專利名稱:電介質的復數介電常數的測量方法和設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及測量電介質的復數介電常數的方法和設備,更具體地涉及能夠以高精度測量電介質的復數介電常數的方法和設備。
背景技術:
隨著各種無線電器件性能的提高,已經對在幾GHz或以上高頻頻帶中具有高性能的用于高頻的陶瓷電介質提出了需求。通常,陶瓷電介質以借助于燒制粉末狀電介質而得到的燒制產物的形式,已經被用作電路元件。而且,借助于以各種比率混合粉末狀電介質和樹脂而得到的復合電介質,也已經被用作電路元件。
因此,為了開發用于高頻的陶瓷電介質,測量電介質的復數介電常數以作為對應于粉末和燒制產物狀態的電介質的介電特性是必不可少的。
已經如下計算了粉末狀電介質的復數介電常數中的介電常數。例如,具有一對設置為以恒定間距彼此面對的電極的容器被填充以待要測量介電常數的粉末狀電介質,電壓被施加到電極之間的部分,借助于混合粉末狀電介質和空氣而得到的混合物的介電常數從而被測量。于是,就從這樣被測量的混合物的介電常數來計算介電常數(見專利文獻1)。
另一方面,通常利用擾動方法、空腔諧振器方法、以及電介質諧振器方法,來測量借助于燒制而形成的粉末狀電介質模制件的復數介電常數(見非專利文獻1、2、3)。在擾動方法、空腔諧振器方法、以及電介質諧振器方法中,要求作為測量目標的電介質模制件采用各種測量方法所限定的預定形狀。例如,在擾動方法中,要求作為測量目標的電介質被形成為類似細長棒,在空腔諧振器方法中形成為片,而在電介質諧振器方法中形成為圓柱體。
JP-A-6-138076[非專利文獻1]Yasushi Iijima,“Electronic Monthly”,Shinko Shoji Co.,Ltd.,July 1998[非專利文獻2]JIS R 16271996“Method of TestingDielectric Characteristic of Fine Ceramics for Microwave”,Japanese Standards Association,July 1996[非專利文獻3]JIS R 16412002“Method of TestingMicrowave Dielectric Characteristic of Fine Ceramics Board”,Japanese Standards Association,January 2002但在測量粉末狀電介質的介電常數的常規方法中,在幾GHz或以上的高頻頻帶中測量粉末狀電介質的介電常數的情況下,不能忽略漂浮電容和漂浮電抗的存在。結果,就存在著整個測量設備共振而無法以高精度測量粉末狀電介質的介電常數的問題。而且,通常尚不知有如所期望的測量粉末狀電介質的復數介電常數中介電損耗角正切的可行方法。
另一方面,雖然根據電介質的類型能夠容易地制作圓柱形電介質模制件,但難以制作細長棒或片狀的電介質模制件。因此,存在著無法利用擾動方法或空腔諧振器方法來測量電介質的復數介電常數的問題。另一方面,在能夠測量圓柱形電介質模制件的電介質諧振器方法中,存在著無法在復數介電常數中具有低介電常數的電介質例如樹脂中測量介電常數和介電損耗角正切的問題。
發明內容
考慮到這些情況,本發明的目的是提供一種用來在幾GHz或以上的高頻頻帶中以高精度測量粉末狀電介質、其中能夠測量電介質模制件的復數介電常數的粉末狀電介質、或電介質模制件的復數介電常數的方法和設備。
(1)一種測量電介質的復數介電常數的方法,包含下列步驟用電介質填充模式發生器;將電磁波輸入到模式發生器;測量從模式發生器輸出的電磁波;以及基于這樣測得的電磁波而計算復數介電常數。
(2)根據(1)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中電介質是粉末狀電介質,模式發生器以氣體和電介質一起填充,在測量步驟中測量電磁波的諧振模式中的S參數,以及計算步驟,包括基于S參數而計算借助于在模式發生器中混合電介質與氣體而得到的混合物的復數介電常數的步驟,以及根據這樣計算的混合物的復數介電常數以及混合物中的電介質體積比率來計算電介質的復數介電常數的步驟。
(3)根據(2)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,混合物的復數介電常數的計算是混合物的介電常數的計算,且電介質的復數介電常數的計算是電介質的介電常數的計算。
(4)根據(3)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,利用對數混合法則、“李赫德涅凱-羅瑟(Lichteneker-Rother)”方程以及維納(Wiener)方程其中之一,來計算電介質的介電常數。
(5)根據(2)-(4)中任何一個的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,混合物的復數介電常數的計算是混合物的介電損耗角正切的計算,且電介質的復數介電常數的計算是電介質的介電損耗角正切的計算。
(6)根據(5)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,利用混合法則方程來進行電介質的介電損耗角正切的計算。
(7)根據(1)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,電介質是具有與模式發生器封閉空間的剖面相同的剖面的電介質模制件,模式發生器以氣體與電介質一起填充,在測量步驟中,對電磁波諧振模式中的諧振頻率、插入損耗以及半功率寬度進行測量,以及根據這樣測得的諧振頻率、插入損耗以及半功率寬度,在計算步驟中計算電介質模制件的復數介電常數。
(8)根據(7)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,電介質模制件的復數介電常數的計算是電介質模制件的介電常數的計算。
(9)根據(7)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,電介質模制件的復數介電常數的計算是電介質模制件的介電損耗角正切的計算。
(10)根據(7)-(9)中任何一個的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,電介質模制件是圓柱形的。
(11)根據(2)-(10)中任何一個的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,模式發生器是圓柱形諧振器。
(12)根據(2)-(10)中任何一個的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,模式發生器是空腔諧振器。
(13)根據(2)-(12)中任何一個的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,電磁波的諧振模式是TE011模式。
(14)根據(1)-(13)中任何一個的測量電介質的復數介電常數的方法,還包含使模式發生器中的電介質干燥的步驟。
(15)根據(14)的測量電介質的復數介電常數的方法,還包含排空模式發生器,從而使電介質干燥的步驟。
(16)根據(1)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,模式發生器是波導,此波導以氣體或液體與電介質一起填充,在計算步驟中,基于測得的電磁波,來計算借助于混合粉末與氣體或液體而得到的混合物的介電常數,以及在計算步驟中,根據混合物的介電常數和粉末在混合物中的體積比率,來計算粉末的介電常數。
(17)根據(16)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,利用對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程、以及Wiener方程之一,來計算電介質的介電常數。
(18)根據(16)或(17)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,波導是同軸型波導。
(19)根據(16)或(17)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,波導是矩形波導。
(20)根據(16)或(17)的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,波導是圓形波導。
(21)根據(16)-(20)中任何一個的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,波導包括用來保持氣體或液體的密封部分。
(22)根據(16)-(21)中任何一個的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,粉末在混合物中的體積比率被設定為0.32-0.42,而電磁波的頻率為0.1GHz或以上。
(23)根據(17)的測量電介質的復數介電常數的方法,還包含下列步驟對粉末類型彼此不同且體積比率彼此相等的多個混合物的各個介電常數進行測量,以及比較混合物的介電常數,從而比較并測量多個電介質的介電常數。
(24)一種用來測量電介質的復數介電常數的設備,它包含其中提供有電介質的模式發生器;電磁波發生分析器,用來將電磁波輸入到配備有電介質的模式發生器,且用來響應于電磁波的輸入而對模式發生器輸出的電磁波進行測量;以及用來基于這樣測得的電磁波而計算電介質的復數介電常數的計算裝置。
