电磁特性的测量方法——网络参数法

看过《哈利波特》的朋友们一定对三大死亡圣器之一的隐形斗篷印象深刻，它不仅保护了哈利的祖先，也帮助哈利进行各种调查，可以说是人人眼馋的宝物了。

 

如果你有哈利波特的隐形斗篷，

你最想用它做什么？

 

隐身的奥秘

在现实生活中，隐形衣也一直是科学家们想要攻克的课题。现如今，已经有投入使用的隐形战斗机，这种战斗机是通过在机身涂上一层高效吸收电波的物质材料，让雷达无法追踪，得到“隐形”的效果。

而麻瓜们想要得到隐形斗篷，则需要找到一种特殊的材料，这种材料能够折射光线及物体周围的电磁射线，才能在表面上给人“隐身”的感觉。

那么，我们该如何找到这种材料呢？首先，你需要了解材料的性能测试方法。

在上一篇文章《你与漫威英雄的差距可不止一面振金的盾牌，还有。..。..》中，我们介绍了如何使用谐振法对材料的特性之一——电磁特性进行测试，本文将为大家重点介绍另一种材料电磁特性的测量方法——网络参数法。

网络参数法

网络参数法，是将待测材料样品视为单一端口或双端口网络，利用时域法、传输/反射法、自由空间法等测试出表征网络特性的参数，通常是散射参数或复反射系数，据此推出材料的复介电常数及复磁导率等。

传输/反射法是将被测材料填充在传输线内构成一个双端口网络，通过测量散射矩阵，可以计算被测材料的电磁特性参数。传输/反射法可以实现宽带测量，一般适用于高损耗材料测量。

根据使用的传输线不同，分为波导传输/反射法和同轴传输/反射法。

波导传输/反射法

波导传输/反射法主要用于片状材料样品微波电磁参数的测量，测量样品较小，容易制作。测量系统基于波导传输测量法，采用TRL法在波导端面校准，利用矢量网络分析仪测量散射参数，并通过自动测量软件实现参数设置、数据采集与处理、数据显示与存储等功能。

对于较薄的材料，可以直接夹在波导之间测量，该方法还可以支持THz材料的测试。

同轴传输/反射法

同轴传输/反射法主要用于圆环状材料样品微波电磁参数的测量，测量频段宽。测量系统基于同轴传输测量法，利用矢量网络分析仪测量散射参数，并通过自动测量软件实现参数设置、数据采集与处理、数据显示与存储等功能。

空间法

空间测量方法与自动测量系统主要用于板状吸波材料样品微波电磁参数的测量。测量系统基于自由空间传输测量法，采用TRL法直接在测量样品端面校准，利用矢量网络分析仪测量散射参数，并通过自动测量软件实现参数设置、数据采集与处理、数据显示与存储等功能。

同轴探针法

同轴探针法适用于液体材料、半固体和板材的电磁参数测量。将同轴探针放入待测液体材料中，或与待测材料表面充分接触，通过测量端口反射系数的幅度相位，计算材料的介电常数与损耗角正切。

传统的同轴探针法要求待测材料为半无限大，而通过终端加载，同轴探针法也可以用于少量液体和平板材料的测量。

总 结

R&S和合作伙伴一起，为客户提供全套的材料测试解决方案，包括网络分析仪ZNA/ZNB，测试夹具和测试软件，并提供定制化的测试服务。客户只需提供材料的类型、频率范围、介电常数范围、尺寸大小等信息，R&S就可以为您提供一站式的完整测试方案。

责任编辑：haq