《波导型介电谐振器 第1-3、1-4部分：综合性信息和试验条件-微波、毫米波频段介电谐振器材料复相对介电常数的测量方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《波导型介电谐振器 第1-3、1-4部分：综合性信息和试验条件-微波、毫米波频段介电谐振器材料复相对介电常数的测量方法（53页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、ICS 31.140 L21 SJ 中 华 人 民 共 和 国 电 子 行 业 标 准 SJ/T 11457.1.3XXXX 波导型介电谐振器 第 1-3 部分：综合性信 息和试验条件-微波频段介电谐振器材料复 相对介电常数的测量方法 Waveguide type dielectric resonators Part1-3：General information and test conditions- Measurement method of complex relative permittivity for dielectric resonator materials at microw
2、ave frequency IEC 61338-1-3:1999，IDT （报批稿） XXXX - XX - XX 发布XXXX - XX - XX 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 SJ/T 11457.1.3-XXXX I 目 次 前言 . 2 1 范围 . 3 2 测量参数 . 3 3 原理和计算公式 . 4 3.1 相对介电常数和损耗因数 . 4 3.2 导体板相对电导率的确定 . 6 3.3 谐振频率-温度系数 . 8 3.4 tan的温度相关性 . 9 4 介电样品的制备 . 10 4.1 标准介电圆柱样品的制备 . 10 4.2 试验样品的制备 . 10 5 测量设备和
3、装置 . 12 5.1 测量设备 . 12 5.2 相对介电常数的测量装置 . 12 5.3 谐振频率-温度系数的测量装置 . 13 6 测量程序 . 13 6.1 相对介电常数的测量程序 . 13 6.2 温度系数的测量程序 . 16 7 准确度和误差估计 . 16 7.1 导体板尺寸造成的测量误差 . 16 7.2 相对电导率的测量误差 . 17 7.3 介电样品和导体板间的空气间隙或者场干扰引起的误差 . 18 参考文献 . 19 SJ/T 11457.1.3-XXXX I 前 言 SJ/T 11457波导型介电谐振器分为如下几部分： 第 1 部分：总规范； 第 1-3 部分：综合性信息
4、和试验条件 微波频段介电谐振器材料复相对介电常数的测量方法； 第 1-4 部分： 综合性信息和试验条件 毫米波频段介电谐振器材料复相对介电常数的测量方法； 第 2 部分：用于振荡器和滤波器的使用指南； 第 3 部分：标准外形和引出端连接； 第 4 部分：分规范； 第 4-1 部分：空白详细规范。 本部分为 SJ/T 11457 的第 1-3 部分。 本部分按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本部分使用翻译法等同采用 IEC 61338-1-3:1999波导型介电谐振器 第 1-3 部分：综合性信息和试 验条件-微波频段介电谐振器材料复相对介电常数的测量方法。 本部分做了下列编辑
5、性修改： 3.2 注的内容改为正文； 7.2 中第二个“Q=5000”改为“Q=20000”； 7.4 中内容从正文删除。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由全国频率控制和选择用压电器件标准化技术委员会（SAC/TC182）归口。 本部分起草单位：嘉兴佳利电子有限公司，深圳麦捷微电子科技股份有限公司，张家港保税区灿 勤科技有限公司。 本部分主要起草人：朱烨、梁启新、朱琦。 SJ/T 11457.1.3-XXXX 1 波导型介电谐振器 第 1-3 部分： 综合性信息和试验条件-微波频段介 电谐振器材料复相对介电常数的测量方法 1 范围 本部分
6、规定了实际应用中介电圆柱谐振器在微波频率范围内介电性能的测量方法。 本方法具有以下 特征： 能够通过简单计算机软件计算得到复相对介电常数完整精确的数学解； 相对介电常数 测量误差小于0.3%，损耗因数tan测量误差小于0.0510-4； 谐振频率-温度系数TCF在不需补偿的条件下测量误差小于110-6/K。 本部分规定了微波频段下测定介电谐振器材料复相对介电常数的方法， 该方法采用两端短路平行导 体板谐振器法。 测量参数包括相对介电常数 、 损耗因数tan、 谐振频率-温度系数TCF和谐振频率下tan 的温度相关性。假定介电材料是各向同性和均质的。 本介电性能测量方法的适用范围： 频率：2GH
7、zf20GHz； 相对介电常数：5 500； 损耗因数：10-5tan10-2。 2 测量参数 测量参数由下列公式给出： r0 /jDE . (1) tan/ . (2) 式中： r 复相对介电常数； D电通密度，单位为库伦每平方米（C/m2）； E电场强度，单位为伏特每米（V/m）； 0 真空介电常数； 复相对介电常数 r 的实部； 复相对介电常数 r 的虚部。 谐振频率-温度系数TCF由公式（3）给出， 1 2 TCFTC . (3) 式中： SJ/T 11457.1.3-XXXX 2 TC介电常数-温度系数，单位为10-6/K； 介电样品的线性热膨胀系数，单位为10-6/K。 公式（3）
8、中的温度系数由公式（4）、（5）、（6）给出： 66 1 10(10/) Tref refref ff TCFK fTT . (4) T 66 1 10(10/) ref ref ref TCK TT . (5) T66 1 10(10/) ref refref hh K hTT . (6) 式中： fT某温度T时的谐振频率，单位为GHz； fref基准温度Tref（Tref=20至25间）时的谐振频率，单位为GHz； T 某温度T时的复相对介电常数的实部； ref 基准温度Tref时的复相对介电常数的实部； hT某温度T时介电样品的长度（假定样品各向同性），单位为毫米（mm）； href基准
9、温度Tref时介电样品的长度（假定样品各向同性），单位为毫米（mm）。 3 原理和计算公式 3.1 相对介电常数和损耗因数 图1所示为TE0ml模谐振器的结构。圆柱形介电样品的两端由平行导体板短路而形成谐振器。谐振器 的 和tan值通过测定TE0ml模的谐振频率（f0）、无载品质因数（Qu）计算而得，通常使用TE011，TE012， TE013模。 图1 两端平行导体板短路圆柱介电谐振器的结构 导体板 介电圆柱 SJ/T 11457.1.3-XXXX 3 相对介电常数 通过介电样品测得的谐振频率、样品直径d和样品高度h计算得到，见公式（7）至 公式（10）。 自由空间谐振波长 0 和介电传输线
10、中导波波长 g 由下式给出： 0 0 2 ,1,2. g ch l fl . (7) 式中： c真空中光速（c=2.9979108米/秒）。 接着 2 v值由 0 和 g 计算可得： 2 2 2 0 0 1 g d v . (8) 根据得到的 2 v值， 2 u值由以下超越方程给出： 00 11 JuKv uv JuKv . (9) 式中 n Ju为第一类贝塞尔函数， n Kv为第二类修正贝塞尔函数。对于任意的v，u的第m个解 存在于 0m u和 1m u之间，且满足 00m Ju=0和 11m Ju=0。第一个解（m=1时）如图2中曲线A所示。 图2 01 TE l模相对介电常数计算图 相对介电常数由 2 v， 2 u计算得到： SJ/T 11457.1.3-XXXX 4 2 22 0 1uv d . (10) 下式中，tan由测得的无载品质因数Qu
