T5260A-2U5矢量网络分析仪关于聚四氟乙烯材料测试的实例分享

随着材料测试领域的不断扩大，生产高性能纤维及复合材料的企业日益增多，材料的介电常数及损耗角正切的测量也变得十分重要。

本次测试实例分享的是：使用T5260A-2U5矢量网络分析仪，利用准光腔法对聚四氟乙烯材料进行测试。

准光腔通过计算加载样品前后的品质因数反演复介电常数，常用的类型主要有双球面型和半球面型，与其它封闭腔相比具有操作方便，测试精度和灵敏度高等特点，因此准光腔在高频的应用更加便捷。

测试场景图

图1 测试场景图

被测材料实物图

图2 聚四氟乙烯实物图

测试步骤

①搭建测试平台：通过线缆连接夹具与矢量网络分析仪，将矢量网络分析仪通过网口与计算机连接好，并配置所需运行环境。

②测试空腔数据：在计算机上运行软件，进行空腔数据的初步测试。

③调整空腔谐振峰值：在矢量网络分析仪上将谐振峰以窄带显示，调整谐振腔的探针，使峰值接近-40dB，再次测试空腔数据。

④测试置样后的数据：确保样品平稳放置到腔体后，利用软件抓取置样后的测试数据。

⑤计算获得数据：运行软件获取介电常数、损耗角正切值。

测试夹具的示意图如下所示。

图3 准光腔测试夹具示意图

测试内容

针对被测样品（聚四氟乙烯材料），在测试频段75GHz—110GHz内，谐振峰各个频点的介电常数实部的测试结果标称值为2.078，系统测量精度为±0.03；损耗角正切值为8.36 x10^-5，系统测量精度为±0.001。

经过测试，数据结果如下所示。

4.1 介电常数测试

如图所示，放入被测材料后，由材料测试软件抓取当前矢量网络分析仪的S参数数据，计算出介电常数，七次不同点频处的测量结果分别为：2.077，2.075，2.074，2.076，2.079，2.080，2.077。

图4.1 聚四氟乙烯材料介电常数测试结果图

4.2 损耗角正切测试

如图所示，获取S参数数据后，通过材料测试软件计算出损耗角正切值，七次不同点频处的测量结果分别为：8.08x10^-5，7.13x10^-5，7.62x10^-5，7.19x10^-5，7.85x10^-5，1.32x10^-4，7.50x10^-5。

对比第三方检测机构的测试结果，聚四氟乙烯材料的介电常数和损耗角正切值，与T5260A-2U5网分实际测试的结果基本一致。

图4.2 聚四氟乙烯材料损耗角正切测试结果图

测试数据对比一览表