Pomiar przenikalności elektrycznej – Epsilometr

Epsilometr Miernik własności dielektrycznych

Copper Mountain Technologies i Grupa Compass Technology mają zaszczyt zapowiedzieć nowe urządzenie do określania właściwość dielektryczych materiałów. Dokładne określenie własności dielektrycznych osłon antenowych, opakowań i laminatów mikrofalowych jest ważne w procesie projektowania urządzeń bezprzewodowych, Internet Rzeczy i rozwijające się technologie bezprzewodowe 5G wytwarzają gwałtownie wzrastające zapotrzebowanie na instalację modułów bezprzewodowych, począwszy od żarówek do urządzeń AGD w kuchni czy słuchawek. Aby odpowiedzieć na to zapotrzebowanie, CMT połączyła swój przełomowy analizator sieci R60 z nową technologią analizatora dielektrycznego opracowaną w Grupie Compass Technology w celu pomiarów podłoży dielektrycznych aż do 6 GHz. Analizator dielektryczny umożliwia pomiary próbek materiałów o grubości od 0,3 do 3 mm. Baza danych w oprogramowaniu urządzenia jest używana do odzwierciedlenia własności i rozciąga się aż do wartości przenikalności elektrycznej równej 25.

Ten nowy analizator dielektryczny mierzy zespoloną przenikalność elektryczną w szerokim pasmie częstotliwości za pomocą prostej i nieniszczącej metody. Próbki materiału są wkładane do urządzenia i skanowane w celu uzyskania mikrofalowej odpowiedzi w funkcji częstotliwości. W przeciwieństwie do wcześniejszych metod analizy dielektrycznej, nowa metoda wykorzystuje modelowanie elektromagnetyczne do otrzymania przenikalności elektrycznej i strat dielektrycznych. Reprezentuje to znaczący postęp w porównaniu do konwencjonalnych metod pojemnościowych, które wykorzystują analityczne przybliżenia i są ograniczone do częstotliwości poniżej 1 GHz. Inwersja oparta o obliczenia umożliwia uproszczoną kalibrację, czyniąc to nowe urządzenie niezwykle łatwym w użyciu, nawet dla osób nie będących technikami lub inżynierami znającymi technikę mikrofalową.

Epsilometr jest urządzeniem mierzącym zespoloną przenikalność elektryczną materiałów dielektrycznych w przedziale od 3 MHz do 6 GHz. Sprzęt pomiarowy jest pokazany poniżej. Reprezentuje on nową metodę pomiaru opartą o ideę kondensatora z dwiema równoległymi płytkami, pozwalającą na pomiar przenikalności dla próbek o grubości do 3 mm. W przeciwieństwie do typowych pojemnościowych urządzeń pomiarowych nowa metoda korzysta z bardzo uproszczonej metody kalibracji i jest w stanie mierzyć w przedziale od 3 MHz do 2 GHz (w niektórych przypadkach do 6 GHz). Usuwa ona ograniczenia związane z impedancjami pasożytniczymi, występujące w dotychczas stosowanych metodach pojemnościowych, poprzez bezpośrednie modelowanie stanowiska pomiarowego oprogramowaniem do pełnofalowych obliczeń pól elektromagnetycznych. W szczególności wykorzystano metodę FDTD nie tylko do projektu stanowiska, ale do utworzenia algorytmu inwersji opartego o bazę danych. Algorytm inwersji zamienia zmierzony współczynnik odbicia S11 na parametry dielektryczne badanej próbki.