自由空间法/拱形法

材料电磁参数测量技术方案

自由空间法；拱形法（1GHz～40GHz；可至THz）

一：应用需求背景：

    自由空间法是一种开场电磁特性参数测试技术属于传输/反射法的一种。测试中利用了点聚焦透镜天线，有效的减小了天线之间的多重反射及其外界环境的绕射，并通过引入修正因子，减小了斜入射的散焦影响。自由空间法对样品的要求较低，带宽极宽，样品只需足够大的一块双面平行的平板即可。

    芯宸科技拥有一套具有独立自主知识产权的微波材料介电测量完整解决方案，目前已为各大高校、科研院所、企事业单位提供了包括多种不同测试方法在内的完整解决方案，赢得了业内人士的广泛认可。

 

二：方案简介和技术特色：

自由空间法：

     自由空间法是将被测材料视为二端口网络，其测试算法也采用NRW法。由矢量网络分析仪自带的扫频源产生的电磁波，经由透镜喇叭天线向空间辐射出去，位于天线焦点平面处的均匀平面波垂直入射到待测介质材料上，电磁波在介质与空气交界面处发生反射和透射，反射信号和透射信号被发射/接收天线接收后进入矢量网络分析仪，利用耦合信号与参考信号的比值获得反射/传输系数，最终通过NRW算法，得到相应待测介质的电磁参数（介电常数和磁导率）。

拱形法：

拱形法能在较宽的频率范围内对微波吸波材料进行快速、可复现性和非波坏性测试。拱形法较为简单、直观，接收天线和收发天线可以在圆弧轨道上独立的移动且都指向圆心，安装有金属板的测试平台可以上下移动，测试平台与圆弧的所在平面垂直。发射天线对吸波材料产生激励信号，其反射信号被接收天线获取。再用理想的导电板取代吸波材料，测得其反射信号，最后将两次测得的反射信号相比较，就可以得到吸波材料的反射率等参数。

三：系统组成：

（1）矢量网络分析仪主机

（2）天线及测量平台

（3）测量软件

（4）测试附件

技术特色：

测试物理模型的建立——限制了分立的收发天线的摆放位置，即并排放置，解决了夹角问题而且保证了收发信号间的隔离度。

测试夹具及测量平台——基于滑动轨道设计了测试平台，样品支架安装在有收发天线、可精确定位（百分表）的光滑轨道上，保证待测样品的两个平行表面分别位于两个透镜天线的焦平面处。

测试系统的校准——GRL校准减小误差，矢量网络分析仪主机需配时域选件

软件支持——自动、快速、灵活、准确

测试结果分析——依据标准 专业权威

四、系统软件介绍

该软件主要实现了对R&S 系列矢量网络分析仪的控制、采集与存储数据，同时实现用传输反射的方法计算被测材料的电磁参数（包括介电常数与磁导率）并存储，数据存储为csv格式。

（测量S参数）

软件特点：

1.  开放式参数设定，用户可根据经验调整计算时需要的参数。

2.  开放式数据处理，用户可直接调用结果参数来进行计算，反向显示出测量结果。

3.  模块化设计，保证运行的稳定和可维护性

4.  界面清晰简洁，操作方便

注：标准产品可覆盖40GHz，40GHz以上夹具可根据客户需求定制