(25)根據(24)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,模式發生器是用來在其中填充電介質和氣體的諧振器,電磁波發生分析器對電磁波諧振模式中的諧振頻率、插入損耗、以及半功率寬度進行測量,以及基于諧振頻率、插入損耗、以及半功率寬度,計算裝置對電介質的復數介電常數進行計算。
(26)根據(25)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,諧振器包括配備有通孔的第一活塞;面對第一活塞提供的第二活塞;用來覆蓋第一活塞和第二活塞,從而形成封閉空間的圓筒;以及插入在通孔中的用來輸入和輸出電磁波的同軸電纜。
(27)根據(26)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,環狀溝槽形成在第一活塞的尖端部分和第二活塞的尖端部分上。
(28)根據(26)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,環狀導體或電介質板被附著到第一活塞的尖端部分和第二活塞的尖端部分。
(29)根據(25)-(28)中任何一個的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,當電介質是粉末時,計算裝置根據測得的諧振頻率、插入損耗、以及半功率寬度,對借助于混合諧振器中的電介質和氣體而得到的混合物的復數介電常數進行計算,并根據這樣計算得到的混合物的復數介電常數和電介質在混合物中的體積比率,來計算電介質的復數介電常數。
(30)根據(29)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,混合物的復數介電常數的計算是混合物的介電常數的計算,且電介質的復數介電常數的計算是電介質的介電常數的計算。
(31)根據(30)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,利用對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程、以及Wiener方程之一,來計算電介質的介電常數。
(32)根據(29)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,混合物的復數介電常數的計算是混合物的介電損耗角正切的計算,且電介質的復數介電常數的計算是電介質的介電損耗角正切的計算。
(33)根據(32)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,利用混合法則方程來計算電介質的介電損耗角正切。
(34)根據(25)-(28)中任何一個的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,當圓柱形電介質是模制件時,計算裝置根據測得的諧振頻率、插入損耗、以及半功率寬度,計算電介質模制件的復數介電常數。
(35)根據(34)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,電介質模制件的復數介電常數的計算是電介質模制件的介電常數的計算。
(36)根據(34)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,電介質模制件的復數介電常數的計算是電介質模制件的介電損耗角正切的計算。
(37)根據(25)-(36)中任何一個的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,電磁波的諧振模式是TE011模式。
(38)根據(25)-(37)中任何一個的用來測量電介質的復數介電常數的設備,還包含真空裝置,用來排空諧振器中的封閉空間,以便使諧振器中的電介質干燥。
(39)根據(34)-(36)中任何一個的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,諧振器被填充以具有其剖面與封閉空間剖面相同的圓柱形電介質模制件和氣體。
(40)根據(25)-(39)中任何一個的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,電介質和氣體被填充在形成于諧振器中的具有幾乎為圓形剖面的封閉空間中。
(41)根據(24)的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,模式發生器是用借助于混合待要測量復數介電常數的粉末與氣體或液體而得到的混合物填充的波導。
根據本發明,有可能提供一種用來測量電介質的復數介電常數的方法和設備,此方法和設備還能夠在幾GHz或以上的高頻頻帶中以高精度測量粉末狀電介質的復數介電常數。
圖1是方框圖,示意地示出了根據本發明的用來測量電介質的復數介電常數的設備,圖2是方框圖,示出了根據本發明第一實施方案的用來測量電介質的復數介電常數的設備,圖3是示意透視圖,示出了空腔諧振器,圖4是提供了粉末狀電介質的圖2所示空腔諧振器沿X-X線的示意剖面圖,圖5是提供了電介質模制件的圖2所示空腔諧振器沿X-X線的示意剖面圖,圖6表示用來測量粉末狀電介質的復數介電常數的設備,它包括用來使空腔諧振器的封閉空間成為真空的真空裝置,圖7是方框圖,示出了根據本發明第二實施方案的電介質特性測量設備100的結構,圖8是透視圖,示出了一種波導,圖9是透視圖,示出了波導,圖10是透視圖,示出了波導,圖11是借助于用最小二乘法將其中樣品A與空氣被彼此混合的具有各種體積比率的混合物的介電常數εr2擬合于對數混合法則而得到的圖表,圖12是圖11的局部放大圖,圖13是借助于用最小二乘法將其中樣品A與空氣被彼此混合的具有各種體積比率的混合物的介電常數εr2擬合于“Lichteneker-Rother”方程而得到的曲線,圖14是圖13的局部放大圖,圖15是借助于用最小二乘法將其中樣品A與空氣被彼此混合的具有各種體積比率的混合物的介電常數εr2擬合于Wiener方程而得到的曲線,圖16是圖15的局部放大圖,圖17是借助于將其中樣品A與空氣被彼此混合的具有各種體積比率的混合物的介電損耗角正切代入混合法則,且通過穿過原點的直線逼近樣品A的體積比率與借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物的介電損耗角正切之間的關系,而得到的圖表,圖18的圖表示出了借助于測量四氟乙烯圓柱體的介電常數和片狀四氟乙烯的介電常數而得到的結果,圖19的圖表示出了借助于測量四氟乙烯圓柱體的介電損耗角正切和片狀四氟乙烯的介電損耗角正切而得到的結果,圖20的圖表示出了復合物介電常數的測量值以及對測得的值應用對數混合法則而得到的結果,圖21的圖表示出了復合物介電常數的測量值以及對測得的值應用“Lichteneker-Rother”方程而得到的結果,圖22的圖表示出了復合物介電常數的測量值以及對測得的值應用Wiener方程而得到的結果,圖23是待要用于應用對數混合法則來計算粉末的介電常數的曲線,圖24是待要用于應用“Lichteneker-Rother”方程來計算粉末的介電常數的曲線,圖25是待要用于應用Wiener方程來計算粉末的介電常數的曲線,圖26是表格,示出了對測得的值應用對數混合法則得到的每種粉末的介電常數,圖27是表格,示出了對測得的值應用“Lichteneker-Rother”方程得到的每種粉末的介電常數,圖28是表格,示出了對測得的值應用Wiener方程得到的每種粉末的介電常數,
圖29的圖表示出了借助于用波導測量混合物介電常數的頻率依賴性而得到的結果,圖30是借助于相對比較由不同材料制成的粉末的介電常數而得到的表格,以及圖31的圖表示出了用二種波導得到的粉末介電常數的比較。
具體實施例方式
下面參照附圖來詳細描述本發明的優選實施方案。
首先,在詳細解釋各個實施方案之前,大致描述一下根據本發明的測量電介質的復數介電常數的方法的基本原理。在下列描述中,“粉末狀電介質的復數介電常數”意味著電介質的介電常數和電介質的介電損耗角正切。
圖1是方框圖,示出了根據本發明的用來測量電介質的復數介電常數的設備的示意結構。
如圖1所示,測量設備1由模式發生器2、電磁波發生分析器3、以及計算裝置4構成。
模式發生器2是一種容器,用來容納待要測量復數介電常數的電介質連同空氣。模式發生器2能夠對被輸入的電磁波只引起預定模式的波出現,并能夠使用例如諧振器和波導。填充在模式發生器2中的電介質包括粉末狀電介質、由借助于燒制粉末狀電介質而得到的單一材料形成的模制件、以及借助于以各種比率混合粉末狀電介質和樹脂而得到的多種材料形成的模制件。
電磁波發生分析器3將電磁波輸入到模式發生器2中,并響應于輸入的電磁波而接收從模式發生器2輸出的電磁波。然后,電磁波發生分析器3對接收到的電磁波進行分析,從而計算模式發生器2中的電磁波的S參數,并將有關計算得到的S參數的數據輸出到計算裝置4。電磁波的S參數表明了電磁波的透射系數和反射系數。
計算裝置4根據從電磁波發生分析器3輸入的S參數而計算電介質的復數介電常數。
在提供于模式發生器2中的電介質不是模制件而是粉末的情況下,計算裝置4不能直接計算粉末狀電介質的復數介電常數,而是首先計算包含粉末狀電介質和空氣的混合物的復數介電常數,以便利用“Lichteneker-Rother”方程或Wiener方程來獲得僅僅粉末狀電介質的復數介電常數。
于是,根據本發明的用來測量電介質的復數介電常數的設備具有這樣一種結構,即電磁波被輸入到模式發生器2中,并基于輸出的電磁波來進行分析,從而測量是為粉末或模制件的電介質的復數介電常數。
下面與描述測量設備的更具體的結構一起來描述用來測量電介質的復數介電常數的方法。
(第一實施方案)下面詳細地來描述根據本發明的用來測量電介質的復數介電常數的設備和方法的第一實施方案。在此實施方案中,空腔諧振器被用作圖1所示的模式發生器。
