介電常數是材料非常重要的一個特征參數，通常是隨溫度和介質中傳播的電磁波頻率而變化，在眾多應用中是個必須監測的材料參數。介電常數的精確測量通常是通過矢量網絡分析儀去完成，而傳統的測量方案由于矢網的價格和體積重量因素，限制了很多客戶的投資意愿和應用的便利性。本文介紹了兩種利用Copper Mountain科技的便攜式單端口矢網設計的對液體和固體材料的介電常數測量方案，無論從性價比還是便利性上，都遠超傳統方案。

方案一 液體介電常數測量方案

對大部分的液體材料，通過對介電常數的精準測量來獲得其組分信息、結構信息和極化機理，相對于基于光學的光譜測量表征，最近已經變得越來越流行。尤其對于天然的混合物，如牛奶、果汁、谷物和一些軟組織等，介電常數測量表征的優勢更加突出。

01 軟件介紹

軟件操作簡潔；

自帶Cole-Cole模型擬合，給出擬合曲線，驗證實測結果；

提供Cole-Cole模型的基礎參數，方便用戶直接畫出介電常數曲線；

可自定義時間間隔進行自動測試，實時監測待測物的介電常數變化；

多種參數輸出，方便用戶后處理。

圖1：自來水的介電常數

圖2：加入酒精后水的介電常數

02 系統特點

專業計量級單端口矢量網絡分析儀，極高的測量精度；

最高頻率支持到18GHz；

專業的探頭電磁模型參數提取，提升測量精度；

小巧便攜的系統設計，總重不超過4kg，超高性價比；

教學、科研、生產的理想工具。

方案二 固體材料介電常數測量方案

Epsilometer測試方案是與領先的材料測量解決方案及系統供應商Compass Technology合作開發的。它運用了一種基于平行板電容概念的新測量方法，可以確定厚度高達3毫米的介質材料復介電常數。

與傳統的電容法測量裝置不同，這種新方法大大簡化了校準程序，通過全波計算電磁代碼對夾具進行精確建模，解決了傳統電容方法中寄生阻抗帶來的限制。具體來說，利用時域有限差分代碼設計夾具并創建基于數據庫的反演算法。反演算法將測得的夾具反射(S11)轉換為被測樣品的介電特性。

01 Epsilometer軟件介紹

Epsilometer軟件測量和繪制介電常數、損耗、損耗角正切。

圖1：使用Teflon樣品進行簡單的一步校準

圖2：查看測量圖

測量數據和反介電常數結果自動保存為文本文件(*.s1p和*.epsmu)；

簡易校準程序；

繪圖支持縮放；

實部、虛部或Tan Delta數據圖顯示；

數據可以保存在記憶中，以便參考和比較多組測量結果；

數據可以保存為.png或.csv文件；

可以定義測量的頻率范圍和VNA頻率范圍內的測量點數；

可以在線性和對數頻率刻度之間切換；

可以在測量結果中不同數據格式之間切換；

適用于陶瓷測試(樣品表面必須平坦)。

02 系統特點

Epsilometer是一種低成本的，操作簡單的固態材料介電常數測量解決方案；

可測量0.3到3毫米厚的介質材料樣品，可測3MHz-6GHz的復介電常數；

可輸出包括介電常數、損耗、損耗角正切；

Epsilometer測試方案包括 、 軟件、測量夾具、 軟件和校準件。

審核編輯 ：李倩