隨著太赫茲(THz)技術的蓬勃興起,中電科思儀科技股份有限公司(以下簡稱思儀科技)依托在電子測試測量領域的堅實基礎,構建了適用于毫米波與太赫茲頻段多形態材料的電磁參數測試解決方案。該解決方案可用于材料介電常數、磁導率、透波率等參數測試。所需被測件尺寸小,測試精度高,頻率可分段覆蓋18GHz~500GHz,選配相應選件可實現對薄膜、液體、粉末、多層材料等多類型材料的電磁參數測試。材料被測件制備要求及測試參數詳見附表。
圖1 波紋傳輸線法構建材料電磁參數測試解決方案
基于波紋傳輸線測試方法的材料電磁參數測試解決方案,如圖1,設備操作簡單,軟件自動控制測試儀器采集信號,利用測量信息及算法運算得到被測材料的電磁參數。圖2為波紋傳輸線系列的相關定制夾具(區分不同波段)。
圖2 波紋傳輸線系列夾具
特殊場景應用案例:
除滿足片狀固體材料電磁參數測試需求,材料電磁參數測試解決方案已實現多種類、多形態特殊材料測試,包括:
1.薄膜材料的介電常數測試
薄膜材料因其獨特的物理、化學性質,在高頻電子器件中得到了廣泛應用,高頻下其介電常數測試手段有限。本方案可對薄膜材料進行測試,以0.1mm玻璃鋼薄膜材料為例,采用本方案測試結果如圖3。
圖3 玻璃鋼材料測試結果
2.多層材料的介電常數測試
本方案支持對多層材料的其中一層材料電磁參數測試。對于柔性材料、生物組織等軟質材料,可使用定制夾具將其兩側固定,從而形成多層材料再進行測試,本方案也可對透明基底(如石英、硅)上沉積薄膜形成的多層材料電磁參數進行測試。圖4展示了以特氟龍作為夾層的多層材料介電常數測試結果和直接測試單層特氟龍的結果,結果顯示二者介電常數最大差值為1.9%。
圖4 兩種情形特氟龍材料測試結果
3.粉末材料的介電常數測試
粉末材料已經廣泛應用于吸波材料、柔性電子器件、可調諧超表面等太赫茲材料和器件中。本方案支持粉末材料介電常數測試功能,需配置相匹配的套件(含校準件和材料容器等)。需要說明的是,本套件可以擴展應用至液體材料。如圖5,為石英粉材料測試結果。