圖2是方框圖,示出了用來執行根據本實施方案的用來測量電介質的復數介電常數的方法的測量設備,圖3是示意透視圖,示出了空腔諧振器,而圖4是圖3所示的空腔諧振器沿X-X線的示意剖面圖,示出了作為電介質的粉末狀電介質。
如圖2所示,測量設備12包含空腔諧振器14、網絡分析器16、以及計算裝置18,它們分別依次對應于圖1中的模式發生器2、電磁波發生分析器3、以及計算裝置4。更具體地,根據本實施方案的測量裝置12采用空腔諧振器14作為模式發生器2。
空腔諧振器14是一種用待要測量復數介電常數的電介質進行填充的圓柱形金屬容器。當電磁波被輸入到空腔諧振器14中時,預定模式的電磁波由于對應于空腔諧振器14的形狀的共振而被強烈地觀察到。
網絡分析器16將電磁波輸入到空腔諧振器14中,并響應于電磁波的輸入而接收從空腔諧振器14輸出的電磁波。然后,網絡分析器16根據從空腔諧振器14接收到的電磁波而測量預定模式中的電磁波的諧振頻率、插入損耗、以及半功率寬度,從而將測量的結果輸出到計算裝置18。
計算裝置18被構造成根據從網絡分析器16輸入的諧振頻率、插入損耗、以及半功率寬度來計算電介質的復數介電常數。
如圖3所示,空腔諧振器14包括圓柱體114、第一活塞120、同軸電纜122、螺釘134a和134b、以及第二活塞140。
如圖4所示,第一活塞120具有第一圓盤126和環繞第一圓盤126整體直立安裝的第一圓柱體128。第一圓盤126和第一圓柱體128沿第一圓柱體128的軸向配備有二個通孔130a和130b。而且,在第一圓柱體128尖端部分的外圍邊沿部分中形成了環形溝槽132。
如圖4所示,同軸電纜122被插入在形成于第一圓盤126和第一圓柱體128上的二個通孔130a和130b中,且環形天線124被附著到同軸電纜122的尖端部分。
如圖4所示,第二活塞140具有第二圓盤142和環繞第二圓盤142整體直立安裝的第二圓柱體144。第二圓柱體144的外徑等于第一圓柱體128的外徑。
如圖4所示,圓柱體114的中心部分配備有內徑幾乎等于第一活塞120的第一圓柱體128的外徑以及第二活塞140的第二圓柱體144的外徑的通孔116。第一活塞120的第一圓柱體128從上方被插入到通孔116中,且第二活塞140的第二圓柱體144從下方被插入到通孔116中,并在圓柱體114的通孔116中由第一活塞120的第一圓柱體128和第二活塞140的第二圓柱體144形成一個封閉的空間109。此封閉的空間109是一個將作為空腔諧振器14的諧振腔的區域,并被待要測量的粉末狀電介質或電介質模制件與氣體一起填充。
而且,圓柱體114配備有幾乎正交于圓柱體114的軸向的二個通孔136a和136b。用來調節第一活塞120的第一圓柱體128的位置的螺釘134a,被插入在通孔136a中,而用來調節第二活塞140的第二圓柱體144的位置的螺釘134b,被插入在通孔136b中。
在具有上述結構的測量設備12中,粉末狀電介質的復數介電常數以下列方式進行測量。
(粉末狀電介質的復數介電常數的測量)首先,參照圖4來主要描述粉末狀電介質的復數介電常數的測量。
為了測量粉末狀電介質的復數介電常數,首先,諸如空氣、氬氣、或氮氣的氣體被填充在形成于空腔諧振器14中的封閉空間中。在此情況下,網絡分析器16通過同軸電纜122和環形天線124,將電磁波輸出到空腔諧振器14中。
空腔諧振器14響應于電磁波的輸入而激發預定模式的電磁波。被激發的電磁波被環形天線124接收。被環形天線124接收的電磁波,通過同軸電纜122被輸入到網絡分析器16。
網絡分析器16根據從空腔諧振器14輸出的電磁波,測量作為空腔諧振器14的諧振模式的TE011模式中的諧振頻率f1、諧振頻率f1下的插入損耗IL1和半功率寬度Δf1、以及TE012模式中的諧振頻率f2。
通常,當電磁波從網絡分析器16被輸入到空腔諧振器14時,TM111模式出現作為TE011模式的簡并模式。TM111模式中的諧振頻率具有非常靠近TE011模式中的諧振頻率的頻帶。因此,存在著兩個峰值在被測量的頻譜上彼此重疊,致使無法精確測量TE011模式中的諧振頻率、插入損耗、以及半功率寬度的問題。
但為了解決本實施方案中的這一問題,在第一活塞120的第一圓柱體128的尖端部分中形成了環形溝槽132,而且,用諸如空氣、氬氣或氮氣的氣體來填充封閉的空間109。結果,在空腔諧振器14中,TE011模式中的諧振頻率和TM111模式中的諧振頻率被彼此分離。借助于分離這些諧振頻率,就精確地測量了TE011模式中的諧振頻率。
網絡分析器16將被測量的TE011模式中的諧振頻率f1、諧振頻率f1下的插入損耗IL1和半功率寬度Δf1、以及TE012模式中的諧振頻率f2,輸出到計算裝置18。
當網絡分析器16將TE011模式中的諧振頻率f1、諧振頻率f1下的插入損耗IL1和半功率寬度Δf1、以及TE012模式中的諧振頻率f2輸出到計算裝置18時,空腔諧振器14的封閉空間109填充以待要測量復數介電常數的粉末狀電介質110。
優選將待要測量的粉末狀電介質110預先置于真空中,或應該進行加熱,以便清除包含在待要干燥的電介質110中的水分。
在粉末狀電介質110的復數介電常數的測量中,通常存在著由于吸附到粉末狀電介質110表面上的水分的影響而在粉末狀電介質110的復數介電常數的測量中造成誤差的問題。但在本結構中,待要測量的粉末狀電介質110的水分預先被清除,然后才測量粉末狀電介質110的復數介電常數。結果就有可能提高粉末狀電介質110的復數介電常數測量中的精度。
如圖4所示,當空腔諧振器14的封閉空間109被粉末狀電介質110填充時,諸如空氣、氬氣、或氮氣的氣體層112以及借助于混合粉末狀電介質110和空氣而得到的混合物層118,被形成在空腔諧振器14的封閉空間109中。
結果,網絡分析器16通過同軸電纜122和環形天線124,將電磁波輸出到被待要測量復數介電常數的粉末狀電介質110填充的空腔諧振器14。
當網絡分析器16將電磁波輸入到空腔諧振器14中時,響應于電磁波的輸入,電磁波從空腔諧振器14被輸出,并通過環形天線124接收。通過環形天線124接收的電磁波,通過同軸電纜122被輸入到網絡分析器16。
網絡分析器16對輸入的電磁波進行分析,以便計算諧振模式的TE011模式中的諧振頻率f3以及諧振頻率f3下的插入損耗IL3和半功率寬度Δf3。然后,網絡分析器16將有關TE011模式中的諧振頻率f3以及諧振頻率f3下的插入損耗IL3和半功率寬度Δf3的數據輸出到計算裝置18。
計算裝置18利用下列方程(1)-(3),根據從網絡分析器16輸入的諧振頻率f1、插入損耗IL1、半功率寬度Δf1、以及諧振頻率f2,計算空腔諧振器14內壁的有效電導率σ、空腔諧振器14在其封閉空間109被粉末狀電介質110填充狀態下的作為空腔諧振器14的空載Q值的Q1、以及空腔諧振器14的封閉空間109的視直徑D。
H封閉空間的視高度,D封閉空間的視直徑,j’n1m1當n1階第一類貝塞爾函數的微分被設定為j’n1(x)時作為j’n1(x)=0的第m1解,j’n2m2當n2階第一類貝塞爾函數的微分被設定為j’n2(x)時作為j’n2(x)=0的第m2解,以及c真空中的光速。
Q1=f1/Δf11-10-IL1/20---(20)]]>f1諧振頻率,Δf1半功率寬度,以及IL1插入損耗。
σ=4πf1Q12{J′n1m14+2(J′n1m1l1π)2(D2H)3+(1-DH)(n1l1πD2H)2}2μ0c2(J′n1m12-n12)2{J′n1m12+(l1πD2H)2}3---(3)]]>σ空腔諧振器內壁的有效電導率,μ0真空中的磁導率,而π圓周率。
接著,計算裝置18將從網絡分析器16輸入的諧振頻率f3、半功率寬度Δf3、以及插入損耗IL3、已經得到的空腔諧振器14的封閉空間109的視直徑D、填充在封閉空間109中的氣體層112的厚度L1、以及借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的厚度L2,代入方程(4)和(5),并計算空腔諧振器14在其被粉末狀電介質110填充狀態下的作為空腔諧振器14的空載Q值的Q3以及借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的復數介電常數中的介電常數εr2。
氣體層112的厚度L1以及借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的厚度L2,具有預設的值,并由測量人員設定,然后被輸入到計算裝置18。
Q3=f3/Δf31-10-IL3/20---(4)]]>f3諧振頻率,Δf3半功率寬度,以及IL3插入損耗。
L1氣體層112的厚度,L2借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的厚度,D封閉空間109的視直徑,εr1氣體的介電常數,
εr2借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的介電常數,以及j’nm當n階第一類貝塞爾函數的微分被設定為j’n(x)時作為j’n(x)=0的第m解。
隨后,計算裝置18將已經計算的有效電導率σ、空腔諧振器14在其被粉末狀電介質110填充狀態下的作為空腔諧振器14的空載Q值的Q3、封閉空間109的視直徑D、填充在封閉空間109中的氣體層112的厚度L1、以及借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的厚度L2,代入方程(6),并計算借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的復數介電常數中的介電損耗角正切。
