JP3470363B2 - Jig for measuring complex permittivity and method of configuring the measuring system - Google Patents

Jig for measuring complex permittivity and method of configuring the measuring system

Info

Publication number
JP3470363B2
JP3470363B2 JP28937293A JP28937293A JP3470363B2 JP 3470363 B2 JP3470363 B2 JP 3470363B2 JP 28937293 A JP28937293 A JP 28937293A JP 28937293 A JP28937293 A JP 28937293A JP 3470363 B2 JP3470363 B2 JP 3470363B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
dielectric
conductor plate
line
jig
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28937293A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07140186A (en
Inventor
容平 石川
透 谷崎
浩 西田
篤 斉藤
紀充 塚井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP28937293A priority Critical patent/JP3470363B2/en
Publication of JPH07140186A publication Critical patent/JPH07140186A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3470363B2 publication Critical patent/JP3470363B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複素誘電率測定用治具
およびその測定系構成方法に関し、より特定的には、誘
電体材料で形成された試料の複素誘電率を測定するため
の治具およびその測定系構成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jig for measuring a complex permittivity and a method of constructing a measuring system therefor, and more specifically, a jig for measuring a complex permittivity of a sample formed of a dielectric material. The present invention relates to a tool and a measuring system configuration method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電波需要の急増に応えるためにミ
リ波が注目されており、ミリ波帯において使用できる誘
電体材料が盛んに開発されている。開発した誘電体材料
を評価するため、ミリ波帯における誘電体材料の複素誘
電率を測定する複素誘電率測定用治具が、従来から考え
られている。
2. Description of the Related Art In recent years, millimeter waves have been drawing attention in order to meet the rapid increase in demand for radio waves, and dielectric materials that can be used in the millimeter wave band have been actively developed. In order to evaluate the developed dielectric material, a jig for measuring the complex dielectric constant of the dielectric material in the millimeter wave band has been conventionally considered.

【0003】図9は、従来の複素誘電率測定用治具の全
体構成を示す斜視図である。図9において、複素誘電率
測定用治具100は、大略的に非放射性誘電体線路部1
01と、非放射性誘電体線路部101を種類の異なる他
の線路(例えば、導波管)とを接続するための変換部1
02,103とを備える。非放射性誘電体線路部101
と、変換部102,103とは、別体で構成される。
FIG. 9 is a perspective view showing the entire structure of a conventional jig for measuring complex permittivity. In FIG. 9, the jig 100 for measuring the complex permittivity is substantially the same as the nonradiative dielectric waveguide section 1
01 and the non-radiative dielectric line portion 101 for connecting another line (for example, a waveguide) of a different type to the conversion unit 1
02 and 103. Non-radiative dielectric line section 101
And the conversion units 102 and 103 are configured separately.

【0004】非放射性誘電体線路部101は、平板状の
下導体板1001と、平板状の上導体板1002と、4
つのスペーサ1003(図示3つ)と、所定の電磁波を
伝送し、誘電体材料の試料Sを励振する一対の誘電体ス
トリップライン1005,1006と、上導体板100
2を取り外し自在に装着するための4つのボルト100
7(図示4つ)、4つのナット1008(図示2つ)と
を備える。下導体板1001および上導体板1002に
は銅板が使用されており、下導体板1001および上導
体板1002の表面は鏡面研磨されている。スペーサ1
003によって下導体板1001と上導体板1002と
の間隔Hをほぼ一定に保持し、間隔Hの誤差を0.01
mm以下に維持している。誘電体ストリップライン10
05,1006は、所定の周波数(例えば、60GH
z)のLSM01モードをロスを少なく伝送するよう
に、比誘電率εs =2.04のテフロンで、幅W、高さ
Hに形成される。誘電体ストリップライン1005,1
006は、下導体板1001上に、一直線状になるよう
に貼り付け固定される。誘電体ストリップライン100
5,1006の相互に対向する一端部1005a,10
06a間には、試料Sを配設し、試料Sを疎結合で励振
するため、所定の間隔があけられる。また、誘電体スト
リップライン1005,1006の他端部1005b,
1006bは、変換部102,103と接続するため、
下導体板1001,上導体板1002から突出されてい
る。また、他端部1005b,1006bには、他の線
路の特性インピーダンスと誘電体ストリップライン10
05,1006の特性インピーダンスとのマッチングを
取るため、幅方向に先細るテーパが形成される。
The non-radiative dielectric line portion 101 includes a flat lower conductor plate 1001, a flat upper conductor plate 1002, and a flat lower conductor plate 1002.
One spacer 1003 (three in the figure), a pair of dielectric strip lines 1005 and 1006 for transmitting a predetermined electromagnetic wave and exciting the sample S of the dielectric material, and the upper conductor plate 100.
4 bolts 100 for detachably mounting 2
7 (four shown), and four nuts 1008 (two shown). Copper plates are used for the lower conductor plate 1001 and the upper conductor plate 1002, and the surfaces of the lower conductor plate 1001 and the upper conductor plate 1002 are mirror-polished. Spacer 1
003 keeps the interval H between the lower conductor plate 1001 and the upper conductor plate 1002 substantially constant, and the error of the interval H is 0.01
It is maintained below mm. Dielectric strip line 10
05 and 1006 are predetermined frequencies (for example, 60 GH)
In order to transmit the LSM01 mode of z) with less loss, it is formed with a width W and a height H of Teflon having a relative permittivity ε s = 2.04. Dielectric strip line 1005,1
006 is attached and fixed in a straight line on the lower conductor plate 1001. Dielectric strip line 100
End portions 1005a, 10 of the 5, 1006 facing each other
Since the sample S is disposed between 06a and the sample S is excited by loose coupling, a predetermined interval is provided. Also, the other ends 1005b of the dielectric strip lines 1005 and 1006,
Since 1006b is connected to the conversion units 102 and 103,
It projects from the lower conductor plate 1001 and the upper conductor plate 1002. The other end portions 1005b and 1006b have characteristic impedances of other lines and the dielectric strip line 10 respectively.
In order to match the characteristic impedances of 05 and 1006, a taper tapering in the width direction is formed.

