- 介质损耗角正切测试仪
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北京北广精仪仪器设备有限公司
介电常数介质损耗测试仪 型号：BDAT-A
印电路板主要由玻纤与环氧树脂组成的, 玻纤介电常数为5~6, 树脂大约是3, 由于树脂含量, 硬化程度, 溶剂残留等因素会造成介电特性的偏差, 传统测量方法样品制作不易, 尤其是薄膜样品( 小于 10 mil) 量测值偏低,。
一、介质损耗角正切测试仪主要特点：
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二、介质损耗角正切测试仪介电常数介质损耗试验仪主要技术特性
介质损耗和介电常数是各种电瓷、装置瓷、电容器等陶瓷，还有复合材料等的一项重要的物理性质，通过测定介质损耗角正切tanδ及介电常数（ε），可进一步了解影响介质损耗和介电常数的各种因素，为提高材料的性能提供依据；仪器的基本原理是采用高频谐振法，并提供了，通用、多用途、多量程的阻抗测试。
它以单片计算机作为仪器的控制，测量核心采用了频率数字锁定，标准频率测试点自动设定，谐振点自动搜索，Q值量程自动转换，数值显示等新技术，改进了调谐回路，使得调谐测试回路的残余电感减至醉低，并保留了原Q表中自动稳幅等技术，使得新仪器在使用时更为方便，测量值更为晶确。仪器能在较高的测试频率条件下，测量高频电感或谐振回路的Q值，电感器的电感量和分布电容量，电容器的电容量和损耗角正切值，电工材料的高频介质损耗，高频回路有效并联及串联电阻，传输线的特性阻抗等。
电容测量
测量范围：1～460pF（460pF以上的电容测量见使用规则）；
电容量调节范围
主调电容器：40～500pF；
准 确 度：150pF以下±1.5pF；150pF以上±1％；
微调电容量：－3pF～0～＋3pF；
准 确 度：±0.2pF。
振荡频率
a．振荡频率范围：25kHz～50MHz；
b．频率分档：25～74kHz， 74～213kHz， 213-700kHz， 700kHz～1.95MHz，
1.95MHz～5.2MHz， 5.2MHz～17MHz， 17～50MHz。
c．频率误差：2×10-4±1个字。
Q合格指示预置功能，预置范围：5～999。
仪器正常工作条件
a. 环境温度：0℃～+40℃；
b．相对湿度：<80％；
c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
试样尺寸圆片形：厚度2+0.5mm，直径为Φ30~40mm（ε<12时），φ25~35mm（ε=12~30时），φ15~20mm（ε>30时）
其他
a．消耗功率：约25W；
b．净重：约7kg；
c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。
Q合格指示预置功能
预置范围：5～1000。
Q表正常工作条件
a. 环境温度：0℃～+40℃；
b．相对湿度：<80％；
c．电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz。
其他
a．消耗功率：约25W；
b．净重：约7kg；
c. 外型尺寸：（l×b×h）mm：380×132×280。
四、全自动抗干扰介质损耗测试仪是一种新颖的测量介质损耗角正切值（tgδ）和电容值（Cx）的智能化仪 介质损耗测试仪图片
器。可以在工频高压下，现场测量各种绝缘材料、绝缘套管、电力电缆、电容器、互感器、变压器等高压设备的介质损耗角正切值（tgδ）和电容值（Cx）。仪器为一体化结构，内置标准电容器和升压电源，体积小、重量轻，便于携带，具有操作简单、自动测量、读数直观、无需换算、精度高、抗干扰能力强等优点,亦可外接电源与本厂生产的各种规格的高电压等级的标准电容器配套使用，用以测量高压介损。
2．高压输出 2KV 5KV 10KV 三档
容 量 1000VA
3. 精 度
tgδ范 围 精度（正、反接法）