Q3空腔諧振器14在其被粉末狀電介質110填充狀態下的空腔諧振器14的空載Q值,We1氣體層112的電場儲存的能量,We2借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的電場儲存的能量,Pcy1氣體層112在側壁中的導體損耗,
Pcy2借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118在側壁中的導體損耗,Pend1氣體層112在活塞端面上的導體損耗,Pend2借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118在活塞端面上的導體損耗,ω角頻率,Rs空腔諧振器14內壁的表面電阻,以及j’01當0階第一類貝塞爾函數的微分被設定為j’0(x)時作為j’0(x)=0的第一解。
利用上述情況,介電常數εr2和介電損耗角正切被計算作為借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的復數介電常數。
而且,計算裝置18將這樣計算的借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的介電常數εr2應用于用來根據借助于混合粉末與氣體而得到的混合物層118的介電常數εr2而計算粉末狀電介質的介電常數εr的方程中,例如對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程、或Wiener方程,從而計算粉末狀電介質110的介電常數εr。
眾所周知,對數混合法則由下列方程表示。
logεr=v1logεr1+v2logεr2而且,“Lichteneker-Rother”方程由下列方程表示。
εrk=v1εr1k+v2εr2k另一方面,Wiener方程由下列方程表示。
1/(εr+u)=v1/(εr1+u)+v2/(εr2+u)εr粉末狀電介質的介電常數,εr1氣體的介電常數,εr2借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的介電常數,v1氣體的體積比率,v2粉末狀電介質的體積比率,k擬合參數(-1≤k≤1),以及u擬合參數(0≤u)。
利用這些方程,計算粉末狀電介質的介電常數εr。
例如,在將要根據借助于用空氣作為氣體來混合粉末狀電介質110與空氣而得到的混合物層118的介電常數εr2,來計算粉末狀電介質110的介電常數εr的情況下,空氣的介電常數εr1為1.0。而且,空氣的體積比率v1和粉末狀電介質的體積比率v2由填充在混合物層118中的空氣的體積和粉末狀電介質110的體積確定。因此,若得到了借助于混合粉末狀電介質110與空氣而得到的混合物層118的介電常數εr2,則能夠計算粉末狀電介質110的介電常數εr。
而且,計算裝置18將這樣計算的借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的介電損耗角正切,應用于用來根據借助于混合粉末與氣體而得到的混合物層118的介電損耗角正切而計算借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合層118的介電損耗角正切的方程,亦即混合法則方程,從而計算粉末狀電介質110的介電損耗角正切。
用來計算損耗角正切的混合法則由下列方程表示。
tanδ=v1tanδ1+v2tanδ2tanδ粉末狀電介質的介電損耗角正切,tanδ1氣體的介電損耗角正切,tanδ2借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的介電損耗角正切,v1氣體的體積比率,以及v2粉末狀電介質的體積比率。
利用這些方程,計算了粉末狀電介質的介電損耗角正切。
例如,在將要根據借助于用空氣作為氣體來混合粉末狀電介質110與空氣而得到的混合物層118的介電損耗角正切,來計算粉末狀電介質110的介電損耗角正切的情況下,空氣的介電損耗角正切tanδ1可以被認為是0,而且,粉末狀電介質110的體積比率v2由填充在混合物層118中的氣體的體積和粉末狀電介質110的體積確定。因此,若得到了借助于混合粉末狀電介質110與空氣而得到的混合物層118的介電損耗角正切tanδ2,則能夠計算粉末狀電介質110的介電損耗角正切。
如上所述,得到了粉末狀電介質110的介電常數εr和介電損耗角正切。結果,就能夠得到粉末狀電介質110的復數介電常數。
在本實施方案中,在將要在幾GHz或以上的高頻帶中測量電介質的復數介電常數的介電常數的情況下,空腔諧振器14被粉末狀電介質和氣體填充,電磁波從網絡分析器16被輸入到空腔諧振器14中,從其中輸入了電磁波的空腔諧振器14中輸入到網絡分析器16的電磁波的TE模式中的諧振頻率f3、半功率寬度Δf3以及插入損耗IL3被測量,借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的介電常數εr2被計算,而且,計算出的借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的介電常數εr2,被應用于用來根據借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的介電常數εr2而計算粉末狀電介質110的介電常數εr的方程,例如對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程、或Wiener方程,從而計算粉末狀電介質110的介電常數εr。
因此,根據此結構,能夠在幾GHz或以上的高頻帶中以高精度測量粉末狀電介質110的復數介電常數中的介電常數。
而且,在此結構中,在將要在幾GHz或以上的高頻帶中測量電介質的復數介電常數的介電損耗角正切的情況下,空腔諧振器14以粉末狀電介質和氣體填充,電磁波從網絡分析器16輸入到空腔諧振器14中,從其中輸入了電磁波的空腔諧振器14中輸入到網絡分析器16的電磁波的TE模式中的諧振頻率f3、半功率寬度Δf3、以及插入損耗IL3被測量,借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的介電損耗角正切被計算,而且被應用于用來根據借助于混合粉末狀電介質110與氣體而得到的混合物層118的介電損耗角正切而計算粉末狀電介質的介電損耗角正切的混合法則方程,從而計算粉末狀電介質110的介電損耗角正切。
因此,根據本實施方案,也能夠在幾GHz或以上的高頻帶中以高精度測量粉末狀電介質110的復數介電常數中的介電損耗角正切。
(電介質模制件的復數介電常數的測量)接著,參照圖5來主要描述電介質模制件的復數介電常數的測量。將對電介質被形成為圓柱體以測量復數介電常數的情況進行描述。在下列描述中,利用簡單的描述,將省略與粉末狀電介質的復數介電常數的測量中的部分相同的各個部分,而且,將重新定義與粉末狀電介質中相似的具有細微不同定義的特性,并將對其使用相同的特性。
為了測量電介質模制件的復數介電常數,以相同于將要測量粉末狀電介質的情況相同的方式,首先,諸如空氣、氬氣、或氮氣的氣體被填充在形成于空腔諧振器14中的封閉空間109中,并在此情況下,電磁波從網絡分析器16被輸入到封閉空間109中,輸入到封閉空間109中的電磁波的輸出被分析,以便測量TE011模式中的諧振頻率f1、諧振頻率f1下的插入損耗IL1和半功率寬度Δf1、以及TE012模式中的諧振頻率f2。
然后,待要測量復數介電常數的圓柱形電介質模制件110A被填充在空腔諧振器14的封閉空間109中。圓柱形電介質模制件110A的剖面直徑被設定為等于通孔116的內徑。
結果,如圖5所示,諸如空氣、氬氣、或氮氣的氣體層112被形成在空腔諧振器14的封閉空間109中。
接著,以和粉末狀模制件110的情況相同的方式,通過同軸電纜122和環形天線124,電磁波從網絡分析器16被輸出到被待要測量其復數介電常數的圓柱形電介質模制件110A填充的空腔諧振器14中的封閉空間109中,電磁波通過環形天線124從封閉空間109中接收,并被輸出到網絡分析器16。
隨后,網絡分析器16根據從封閉空間109輸出的電磁波,計算TE011模式中的諧振頻率f3、以及諧振頻率f3下的插入損耗IL3和半功率寬度Δf3。
然后,計算裝置18將從網絡分析器16輸入的諧振頻率f1、插入損耗IL1、半功率寬度Δf1、以及諧振頻率f2,代入方程(1)-(3),并計算空腔諧振器14內壁的有效電導率σ、空腔諧振器14在其封閉空間109未被圓柱形電介質模制件110A填充狀態下的作為空腔諧振器14的空載Q值的Q1、以及空腔諧振器14的封閉空間109的視直徑D。
接著,計算裝置18將從網絡分析器16輸入的諧振頻率f3、半功率寬度Δf3、以及插入損耗IL3、已經得到的空腔諧振器14的封閉空間109的視直徑D、填充在封閉空間109中的氣體層112的厚度L1、以及圓柱形電介質模制件110A的厚度L2,代入方程(4)和(5),并計算空腔諧振器14在其被圓柱形電介質模制件110A填充狀態下的作為空腔諧振器14的空載Q值的Q3以及圓柱形電介質模制件110A的復數介電常數中的介電常數εr2。
氣體層112的厚度L1以及圓柱形電介質模制件110A的厚度L2,具有預設的值,并由測量人員設定,然后被輸入到計算裝置18。
隨后,計算裝置18將已經計算的有效電導率σ、空腔諧振器14在其被圓柱形電介質模制件110A填充狀態下的作為空腔諧振器14的空載Q值的Q3、封閉空間109的視直徑D、填充在封閉空間109中的氣體層112的厚度L1、以及圓柱形電介質模制件110A的厚度L2,代入方程(6),并計算圓柱形電介質模制件110A的復數介電常數中的介電損耗角正切。
