1、传输线法

传输线法测量是(介电值)和(磁导率)主流测量方法，可在范围频率内的设定任意频率点上进行测量。输线法需要将材料置于一部分封闭的传输线内部，其线路是使用一段矩形波导或同轴空气线，根据反射信号(S11)和传输信号(S21)的测量结果计算得出。

传输线要求，样品填充到治具横截面中，治具壁没有空隙，表面平坦光滑，与长轴垂直均匀介质。

碳纤维、吸波材等材料在雷达、航天等做吸收或是屏蔽电波，多采用此方法。

1.1同轴法

测试范围：100M~18G

样品要求：环状，材料需加工；表面光滑，并且两个端面与传输线的轴线垂直；样品长度和测试频率相关，其量测度与样品工艺息息相关。

方案配置：网分+同轴夹具+软件+TRL校准件

图1WR同轴方案夹具

1.2波导法

测试范围：100M~110G（频率分段）

样品要求：矩形块状，材料需加工；表面光滑，并且两个端面与传输线的轴线垂直；测试频率与规范要求相关。频率越高，样品越小，尺寸要求更精细，量测度很大程度取决于样品制作工艺。

方案配置：网分+波导夹具+软件+OSL校准件。

使用新一代的波导夹具可易于做校正，避免漏波使数据更。

下图是波导夹具：

图2WR波导夹具

2、共振法

共振法优点是，相对众多量测方式有较高的值，非常适合用于(lowDf)低损耗的材料验证与开发，如PCB板前沿材料、(CCL)覆铜板的介电基材，PP玻璃纤维，树酯，氟系材料。聚酰亚胺（PI）等。

测量方法：是将一片材料样品插入到腔体中，会改变腔体的共振频率（f）和品质因子(Q)。根据这些测得的参数，可以计算出材料在某一频率上的复数介电常数。典型的测量系统由网络分析仪、共振腔体治具以及计算软件组成。

共振腔法也有许多不同的子方法和治具类型:分离式圆柱谐振腔(Split Cavity Resonator)、分离柱电介质谐振腔(Split Post Dielectric Resonator)和于共振法开发的液态，粉态与固态测试夹具，以下介绍三种共振腔。

2.1分裂圆柱谐振器

SCR(Split Cylinder Resonant)分裂圆柱共振器是分成两半的柱状共振腔体。

样品夹入到两个半柱的中间。一个半柱是固定的，另一个是可调节的，来适应不同厚度的样品。根据样品厚度、柱长以及分裂圆柱共振器在空载和载入样品两种条件下的S参数测量结果，可以计算出介电常数和损耗正切或tanΔ、tanδ。

优点:

1、SCR10GHz可提供值24000，可达10的负6次方的辨识度与稳定度；

2、一颗SCR10GHz提供多频率点量测；

3、可进行TCDK-50~+150度高低温量测；

4、测试软件可搭配进口或是国产网仪。

规范：IPC TM650 2.5.5.13

测试范围：10GHz-84GHz共七种。

值:24000。

量测温度范围:-50~+150℃。

样品要求：薄膜，片状，样品厚度与量测频率相关。

适合应用:TCDK，产品开发。

图3SCR10G搭配R&SZNB方案

图4WRSCR84G搭配是德110GHz

SCR用于TCDK变温测量:

因使用环境温度与高速环境下，温度已被列为设计方量测参考因素。SCR搭配变温箱与程控软件实现-50度~+150度变温量测。如左下图，全自动量测，省时省力，数据稳定度与再现性高符合趋势如右下图：

图5 TCDK方案框架

图6 TCDK方案数据

2.2分离介质共振器

SPDR(Split Post Dielectric Resonator)分离介质共振器采用低损耗介电材料构建，上下有两个圆柱陶瓷材质与工艺，决定量测频率于量测精度。其值稳定度不亚于SCR腔体。

SPDR方案操作简单，是市场上常见的方案，但因为结构问题，维护成本相比于SCR要高。

规范：IPC TM650 2.5.5.15

测试范围：1GHz~20GHz单点频率。

Q值：12000

测量温度范围：室温

样品要求：薄膜，片状，样品厚度与平整度影响准确度

应用行业：PCB进料检验，玻璃纤维行业在玻璃/玻纤布、测量碳纤维布，

其他：WR SPDR腔体可提供维修与每年校验。

2.3液体/粉末与陶瓷介电材料测量夹具

因应AI时代高速产品对于产品开发需求，WR开发适合于前沿材料液体/粉末型态样品测试夹具，产品简称PLS100。可还原材料的介质损耗其分辨率可达1x。

有别于他牌探头型测试方案，PLS100采用谐振法使用空气为介质进行空腔校正。封闭型腔体测试可避免反射/干涉频率影响，对于量测有着高辨识度。

图7 PLS100以空气为介质进行空腔量测数据

图8 PLS100实物

测试范围：5GHz~14GHz单点频率。

Q值：10000

测量温度范围：室温

样品要求：液体/粉末

应用行业：覆铜板的树酯，伺服器冷却液，玻璃纤维粉末

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