tgδ<15% △ tgδ:±（读数*1.0%+0.05%）
关于高频介电常数介质损耗测试仪的技术性综述文章框架及核心内容，适用于工程师、研究人员或技术决策者参考：
高频介电常数介质损耗测试仪：原理、技术与应用前沿
文摘
高频介电性能（介电常数(varepsilon_r)和损耗角正切(tan delta)）是材料在射频（RF）、微波及毫米波领域的关键参数。本文系统解析高频介电测试仪的技术原理、主流测量方法、系统组成、校准挑战及前沿发展趋势，为材料研发与工程应用提供技术依据。
一、测量原理与核心参数
1.介电常数((varepsilon_r))
表征材料存储电场能量的能力：(varepsilon_r=varepsilon j varepsilon)
实部(varepsilon')：极化能力；虚部(varepsilon'')：能量损耗
2.介质损耗角正切((tan delta))
定义：(tan delta=varepsilon/varepsilon')，损耗越低(tan delta)越小
直接决定器件Q值：(Q approx 1/tan delta)
二、主流测量技术方法
1.传输/反射法（频域法）
原理：通过矢量网络分析仪（VNA）测量材料对入射电磁波的S参数（(S_,S_)），反演(varepsilon_r)和(tan delta)
适用频段：1 MHz–110GHz（覆盖5G/6G毫米波）
常用夹具：
同轴空气线（适用于粉末/液体）：ASTM D5568
波导夹具（毫米波频段）：精度高，需精密机加工
微带线/共面波导（CPW）夹具：兼容集成电路基板测试
算法：Nicolson Ross Weir(NRW)、迭代优化算法
2.谐振法
原理：利用介质谐振器或腔体，通过谐振频率(f_0)和品质因数(Q)计算参数
(varepsilon_r propto(f_text{airf_0)^2)，(tan delta propto 1/Q)
优势：超高精度(tan delta)低至(10^6，适合低损耗材料
类型：
圆柱腔法（TE(_{01 delta})模）：IEC 61189 2
开式谐振腔：非接触测量，适合薄膜/柔性材料
三、测试系统核心组件
|模块|技术要求|
|||
|信号源|宽频带（DC~110 GHz）、高相位稳定性|
|矢量网络分析仪|动态范围>130 dB，时域门功能抑制杂散反射|
|测试夹具|阻抗匹配（50Ω）、低驻波比（VSWR<1.2）|
|校准标准件|SOLT（短路开路负载直通）、TRL（直通反射线）|
|软件算法|材料参数反演、去嵌入（De embedding）、误差修正|
四、技术挑战与解决方案
1.校准精度问题
挑战：夹具界面反射、电缆相位漂移、高阶模耦合
方案：
TRL校准：消除夹具系统误差（黄金标准）
时域门（TDR）：分离夹具与样品的反射信号
2.高频边缘场效应
挑战：>30 GHz时，电磁场在样品边缘衍射导致误差
方案：
样品尺寸>5倍波长（(lambda)）
采用模式匹配法修正边缘场
3.薄膜/非均匀材料测试
方案：
开式谐振腔：分辨率达纳米级薄膜
太赫兹时域光谱（THz TDS）：扩展至0.1~4 THz频段
五、前沿技术趋势
1.多物理场联测系统
同步测量介电性能+导热系数（如5G基站材料）
2.人工智能辅助优化
深度学习反演算法：提升NRW法在强损耗材料中的精度
3.片上测量（On Wafer）
探针台集成：直接测试晶圆级材料（180 GHz以上）
4.高温/低温原位测试
拓展至196°C（液氮）~500°C（航空航天热工况）
六、标准与规范
国际标准：
IEEE 1528（天线罩材料）
IPC TM 650 2.5.5.5（PCB高频测试）
IEC 60250（液体电介质）
中国国标：GB/T 1409 2006（固体绝缘材料）
七、选型指南
|需求场景|推荐技术方案
|毫米波材料（>30 GHz）|波导夹具+VNA（110 GHz）+TRL校准
|超低损耗陶瓷（(tan delta<10^))|圆柱谐振腔法
|柔性薄膜/生物材料
