Компания Rohde & Schwarz вносит вклад в научные исследования в области материаловедения благодаря своему обширному опыту в разработке ВЧ-технологий. В июле 2021 года в состав группы Rohde & Schwarz вошла компания Zurich Instruments. Предлагаемые Zurich Instruments решения для измерения импеданса и материаловедения идеально дополняют ассортимент Rohde & Schwarz.
Анализатор импеданса — низкочастотные измерения
Диэлектрик — это электрический изолятор, обладающий очень низкой проводимостью постоянного тока ввиду своей способности к поляризации. Он также может накапливать энергию на низких и средних частотах. Благодаря этому емкостному эффекту диэлектрики пригодны для хранения и рассеяния электрического заряда. Важно знать диэлектрическую постоянную материалов, используемых в конденсаторах или тонкопленочных диэлектрических компонентах, таких как:
- Электрические компоненты с малыми потерями
- Аккумуляторы энергии (например, суперконденсаторы)
- Затворы с высокой и низкой диэлектрической проницаемостью в полупроводниковых устройствах
- Пьезо- и ферроэлектрические датчики и преобразователи
Исследование импедансадиэлектрика необходимо для полного понимания физических свойства материалаи для оптимизации рабочих характеристик устройства.
Анализатор импеданса оптимально подходит для измерений на низких частотах. Анализатор MFIA от Zurich Instruments способен проводить измерения в диапазоне частот от 1 мГц до 5 МГц и рассчитывать параметры импеданса, такие как диэлектрическая постояннаяи коэффициент рассеяния.
Определение диэлектрических характеристик с помощью анализатора импеданса проводится на образце оптимальной формы, к которому подключаются два электрода. Как правило, в качестве образца используется конструкция из двух параллельных плат. Здесь диэлектрическая постоянная (проницаемость) определяется как соотношение емкости материала и емкости воздуха.
Векторный анализатор цепей — высокочастотные измерения
Для определения характеристик на высоких частотахтребуется векторный анализатор цепей. Метод измерений зависит от требуемого диапазона частот, а также от требуемой скорости и точности измерений. Четыре основных метода:
- Метод передачи и отражения
- Метод свободного пространства
- Метод разомкнутого коаксиального пробника
- Метод резонанса (полости)
Физические и диэлектрические свойства материала также имеют важное значение. Например, речь идет о твердотельном материале, жидкости или порошке? Материал имеет высокую температуру или определенную форму? Эти характеристики оказывают существенное влияние на выбор подходящего метода измерений.
От метода измерений также зависит выбор измерительных плат, которые требуются в дополнение к векторному анализатору цепей.