如上所述,得到了圓柱形電介質模制件110A的介電常數εr2和介電損耗角正切。結果,就能夠得到圓柱形電介質模制件110A的復數介電常數。與粉末狀電介質110不同的是,當電介質是模制件時,有可能利用方程(1)-(6)直接得到電介質的復數介電常數。
如上所述,在本實施方案中,空腔諧振器14被圓柱形電介質模制件110A和氣體填充,電磁波從網絡分析器16被輸入到空腔諧振器14中,從其中輸入了電磁波的空腔諧振器14中輸入到網絡分析器16的電磁波的TE模式中的諧振頻率f3、半功率寬度Δf3、以及插入損耗IL3被測量,從而計算圓柱形電介質模制件110A的復數介電常數。
因此,根據本實施方案,能夠以高精度測量圓柱形電介質模制件110A的復數介電常數。
對于圖2-5所示的結構,能夠提出下列變形。
圖6示出了一種用來測量粉末狀電介質110或電介質模制件110A的復數介電常數的設備12A,它包括用來使空腔諧振器14的封閉空間109形成真空的真空裝置。
在此變形中,空腔諧振器14被真空裝置146覆蓋。真空裝置146包括真空槽148和真空泵150。利用連接到其上的真空泵150,使真空槽148成為真空。空腔諧振器14被提供在真空槽148中,并使真空槽148的內部部分進入真空狀態,致使空腔諧振器14的封閉空間109也進入真空狀態。
在此變形中,空腔諧振器114被粉末狀電介質110或電介質模制件110A填充,然后利用真空裝置146,使空腔諧振器14的內部部分進入真空狀態。結果,有可能清除包含在粉末狀電介質110或電介質模制件110A中的水分。借助于在包含于粉末狀電介質110或電介質模制件110A中的水分被清除的狀態下測量填充在空腔諧振器14中的粉末狀電介質110或電介質模制件110A的復數介電常數,有可能提高粉末狀電介質110或電介質模制件110A的復數介電常數的測量精度。
(第二實施方案)下面來詳細地描述根據本發明的用來測量電介質的復數介電常數的設備和方法的第二實施方案。在本實施方案中,波導被用作圖1所示的模式發生器。
圖7是方框圖,示出了根據本實施方案的測量設備的結構,而圖8-10是分別示出波導的視圖。
如圖7所示,電介質特性測量設備200包含波導裝置201和測量裝置202。
波導裝置201被用作圖1所示的模式發生器,并由圖8-10所示的波導210、220和230構成,用來傳播所謂的電磁波。
圖8所示的波導210是所謂同軸型的,并由具有作為空腔的內部部分的圓柱形外部導體211以及與外部導體211同軸地提供的圓柱形中心導體212構成。在本實施方案中,作為測量目標的粉末和氣體或液體的混合物213,被填充在外部導體211與中心導體212之間的間隙214中。
而且,圖9所示的波導220是所謂方型的,并由包括沿剖面看采取矩形形狀的間隙222的導體221構成。作為測量目標的粉末和氣體或液體的混合物223,被置于間隙222中,從而填充在波導220中。
而且,圖10所示的波導230是所謂圓型的,并由包括沿剖面看采取圓形形狀的間隙232的圓柱形外部導體231構成。作為測量目標的粉末和液體或氣體的混合物233,被置于間隙232中,從而填充在圓形波導型波導230中。
在將要利用相同的氣體或液體來測量具有除空氣之外的氣體或液體以及粉末的混合物213的介電常數的情況下,波導210、220和230配備有密封部分(未示出),用來保持波導210、220和230中的氣體或液體,以便防止氣體或液體分別從間隙214、222和232中流出。
再次回到圖7來進行描述。
測量裝置202包括網絡分析器203和計算裝置204。測量裝置202激勵波導201,并對波導裝置201的輸出信號進行分析。
網絡分析器203產生待要輸入到由波導組成的波導裝置201的電磁波,并對提供自波導裝置201的模擬數據進行數字化處理。
而且,計算裝置204提取從網絡分析器203提供的數字數據,并進行用來測量和輸出電介質特性的處理。
接著,對采用電介質特性測量設備200的電介質特性測量方法進行描述。高頻電磁波從網絡分析器203被入射到波導裝置201上,以便激勵波導裝置201。然后,波導裝置201的透射波和反射波被提供到網絡分析器203。從網絡分析器203送出的輸出數據被提取到計算裝置204中,以便計算填充在波導裝置201中的混合物的介電常數。
然后,計算裝置204將這樣得到的包含粉末和氣體或液體的復合物的介電常數ε應用于用來計算混合材料的介電常數的方程,例如對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程、或Wiener方程,從而計算粉末的介電常數。
下面來描述這些方程。
對數混合法則由下列方程表示。
logε=v1logε1+v2logε2而且,“Lichteneker-Rother”方程由下列方程表示。
εk=v1ε1k+v2ε2k而且,Wiener方程由下列方程表示。
1/(ε+u)=v1/(ε1+u)+v2/(ε2+u)ε混合物的介電常數,ε1氣體或液體的介電常數,ε2粉末的介電常數,v1氣體或液體的體積比率,v2粉末的體積比率,
k擬合參數(-1≤k≤1),以及u擬合參數(0≤u)。
利用這些方程,計算了粉末的介電常數ε2。例如,在待要根據借助于用空氣作為氣體來混合粉末與空氣而得到的混合物的介電常數ε,來計算粉末的介電常數ε2的情況下,這些方程中的空氣的介電常數ε1已知為“1.0”。而且,空氣的體積比率v1和粉末的體積比率v2分別由待要置于波導空間中的粉末量確定。因此,若借助于混合粉末與空氣而得到的混合物的介電常數ε是顯而易見的,則能夠得到粉末的介電常數ε2。
為了使本發明的優點更清楚,下面給出一些實施例。
(實施例1)制備了密度為3.99g/cm3和平均顆粒尺寸為9.8μm的粉末狀Al2O3的樣品A、密度為3.99g/cm3和平均顆粒尺寸為17.8μm的粉末狀Al2O3的樣品B、以及密度為3.99g/cm3和平均顆粒尺寸為134.7μm的粉末狀Al2O3的樣品C。
利用圖2所示的測量裝置12作為測量裝置,樣品A被填充在形成于空腔諧振器14中的封閉空間中,以便具有0.39的體積比率,并測量在真空中借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物層118的介電常數和介電損耗角正切。
首先,第二活塞140從下方被插入形成在空腔諧振器14上的直徑為16mm的通孔116,并被螺釘134b定位和固定。而且,第一活塞120從上方被插入通孔116,并被定位成使空氣層112的厚度L1為12mm,且第一活塞120被螺釘134a固定,空腔諧振器14被空氣填充。
接著,頻率為幾GHz或以上的電磁波從網絡分析器16通過同軸電纜122和環形天線124被輸出到空腔諧振器14中。
而且,從空腔諧振器14輸出的電磁波被環形天線124接收,并響應于電磁波的輸入,通過同軸電纜122被輸入到網絡分析器16。
隨后,根據通過同軸電纜122輸入的電磁波,測量了諧振模式為TE011模式中的諧振頻率f1、諧振頻率f1下的插入損耗IL1和半功率寬度Δf1、以及TE012模式中的諧振頻率f2。
于是,由網絡分析器16測量的TE011模式中的諧振頻率f1、諧振頻率f1下的插入損耗IL1和半功率寬度Δf1、以及TE012模式中的諧振頻率f2,從網絡分析器16被輸出到計算裝置18。
TE011模式中的諧振頻率f1、諧振頻率f1下的插入損耗IL1和半功率寬度Δf1、以及TE012模式中的諧振頻率f2,從網絡分析器16被輸出到計算裝置18,之后,第一活塞120一旦從通孔116移開,就將3.13g的樣品A置于通孔116中。利用不同于第一活塞120的具有構成活塞的圓柱體的平坦尖端部分的活塞,隨后進行加壓,使借助于混合樣品A與氣體而得到的混合物層118的厚度L2為10mm,使樣品A的表面平滑,且第一活塞120再次從上方被插入通孔116,并將第一活塞120的位置調節成使空氣層112的厚度L1為2mm,于是用螺釘134a固定第一活塞120。
而且,電磁波從網絡分析器16通過同軸電纜122和環形天線124被輸出到以樣品A填充的空腔諧振器14,且從空腔諧振器14輸出的電磁波被環形天線124響應于電磁波的輸入而接收,并通過同軸電纜122被輸入到網絡分析器16。
根據通過同軸電纜122輸入的電磁波,諧振模式為TE011模式中的諧振頻率f3以及諧振頻率f3下的插入損耗IL3和半功率寬度Δf3,由網絡分析器16測量。
于是,由網絡分析器16測量的TE011模式中的諧振頻率f3以及諧振頻率f3下的插入損耗IL3和半功率寬度Δf3,從網絡分析器16被輸出到計算裝置18。
接著,利用計算裝置18,從網絡分析器16輸入的諧振頻率f1、插入損耗IL1、半功率寬度Δf1、以及諧振頻率f2,被代入方程(1)-(3),以便計算空腔諧振器14內壁的有效電導率σ、空腔諧振器14在其封閉空間未被樣品A填充情況下的作為空腔諧振器14的空載Q值的Q1、以及空腔諧振器14的封閉空間的視直徑D。
而且,利用計算裝置18,諧振頻率f3、半功率寬度Δf3、以及插入損耗IL3、已經得到的空腔諧振器14的封閉空間的視直徑D、填充在封閉空間中的空氣層112的厚度L1、以及借助于混合樣品A和空氣而得到的混合物層118的厚度L2,被代入方程(4)-(5),以便計算空腔諧振器14在其被樣品A填充狀態下的作為空腔諧振器14的空載Q值的Q3以及借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物層118的介電常數εr2。
隨后,利用計算裝置18,已經計算的有效電導率σ、空腔諧振器14在其被樣品A填充情況下的作為空腔諧振器14的空載Q值的Q3、封閉空間的視直徑D、填充在封閉空間中的氣體層112的厚度L1、以及借助于混合樣品A和氣體而得到的混合物層118的厚度L2,被代入方程(6),以便計算借助于混合樣品A與氣體而得到的混合物層118的介電損耗角正切。
