Q表正常工作條件

a. 環(huán)境溫度：0℃～+40℃；

b．相對濕度：<80％；

c．電源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。

其他

a．消耗功率：約25W；

b．凈重：約7kg；

c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。

四、全自動抗干擾介質(zhì)損耗測試儀是一種新穎的測量介質(zhì)損耗角正切值（tgδ）和電容值（Cx）的智能化儀  介質(zhì)損耗測試儀圖片

器。可以在工頻高壓下，現(xiàn)場測量各種絕緣材料、絕緣套管、電力電纜、電容器、互感器、變壓器等高壓設(shè)備的介質(zhì)損耗角正切值（tgδ）和電容值（Cx）。儀器為一體化結(jié)構(gòu)，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)電容器和升壓電源，體積小、重量輕，便于攜帶，具有操作簡單、自動測量、讀數(shù)直觀、無需換算、精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點,亦可外接電源與本廠生產(chǎn)的各種規(guī)格的高電壓等級的標(biāo)準(zhǔn)電容器配套使用，用以測量高壓介損。

2．高壓輸出 2KV 5KV 10KV 三檔

容 量 1000VA

3. 精 度

tgδ范 圍 精度（正、反接法）

tgδ<15% △ tgδ:±（讀數(shù)*1.0%+0.05%）

關(guān)于高頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀的技術(shù)性綜述文章框架及核心內(nèi)容，適用于工程師、研究人員或技術(shù)決策者參考：

高頻介電常數(shù)介質(zhì)損耗測試儀：原理、技術(shù)與應(yīng)用前沿

文摘

高頻介電性能（介電常數(shù)(varepsilon_r)和損耗角正切(tan delta)）是材料在射頻（RF）、微波及毫米波領(lǐng)域的關(guān)鍵參數(shù)。本文系統(tǒng)解析高頻介電測試儀的技術(shù)原理、主流測量方法、系統(tǒng)組成、校準(zhǔn)挑戰(zhàn)及前沿發(fā)展趨勢，為材料研發(fā)與工程應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。

一、測量原理與核心參數(shù)

1.介電常數(shù)((varepsilon_r))

表征材料存儲電場能量的能力：(varepsilon_r=varepsilon j varepsilon)

實部(varepsilon')：極化能力；虛部(varepsilon'')：能量損耗

2.介質(zhì)損耗角正切((tan delta))

定義：(tan delta=varepsilon/varepsilon')，損耗越低(tan delta)越小

直接決定器件Q值：(Q approx 1/tan delta)

二、主流測量技術(shù)方法

1.傳輸/反射法（頻域法）

原理：通過矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA）測量材料對入射電磁波的S參數(shù)（(S_{11},S_{21})），反演(varepsilon_r)和(tan delta)

適用頻段：1 MHz–110GHz（覆蓋5G/6G毫米波）

常用夾具：

同軸空氣線（適用于粉末/液體）：ASTM D5568

波導(dǎo)夾具（毫米波頻段）：精度高，需精密機(jī)加工

微帶線/共面波導(dǎo)（CPW）夾具：兼容集成電路基板測試

算法：Nicolson Ross Weir(NRW)、迭代優(yōu)化算法

2.諧振法

原理：利用介質(zhì)諧振器或腔體，通過諧振頻率(f_0)和品質(zhì)因數(shù)(Q)計算參數(shù)

(varepsilon_r propto(f_text{airf_0)^2)，(tan delta propto 1/Q)

優(yōu)勢：超高精度(tan delta)低至(10^6，適合低損耗材料

類型：

圓柱腔法（TE(_{01 delta})模）：IEC 61189 2

開式諧振腔：非接觸測量，適合薄膜/柔性材料

三、測試系統(tǒng)核心組件

|模塊|技術(shù)要求|

|||

|信號源|寬頻帶（DC~110 GHz）、高相位穩(wěn)定性|

|矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀|動態(tài)范圍>130 dB，時域門功能抑制雜散反射|

|測試夾具|阻抗匹配（50Ω）、低駐波比（VSWR<1.2）|

|校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)件|SOLT（短路開路負(fù)載直通）、TRL（直通反射線）|

|軟件算法|材料參數(shù)反演、去嵌入（De embedding）、誤差修正|

四、技術(shù)挑戰(zhàn)與解決方案

1.校準(zhǔn)精度問題

挑戰(zhàn)：夾具界面反射、電纜相位漂移、高階模耦合

方案：

TRL校準(zhǔn)：消除夾具系統(tǒng)誤差（黃金標(biāo)準(zhǔn)）

時域門（TDR）：分離夾具與樣品的反射信號

2.高頻邊緣場效應(yīng)

挑戰(zhàn)：>30 GHz時，電磁場在樣品邊緣衍射導(dǎo)致誤差

方案：

樣品尺寸>5倍波長（(lambda)）

采用模式匹配法修正邊緣場

3.薄膜/非均勻材料測試

方案：

開式諧振腔：分辨率達(dá)納米級薄膜

太赫茲時域光譜（THz TDS）：擴(kuò)展至0.1~4 THz頻段

五、前沿技術(shù)趨勢

1.多物理場聯(lián)測系統(tǒng)

同步測量介電性能+導(dǎo)熱系數(shù)（如5G基站材料）

2.人工智能輔助優(yōu)化

深度學(xué)習(xí)反演算法：提升NRW法在強(qiáng)損耗材料中的精度

3.片上測量（On Wafer）

探針臺集成：直接測試晶圓級材料（180 GHz以上）

4.高溫/低溫原位測試

拓展至196°C（液氮）~500°C（航空航天熱工況）

六、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

國際標(biāo)準(zhǔn)：

IEEE 1528（天線罩材料）

IPC TM 650 2.5.5.5（PCB高頻測試）

IEC 60250（液體電介質(zhì)）

中國國標(biāo)：GB/T 1409 2006（固體絕緣材料）

七、選型指南

|需求場景|推薦技術(shù)方案

|毫米波材料（>30 GHz）|波導(dǎo)夾具+VNA（110 GHz）+TRL校準(zhǔn)

|超低損耗陶瓷（(tan delta<10^{4}))|圓柱諧振腔法

|柔性薄膜/生物材料