ICS 31. 020 CCS L 90 团 体 标 准 T/CSTM 00750—2022 毫米波频段材料介电性能测试 开放式半球型谐振腔法 Measurement of dielectric properties of materials in millimeter wave frequency —Hemispherical type open resonator method 2022-04-19发布 2022-07-19 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 CSTMhQÆSÑ^Ou(全国团体标准信息平台 T/CSTM 00750— 2022 I 目 次 前 言 ................................ ................................ .............. II 引 言 ................................ ................................ ............. III 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 测量原理 ................................ ................................ ........... 2 5 测试条件 ................................ ................................ ........... 2 6 设备和仪器 ................................ ................................ ......... 2 7 校准 ................................ ................................ ............... 3 8 测试步骤 ................................ ................................ ........... 3 9 不确定度分析来源分析 ................................ ............................... 4 10报告 ................................ ................................ ............... 5 附录A（资料性）谐振频率、相对介电常数实部及损耗角正切值计算公式 ...................... 6 附录B（资料性）介电性能测试示例 ................................ ...................... 8 附录C（资料性）测试报告格式示例 ................................ ..................... 10 附录D（资料性）起草单位和主要起草人 ................................ ................. 11 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00750 —2022 II 前 言 本文件是按照 GB/T 1.1 -2020 《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》给出 的规则起草。 请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会基础与共性技术领域委员会（ CSTM/FC00 ）提出。 本文件由中国材料与试验团体标准委员会基础与共性技术领域委员会（ CSTM/FC00 ）归口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00750— 2022 III 引 言 随着通信产业的快速发展，与之相关的关键材料的市场也迅速扩大，并且在现代通信工具的微型 化、片式化、集成化方面起着举足轻重的作用。由于强大的市场驱动，相关的材料得到了广泛而深入 的研究，新的材料体系被陆续开发出来。为满足工业应用，材料需具备一定的介电常数、低介电损耗 和良好的频率稳定性等介电性能指标。 介电性能是材料在通信产业应用的最主要的性能指标。因此，介电性能的测试对于材料生产厂家 及下游客户尤为重要。只有适用的测试方法才能保证数据一致性，减少测试偏差带来的不必要的经济 损失。 5G移动通信技术的发展带来高频、低损耗的测试需求，而开放式谐振腔正是适用于高频、低损耗 材料介电性能测 试的方法。开放式谐振腔法是一种利用电磁波在光学腔中与样品进行相互作用反映介 电材料的性能参数的方法，在结构上，开放式半球型谐振腔（自动）具有样品装载方便、夹具加工简 单、测试过程简便、测试效率高等特点，该方法适用于板材的自动、连续化测试。本文件提出了使用 开放式半球型谐振腔进行毫米波频段板材的介电性能的测试方法，涉及相对介电常数实部、损耗角正 切值的测试方法，提供了适用于可加工成片状的固体电介质材料的自动测试方法。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 CSTMhQÆSÑ^Ou(全国团体标准信息平台 T/CSTM 00750— 2022 1 毫米波频段材料介电性能测试 开放式半球型 谐振腔法 1 范围 本文件规定了使用开放式半球型谐振腔法测试频率 在20GHz~ 60GHz范围内的无机材料 、复合板 材、工程塑料 等材料的相对介电常数实部 和损耗角正切值的测量方法。其中，相对介电常数实部的测 量范围为 2~30，损耗角正切值 的测量范围为 0.05~0.0001。 本文件适用于氧化硅、氧化铝、氮化铝、氧化锆、氮化硼等无机材料，聚四氟乙烯填充二氧化钛 等有机/无机复合板材， 聚醚醚酮 、聚苯乙烯 等有机工程塑料的相对介电常数实部和损耗角正切值的测 量，也适 用于其他类似固体电介质、复合板材、工程塑料材料 及其薄膜 的相对介电常数实部和损耗角 正切值的测量。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适 用于本文件。 GB/T 31838.1-2015 固体绝缘材料 介电和电阻特性 第1部分：总则 GB/T 31838.6-2021 固体绝缘材料 介电和电阻特性 第6部分：介电特性 (AC方法 )相对介电常数 和介质损耗因数 (频率 0.1 Hz~10 MHz) JIS R 1660 -2-2004 毫米波段精细陶瓷介电性能的测量方法 -第2部分：开放式谐振腔法 （JIS R1660- 2-2004 Measurement method for dielectric properties of fine ceramics in millimeter wave frequency range -- Part 2：Open resonator method） 3 术语和定义 GB/T 31838.1-2015 、GB/T 31838.6 -2021和JIS R 1660 -2-2004界定的术语和定义适 用于本文件。 3.1 介电性能 dielectric properties 在给定频率范围内用交流电压测量出的材料综合特性。 [来源： GB/T 31838.1-2015，3.3，有修改] 3.2 绝对介电常数 absolute permittivity 电通密度除以电场强度的商。 [来源： GB/T 31838.6- 2021，3.3] 3.3 相对介电常数 relative permittivity 绝对介电常数与真空介电常数的比值。 [来源： GB/T 31838.6- 2021，3.4] 3.4 相对复介电常数 relative compl