于是,得到了體積比率為0.39并借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物層118的介電常數εr2和介電損耗角正切。
接著,改變待要填充在形成于空腔諧振器14中的封閉空間中的樣品A的質量,以便將樣品A的體積比率逐漸變化直至0.54,從而以和樣品A的體積比率為0.39的情況相同的方式來計算借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物層118的介電常數εr2和介電損耗角正切。
而且,利用計算裝置18,以下列方式,根據借助于以不同體積比率混合樣品A與空氣而得到的混合物層118的介電常數εr2,得到了樣品A的介電常數εr。
為了提高樣品A的介電常數εr的測量精度,首先,在考慮借助于混合樣品A與空氣而得到的具有各種體積比率的混合物層118的介電常數εr2的測量誤差的情況下,用最小二乘法將借助于混合樣品A與空氣而得到的具有各種體積比率的混合物層118的介電常數εr2擬合到對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程、以及Wiener方程。于是產生了橫軸表示樣品A的體積比率而縱軸表示借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物層118的介電常數εr2的曲線。
圖11和12是借助于用最小二乘法將借助于混合樣品A與空氣而得到的具有各種體積比率的混合物層118的介電常數εr2擬合到對數混合法則所得到的曲線,而圖12是圖11曲線的放大圖,其中樣品A的體積比率范圍為0.38-0.54。
圖13和14是借助于用最小二乘法將借助于混合樣品A與空氣而得到的具有各種體積比率的混合物層118的介電常數εr2擬合到“Lichteneker-Rother”方程所得到的曲線,而圖14是圖13曲線的放大圖,其中樣品A的體積比率范圍為0.38-0.54。
圖15和16是借助于用最小二乘法將借助于混合樣品A與空氣而得到的具有各種體積比率的混合物層118的介電常數εr2擬合到Wiener方程所得到的曲線,而圖16是圖15曲線的放大圖,其中樣品A的體積比率范圍為0.38-0.54。
在圖11、13和15中,樣品A的體積比率為1.0意味著在借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物層118中不存在空氣,而是在借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物層118中僅僅存在樣品A。因此,樣品A的體積比率為1.0的介電常數值對應于樣品A的介電常數εr。因此,從圖11、13和15所示的曲線讀出了樣品A的體積比率為1.0的介電常數的值,從而得到樣品A的介電常數εr。
于是,得到了樣品A的介電常數εr。
而且,利用計算裝置18,以下列方式,根據借助于以不同體積比率混合樣品A與空氣而得到的混合物層118的介電損耗角正切,得到了樣品A的介電損耗角正切。
為了提高樣品A的介電損耗角正切的測量精度,在考慮借助于混合樣品A與空氣而得到的具有各種體積比率的混合物層118的介電損耗角正切的測量誤差的情況下,借助于混合樣品A與空氣而得到的具有各種體積比率的混合物層118的介電損耗角正切被代入混合法則方程,且樣品A的體積比率與借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物層118的介電損耗角正切之間的關系由通過原點的直線逼近。于是產生圖17所示的曲線。
在圖17中,樣品A的體積比率為1.0意味著在借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物層118中不存在空氣,而是在借助于混合樣品A與空氣而得到的混合物層118中僅僅存在樣品A。因此,樣品A體積比率為1.0的介電損耗角正切的值對應于樣品A的介電損耗角正切。因此,從圖17所示的直線讀出了樣品A體積比率為1.0的介電損耗角正切的值,從而得到樣品A的介電損耗角正切。
隨后,以和測量樣品A的介電常數εr和介電損耗角正切的情況相同的方式,得到了樣品B的介電常數εr和介電損耗角正切。
更具體地說,以和測量樣品A的介電常數εr和介電損耗角正切的情況相同的方式,改變待要填充在形成于空腔諧振器14中的封閉空間中的樣品B的質量,以便在0.39-0.54的范圍內變化樣品B的體積比率。于是得到借助于混合樣品B與空氣而得到的混合物層118的介電常數εr2和介電損耗角正切,從而得到樣品B的介電常數εr和介電損耗角正切。
而且,以和測量樣品A和B的介電常數εr和介電損耗角正切的情況相同的方式,得到了樣品C的介電常數εr和介電損耗角正切。
樣品A、B和C的介電常數εr和介電損耗角正切的測量結果示于表1中。
如表1所示,得到了值范圍在8.3-13.1的樣品A、B和C的介電常數。根據本發明,發現在約為GHz或以上量級的頻率下能夠測量粉末狀電介質的介電常數。
而且,根據本發明,同樣明顯的是,在GHz或以上的頻率下能夠測量粉末狀電介質的介電損耗角正切。
(實施例2)制備了厚度為8.05mm而直徑為16mm的四氟乙烯圓柱體作為介電常數和介電損耗角正切的測量目標,且用四氟乙烯圓柱體填充空腔諧振器14之前得到的空氣層的厚度L1被設定為10.05mm。以相同于實施例1的方式,測量了四氟乙烯圓柱體的介電常數和介電損耗角正切。
更具體地說,空腔諧振器14被四氟乙烯圓柱體和氣體填充,且電磁波從網絡分析器16被輸入到空腔諧振器14中,并測量從其中輸入了電磁波的空腔諧振器14輸入到網絡分析器16的電磁波的TE模式中的諧振頻率f3、半功率寬度Δf3、以及插入損耗IL3,以便得到四氟乙烯圓柱體的介電常數εr2和介電損耗角正切。
(比較例)作為實施例2的比較例,制備了厚度為1.04mm的片狀四氟乙烯。通過采用以JIS標準定義的空腔諧振器方法,得到了11.4GHz和17.9GHz頻率下片狀四氟乙烯的介電常數和介電損耗角正切。
在實施例2和比較例中,表2示出了由測量四氟乙烯圓柱體和片狀四氟乙烯的介電常數和介電損耗角正切而得到的結果。
而且,在實施例2和比較例中,圖18示出了借助于測量四氟乙烯圓柱體和片狀四氟乙烯的介電常數而得到的結果。
而且,在實施例2和比較例中,圖19示出了借助于測量四氟乙烯圓柱體和片狀四氟乙烯的介電損耗角正切而得到的結果。
根據實施例2的四氟乙烯圓柱的介電常數和根據比較例的片狀四氟乙烯的介電常數具有彼此幾乎相等的值,即大約為2.05。
而且,根據實施例2的四氟乙烯圓柱體的介電損耗角正切和根據比較例的片狀四氟乙烯的介電損耗角正切具有彼此幾乎相等的值,即大約為0.0002。
(實施例3)在實施例3中,圖8所示的波導210被用作波導裝置201。而且,在此實施例中,空氣被用作氣體。因此,圖8的混合物213包含待要測量的粉末和空氣。而且,在此實施例中,混合物213的厚度約為20mm,處于將被填充在波導210中的狀態。
在本實施方案中,作為待要使用波導210測量的樣品,制備了3種陶瓷材料(Al2O3陶瓷、Ba(MgTa)O3陶瓷、以及TiO2陶瓷)的粉末。制備了包含每種粉末和空氣的混合物213,并用電介質特性測量裝置200測量了包含每種粉末和空氣的混合物213的介電常數。而且,為了與借助于用下面要描述的根據實施例4的波導220測量混合物的介電常數所得到的結果進行比較,還測量了Ba(Nd,Bi)2Ti5O14陶瓷的介電常數。比較的結果將在實施例4的解釋中加以描述。在實施例3中,頻率為5GHz的電磁波被入射在每種混合物213上,并響應于此測量介電常數。粉末在混合物213中的體積比率在0.32與0.42之間改變,以便測量每種混合物213的介電常數。
這樣得到的包含粉末和空氣的混合物213的介電常數ε,被應用于對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程、或Wiener方程。圖20-22示出了利用根據實施例3的波導210得到的每種混合物213的介電常數的測量值以及借助于將方程應用于測得的值而得到的結果。這些圖中所示的曲線是借助于用最小二乘法將每種測得的混合物213的介電常數值擬合到每種方程中而得到的。圖20曲線示出了測得的每種混合物213的介電常數值以及借助于將對數混合法則應用于測得的值而得到的結果。圖21示出了測得的每種混合物213的介電常數值以及借助于將“Lichteneker-Rother”方程應用于測得的值而得到的結果。圖22示出了測得的每種混合物213的介電常數值以及借助于將Wiener方程應用于測得的值而得到的結果。
利用這些測量結果,有可能類推出粉末本身的介電常數。圖23-25示出了用來類推粉末介電常數的曲線。為了類推粉末的介電常數,諸如對數混合法則的方程被用來以最小二乘法將每個測得的混合物213的介電常數值擬合到每個方程,由此計算用于類推粉末的介電常數的曲線。當粉末的體積比率為“1.0”時,借助于計算包含空氣和粉末的混合物的介電常數ε,有可能不考慮包含空氣和粉末的混合物中空氣的存在,從而模擬粉末本身的介電常數ε2。
圖23示出了借助于最小二乘法將測得的每種混合物213的介電常數值擬合到對數混合法則而得到的結果。圖24示出了借助于用最小二乘法將測得的每種混合物213的介電常數值擬合到“Lichteneker-Rother”方程而得到的結果。圖25示出了借助于用最小二乘法將測得的每種混合物213的介電常數值擬合到Wiener方程而得到的結果。在這些圖中,借助于讀取粉末體積比率為“1.0”的介電常數的值,有可能模擬粉末本身的介電常數。從圖23-25得到的每種粉末的介電常數被一起示于圖26-28。
