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誘電体共振器法による誘電率測定


ネットワークアナライザタイプのみご提供

導体板に試料を挟んで
誘電体共振器を構成
特長
■高誘電率で低損失な誘電体に対して高精度な誘電率測定が可能です(JIS R1627規格準拠、国際規格IEC 61338-1-3 準拠)。
■ 2枚の導体平板で上下から誘電体円柱試料をはさみ、誘電体共振器を構成します。2種類の参照材料で、導体板の導電率(導体板のもつ損失値)を測定し、校正を行います。
■ 付属のソフトウェアにより、導体板の導電率、試料の誘電率、誘電損失を計算します。
■ 共振ピークを簡単に見つけるための補助機能として、共振周波数推定機能が付いています。
■ 設定温度での試料の誘電率と誘電損失が計算できます。また共振周波数での温度係数による誘電率と誘電損失も計算できます。
仕様

(暫定値)

測定周波数20GHz以下
測定範囲比誘電率:5~200 tanδ:0.00001~0.001
測定精度比誘電率:±1%  tanδ:±5%
サンプルの形式円柱、ドーナツ型
条件 ネットワークアナライザが必要
誘電損失がおよそ0.001以下の低損失な材料

装置の概要について

  • 「誘電体共振器法誘電率測定装置」とはどのようなものですか?また装置の構成を教えてください。
  • 「誘電体共振器法誘電率測定装置」はマイクロ波周波数帯において高誘電率で低損失な誘電体の誘電率、誘電損失を測定する装置です。装置構成は、誘電体共振器、ネットワークアナライザ、アクセサリです。
  • 「誘電体共振器法誘電率測定装置」の測定原理とはどのようなものですか?
  • 誘電体共振器法とは、主にセラミックスのような高誘電率で低損失な誘電体に対して高精度に誘電率測定を行う代表的な測定方法としてJIS R 1627、国際規格IEC 61338-1-3 に制定されています。
    円柱状の誘電体内に閉じ込められる共振モードTE011をループアンテナによって結合し、共振周波数およびQ値を測定します。2種類の参照材料で導体板の導電率(導体板の損失値)を測定し、校正します。
  • 「誘電体共振器法誘電率測定装置」は、どのようにして使用するのですか?
    • 参照材料1を導体板に挟み、ループアンテナの距離を調節しながらネットワークアナライザでTE011モードの共振ピークを見つけます。Measureボタンを押すと、参照材料1の共振周波数およびQ値が測定されます。
    • 参照材料2を導体板に挟み、ループアンテナの距離を調節しながらネットワークアナライザでTE013モードの共振ピークを見つけます。Measureボタンを押すと、参照材料2の共振周波数およびQ値が測定されます。
    • 実際の試料を導体板に挟み、ループアンテナの距離を調節しながらネットワークアナライザでTE011モードの共振ピークを見つけます。(共振周波数推定機能でさらに簡単に共振ピークを見つけることができます。)
    • Measureボタンを押します
    • 実際の試料の寸法を入力し、Calculateボタンを押します。
    • 試料の誘電率と誘電損失が計算され、表示されます
    • Saveボタンで結果をCSVファイルに保存します。
    誘電体共振器の構成図
  • 温度に依存した誘電率と誘電損失を測定できますか?
  • できます。温度を設定した恒温槽に試料と誘電体共振器を入れ、共振ピークを探し、ソフトウェア上で温度、および試料の寸法を入力しCalculateボタンを押すと、設定温度での試料の誘電率と誘電損失が計算できます。また2点の温度で測定を行えば、温度係数による誘電率と誘電損失も計算できます。
  • 測定治具について教えてください。またどのような測定物が測定できますか?
  • 測定治具は誘電体共振器です。構造は2枚の導体平板で上下から誘電体円柱試料を挟み、試料の両端面を短絡させ、TE011モードの誘電体共振器を構成します。また、2本の同軸ケーブルの先端にはループアンテナが形成され、試料の寸法に合わせて距離を調整できます。試料の位置は、ステージで上下および左右に距離を調整することができます。
    誘電体共振器による測定は、おもにセラミックスのような高誘電率で低損失な誘電体が測定対象になります。
    誘電体共振器の構成図

  • 参照材料について教えてください。
  • 2種類の参照材料として(Zr、Sn)TiO4円柱セラミックスを用います。参照材料1はTE011モード共振器を構成し、参照材料2(高さ3倍)はTE013モード共振器を構成します。参照材料で導体板の比導電率(損失値)を測定し、校正を行います
    電磁界方向
  • 測定の精度はどのくらいですか?
  • 比誘電率の誤差は、±1%です。またtanδの誤差は、±5%です。

サンプルの測定について

装置のオプションについて


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