圖26-28是一些表格,其中,借助于圖23-25所示應用每個方程得到的每種粉末的介電常數與燒結產物的介電常數進行比較。圖26的表格示出了借助于將對數混合法則應用于測得的值而得到的每種粉末的介電常數。圖27的表格示出了借助于將“Lichteneker-Rother”方程應用于測得的值而得到的每種粉末的介電常數。圖28的表格示出了借助于將Wiener方程應用于測得的值而得到的每種粉末的介電常數。
如圖26所示,作為應用對數混合法則的結果,Al2O3陶瓷的燒結產物的介電常數是“11”,而由根據本發明的測量方法得到的結果是“14.1”。而且,Ba(MgTa)O3陶瓷的燒結產物的介電常數是“24”,而由根據本發明的測量方法得到的結果是“33.9”。而且,TiO2陶瓷的燒結產物的介電常數是“104”,而由根據本發明的測量方法得到的結果是“185.8”。
如圖27所示,作為應用“Lichteneker-Rother”方程的結果,Al2O3陶瓷的燒結產物的介電常數是“11”,而由根據本發明的測量方法得到的結果是“15.7”。而且,Ba(MgTa)O3陶瓷的燒結產物的介電常數是“24”,而由根據本發明的測量方法得到的結果是“19.4”。而且,TiO2陶瓷的燒結產物的介電常數是“104”,而由根據本發明的測量方法得到的結果是“28.2”。
如圖28所示,作為應用Wiener方程的結果,Al2O3陶瓷的燒結產物的介電常數是“11”,而由根據本發明的測量方法得到的結果是“8.75”。而且,Ba(MgTa)O3陶瓷的燒結產物的介電常數是“24”,而由根據本發明的測量方法得到的結果是“42.7”。而且,TiO2陶瓷的燒結產物的介電常數是“104”,而由根據本發明的測量方法得到的結果是“152.3”。
根據上述結果,在實施例3中有可能在5GHz的頻率下用波導210測量包含粉末和空氣的混合物的介電常數。而且,根據這些結果,有可能推測粉末本身的介電常數。
接著,圖29示出了借助于檢驗混合物213的介電常數的頻率依賴性而得到的結果。作為一種樣品,Ba(Nd,Bi)2Ti5O14被用來測量當在包含粉末和空氣的混合物213中粉末的密度被改變時得到的各種密度的混合物213的介電常數。然后,頻率范圍從0.1GHz改變到6GHz,以便測量混合物213的介電常數ε。如圖29所示,在0.1GHz-6GHz的頻率范圍內,混合物213的介電常數顯然不依賴于頻率。因此,利用實施例3中的波導210,在5GHz之外的0.1GHz-6GHz之間的頻率下,能夠得到與在5GHz下執行測量的情況相同的結果。
接著,參照圖20和30來彼此相對地比較由不同材料形成的粉末的介電常數。首先,例如在圖20中,讀取混合物213中粉末的體積比率為“0.38”的點上的介電常數。圖30示出了讀取的值。結果,Al2O3陶瓷的讀取值為“2.7”,Ba(MgTa)O3陶瓷的讀取值為“3.8”,而TiO2陶瓷的讀取值為“7.3”。此介電常數具有按照Al2O3陶瓷、Ba(MgTa)O3陶瓷和TiO2陶瓷的順序上升的關系。另一方面,燒結產物的介電常數也具有按照Al2O3陶瓷、Ba(MgTa)O3陶瓷和TiO2陶瓷的順序上升的關系。
因此,用上述方法得到的每種粉末的介電常數的關系與燒結產物的介電常數的關系相符。因此,能夠用上述方法來進行由不同材料形成的粉末的介電常數關系的相對比較。
雖然相對比較是利用實施例3中借助于應用對數混合法則而得到的結果來進行的,但在本發明中不受限制。即使利用借助于應用“Lichteneker-Rother”方程或Wiener方程得到的結果來進行相對比較,也能夠得到相同的結果。而且,雖然粉末的體積比率被設定為“0.38”,但這一值也不受到限制,即使采用另一種體積比率來進行比較,也能夠得到相同的結果。
(實施例4)在實施例4中,圖9所示的波導220被用作波導裝置201。同樣在實施例4中,空氣被用作氣體。因此,混合物223包含待要測量的粉末和空氣。
而且,在實施例4中,以相同于實施例3的方式,利用由三種陶瓷材料(Al2O3陶瓷、Ba(MgTa)O3陶瓷、以及TiO2陶瓷)制成的粉末,制備了包含每種粉末和空氣的混合物223。利用電介質特性測量裝置200,測量了包含每種粉末和空氣的混合物223的介電常數。而且,為了與實施例3中波導210的測量結果進行比較,還測量了Ba(Nd,Bi)2Ti5O14陶瓷的介電常數。在實施例4中,頻率為20GHz的電磁波被入射在每個混合物223上,以便響應于此而測量介電常數。然后,以相同于實施例3的方式,粉末在混合物223中的體積比率被改變,以便測量每個混合物223的介電常數。
這樣得到的包含粉末和空氣的混合物223的介電常數ε,被應用于對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程、或Wiener方程。實施例4中得到的介電常數與實施例3中得到的介電常數進行比較。圖31示出了比較的結果。圖31的曲線表示了利用實施例4中的波導220得到的混合物223的介電常數與利用實施例3中的波導210得到的混合物213的介電常數的比較。
在圖31中,虛線表示由實施例4所用波導220測量的混合物223的介電常數。另一方面,實線表示由實施例3所用波導210測量的混合物213的介電常數。如圖31所示,顯而易見的是,用波導220測得的每種混合物的介電常數幾乎與用波導210測得的每種混合物的介電常數一致。因此,根據實施例4利用波導220,與波導210相比,也有可能在高頻區域內進一步測量粉末的介電常數。而且,以相同于實施例3的方式,在實施例4中也能夠彼此相對比較不同粉末的介電常數。
以相同于實施例3和4的方式,利用波導230,測量了混合物233的介電常數ε,且對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程、或Wiener方程被應用于測得的值,致使能夠模擬每種粉末的介電常數。利用由波導230得到的混合物的介電常數,以相同于實施例3的方式,有可能彼此比較不同粉末的介電常數。
本發明不局限于上述結構,而是能夠在權利要求所述的本發明的范圍內進行各種改變。顯然,這些改變包括在本發明的范圍內。
例如,在此結構中,TE011模式被用作其中要測量諧振頻率、插入損耗、以及半功率寬度的諧振模式。但不總是必須使用TE011模式作為其中要測量諧振頻率、插入損耗、以及半功率寬度的諧振模式,除了TE011之外,也可以采用TE模式或TM模式。
而且,雖然在本結構中,空腔諧振器被用作諧振器,但不總是必須使用空腔諧振器作為諧振器,也可以采用同軸諧振器和電介質諧振器。
而且,雖然在本結構中,空腔諧振器被制作成圓柱形,但不總是必須制作圓柱形空腔諧振器。
而且,雖然在本結構中,空氣被用作待要與電介質混合的氣體,但不總是必須混合空氣,也可以將氬氣或氮氣與電介質混合。
而且,雖然在本結構中,空腔諧振器的封閉空間被空氣填充,但不總是必須用空氣來填充空腔諧振器的封閉空間,也可以用低損耗的電介質代替空氣來填充空腔諧振器的封閉空間。
而且,雖然在圖2所示的結構中,空腔諧振器的封閉空間被空氣填充,但不總是必須用空氣來填充空腔諧振器的封閉空間,也可以用電介質來填充空腔諧振器的封閉空間,以便將空腔諧振器的封閉空間的內部排空。
而且,雖然在本結構中,螺釘134a和134b被用來固定第一圓柱體28和第一圓柱體44,但不總是必須使用螺釘134a和134b來固定第一圓柱體28和第二圓柱體44。也可以在圓柱體與第一圓盤26之間插入一個板,從而固定第一圓柱體28,或在圓柱體與第二圓盤42之間插入一個板,從而固定第二圓柱體44。
而且,在本結構中,環形溝槽32形成在第一圓柱體28的尖端部分上。若TE011模式中的諧振頻率和TM111模式中的諧振頻率能夠被彼此分離,則第一圓柱體28的尖端部分的形狀不受特別的限制,而是可以將環形導體板或電介質板附著到第一圓柱體28的尖端部分,而不總是必須在第一圓柱體28的尖端部分上形成溝槽32。
而且,在本結構中,環形溝槽32形成在第一圓柱體28的尖端部分上。若TE011模式中的諧振頻率和TM111模式中的諧振頻率能夠被彼此分離,則環形溝槽32不總是必須形成在第一圓柱體28的尖端部分上,而是可以形成在第二圓柱體44的尖端部分上。而且,環形導體板或電介質板可以被附著到第二圓柱體44的尖端部分。
而且,在本結構中,雖然環形天線124被附著到插入形成在第一圓盤26和第一圓柱體28上的二個通孔30a和30b中的同軸電纜122的尖端部分,但二個環形天線124不總是必須附著到第一圓盤26和第一圓柱體28側。更具體地說,二個通孔可以形成在第二圓盤42和第二圓柱體44上,且環形天線124可以被附著到插入在這樣制作的通孔中的同軸電纜122的尖端部分。而且,一個通孔可以形成在第一圓盤26和第一圓柱體28上以及第二圓盤42和第二圓柱體44上,且環形天線124可以被附著到插入在這樣制作的通孔中的同軸電纜122的尖端部分。
權利要求
1.一種測量電介質的復數介電常數的方法,包含下列步驟用電介質填充模式發生器;將電磁波輸入到模式發生器;測量從模式發生器輸出的電磁波;以及基于這樣測得的電磁波而計算復數介電常數。
2.根據權利要求1的測量電介質的復數介電常數的方法,其中電介質是粉末狀電介質,模式發生器以氣體和電介質一起填充,在測量步驟中測量電磁波的S參數,以及計算步驟,包括基于S參數而計算借助于在模式發生器中混合電介質與氣體而得到的混合物的復數介電常數的步驟,以及根據計算的混合物的復數介電常數以及混合物中的電介質體積比率來計算電介質的復數介電常數的步驟。
3.根據權利要求2的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,混合物的復數介電常數的計算是混合物的介電常數的計算,且電介質的復數介電常數的計算是電介質的介電常數的計算。
4.根據權利要求3的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,利用對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程以及Wiener方程其中之一,來計算電介質的介電常數。
5.根據權利要求2-4中任何一個的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,混合物的復數介電常數的計算是混合物的介電損耗角正切的計算,且電介質的復數介電常數的計算是電介質的介電損耗角正切的計算。
6.根據權利要求5的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,利用混合法則方程來進行電介質的介電損耗角正切的計算。
7.根據權利要求1的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,電介質是具有與模式發生器的封閉空間的剖面相同的剖面的電介質模制件,模式發生器以氣體與電介質一起填充,在測量步驟中,對電磁波的諧振模式中的諧振頻率、插入損耗以及半功率寬度進行測量,以及根據這樣測得的諧振頻率、插入損耗以及半功率寬度,在計算步驟中計算電介質模制件的復數介電常數。
8.根據權利要求7的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,電介質模制件的復數介電常數的計算是電介質模制件的介電常數的計算。
9.根據權利要求7的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,電介質模制件的復數介電常數的計算是電介質模制件的介電損耗角正切的計算。
10.根據權利要求7的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,電介質模制件是柱狀的。
11.根據權利要求2或7的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,模式發生器是圓柱形諧振器。
12.根據權利要求2或7的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,模式發生器是空腔諧振器。
13.根據權利要求2或7的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,電磁波的諧振模式是TE011模式。
14.根據權利要求1、2或7的測量電介質的復數介電常數的方法,還包含使模式發生器中的電介質干燥的步驟。
15.根據權利要求14的測量電介質的復數介電常數的方法,還包含排空模式發生器,從而使電介質干燥的步驟。
16.根據權利要求1的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,模式發生器是波導,該波導以氣體或液體與電介質一起填充,在計算步驟中,基于測得的電磁波,來計算借助于混合粉末與氣體或液體而得到的混合物的介電常數,以及在計算步驟中,根據混合物的介電常數和混合物中粉末的體積比率,來計算粉末的介電常數。
17.根據權利要求16的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,利用對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程、以及Wiener方程其中之一,來計算電介質的介電常數。
18.根據權利要求16的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,波導是同軸型波導。
19.根據權利要求16的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,波導是矩形波導。
20.根據權利要求16的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,波導是圓形波導。
21.根據權利要求16的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,波導包括用來保持氣體或液體的密封部分。
22.根據權利要求16的測量電介質的復數介電常數的方法,其中,混合物中粉末的體積比率被設定為0.32-0.42,而電磁波的頻率為0.1GHz或以上。
23.根據權利要求17的測量電介質的復數介電常數的方法,還包含下列步驟對粉末類型彼此不同且體積比率彼此相等的多個混合物的各個介電常數進行測量,以及比較混合物的介電常數,從而比較并測量多個電介質的介電常數。
24.一種用來測量電介質的復數介電常數的設備,包含其中提供有電介質的模式發生器;電磁波發生分析器,用來將電磁波輸入到配備有電介質的模式發生器,且用來響應于電磁波的輸入而對模式發生器輸出的電磁波進行測量;以及計算裝置,用來基于這樣測得的電磁波而計算電介質的復數介電常數。
25.根據權利要求24的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,模式發生器是用來在其中填充電介質和氣體的諧振器,電磁波發生分析器對電磁波的諧振模式中的諧振頻率、插入損耗以及半功率寬度進行測量,以及計算裝置基于諧振頻率、插入損耗以及半功率寬度對電介質的復數介電常數進行計算。
26.根據權利要求25的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,諧振器包括配備有通孔的第一活塞;面對第一活塞提供的第二活塞;用來覆蓋第一活塞和第二活塞,從而形成封閉空間的圓柱體;以及插入在通孔中的用來輸入和輸出電磁波的同軸電纜。
27.根據權利要求26的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,環狀溝槽形成在第一活塞的尖端部分和第二活塞的尖端部分上。
28.根據權利要求26的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,環狀導體板或電介質板被附著到第一活塞的尖端部分和第二活塞的尖端部分。
29.根據權利要求25的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,當電介質是粉末時,計算裝置根據測得的諧振頻率、插入損耗以及半功率寬度,對借助于混合諧振器中的電介質和氣體而得到的混合物的復數介電常數進行計算,并根據這樣計算出的混合物的復數介電常數和混合物中電介質的體積比率,來計算電介質的復數介電常數。
30.根據權利要求29的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,混合物的復數介電常數的計算是混合物的介電常數的計算,且電介質的復數介電常數的計算是電介質的介電常數的計算。
31.根據權利要求30的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,利用對數混合法則、“Lichteneker-Rother”方程以及Wiener方程其中之一,來計算電介質的介電常數。
32.根據權利要求29的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,混合物的復數介電常數的計算是混合物的介電損耗角正切的計算,且電介質的復數介電常數的計算是電介質的介電損耗角正切的計算。
33.根據權利要求32的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,利用混合法則方程來計算電介質的介電損耗角正切。
34.根據權利要求25的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,當柱狀電介質是模制件時,計算裝置根據測得的諧振頻率、插入損耗以及半功率寬度,來計算電介質模制件的復數介電常數。
35.根據權利要求34的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,電介質模制件的復數介電常數的計算是電介質模制件的介電常數的計算。
36.根據權利要求34的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,電介質模制件的復數介電常數的計算是電介質模制件的介電損耗角正切的計算。
37.根據權利要求25的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,電磁波的諧振模式是TE011模式。
38.根據權利要求25的用來測量電介質的復數介電常數的設備,還包含真空裝置,用來排空諧振器中的封閉空間,以便使諧振器中的電介質干燥。
39.根據權利要求34的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,諧振器被填充以具有其剖面與封閉空間剖面相同的柱狀電介質模制件和氣體。
40.根據權利要求25的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,電介質和氣體被填充在形成于諧振器中的具有幾乎為圓形剖面的封閉空間中。
41.根據權利要求24的用來測量電介質的復數介電常數的設備,其中,模式發生器是以借助于混合將要測量其復數介電常數的粉末與氣體或液體而得到的混合物填充的波導。
全文摘要
電磁波被輸入到被電介質和氣體填充的諧振器14,從諧振器14輸出的電磁波的諧振模式中的諧振頻率、插入損耗以及半功率寬度由網絡分析器16響應于電磁波的輸入而測量,并根據這樣測得的諧振頻率、插入損耗以及半功率寬度而計算電介質的復數介電常數。
文檔編號H01P7/00GK1534303SQ20041003323
公開日2004年10月6日 申請日期2004年3月31日 優先權日2003年3月31日
發明者江畑克史, 江 克史 申請人:Tdk株式會社