【0005】変換部102,103には、フランジ10
2a,103aがそれぞれ設けられる。フランジ102
a,103aには、ボルト(図示せず)を挿入するため
の4つのネジ孔102b,103b、4つの位置決め孔
102c,103cとがそれぞれ設けられる。ネジ孔1
02b,103bにボルトを挿入し、螺着することによ
り、導波管(図示せず)と変換部102,103とが一
体的に接続される。図10は、変換部102の内部形状
を示す斜視図である。なお、変換部103も変換部10
2と同様に形成されているので、変換部102を代表し
て内部構造を説明する。変換部102の内部には、導波
管と非放射性誘電体線路部101との間を挿通する導波
管部102dおよびホーン部102eが形成される。導
波管部102dは、フランジ102aに接続される導波
管と同形状(幅W1、高さH1)に形成される。ホーン
部102eでは、その高さは導波管部102dから非放
射性誘電体線路部101にいくにつれて他端部1005
b,1006bの上下両側からH1〜H(H1>H)ま
で徐々に低くなり、その横幅は導波管部102dから非
放射性誘電体線路部101にいくにつれて他端部100
5b,1006bの左右両側をW1〜w(W1<w)ま
で徐々に広がっている。これによって、導波管を流れる
電磁波例えばTE10モードの特性インピーダンスと、
誘電体ストリップライン1005,1006に流れるL
SM01モードの特性インピーダンスとのマッチングを
取るようにしている。
The converters 102 and 103 include flanges 10
2a and 103a are provided, respectively. Flange 102
The a and 103a are provided with four screw holes 102b and 103b for inserting bolts (not shown) and four positioning holes 102c and 103c, respectively. Screw hole 1
The waveguide (not shown) and the conversion units 102 and 103 are integrally connected by inserting bolts into the 02b and 103b and screwing them. FIG. 10 is a perspective view showing the internal shape of the conversion unit 102. The conversion unit 103 also converts the conversion unit 10
Since it is formed in the same manner as in No. 2, the internal structure will be described on behalf of the conversion unit 102. Inside the conversion section 102, a waveguide section 102d and a horn section 102e are formed, which are inserted between the waveguide and the non-radiative dielectric line section 101. The waveguide section 102d is formed in the same shape (width W1 and height H1) as the waveguide connected to the flange 102a. The height of the horn portion 102e is 1005 as it goes from the waveguide portion 102d to the non-radiative dielectric waveguide portion 101.
b, 1006b from both upper and lower sides to gradually decrease from H1 to H (H1> H), and the width of the other end portion 100 increases from the waveguide section 102d to the non-radiative dielectric waveguide section 101.
The left and right sides of 5b and 1006b are gradually expanded to W1 to w (W1 <w). As a result, electromagnetic waves flowing in the waveguide, for example, characteristic impedance of TE10 mode,
L flowing through the dielectric strip lines 1005 and 1006
The characteristic impedance of the SM01 mode is matched.

【0006】この複素誘電率測定用治具100を用いて
試料Sの複素誘電率を測定する場合、まず、変換部10
2,103を非放射性誘電体線路部101から左右に引
き離し、誘電体ストリップライン1005,1006の
他端部1005b,1006bを変換部102,103
のホーン部102eから抜き取る。次いで、ボルト10
07とナット1008とを取り外し、上導体板1002
を開け、誘電体ストリップライン1005,1006の
ほぼ中央の下導体板1001上に試料Sを載置する。な
お、試料Sの厚みは、非常に薄い。したがって、試料S
を下導体板1001と上導体板1002との中間に設置
するのが困難である。また、下導体板1001が傾斜す
ると、試料Sの位置がずれてしまう。このため、試料S
の上下に試料Sよりも比誘電率が低く、比誘電率が既知
の支持台1009a,1009b(例えば、比誘電率ε
s =2.04のテフロン)を置き、試料Sの高さを合わ
せるとともに、試料Sの位置ずれを防止する。次いで、
上導体板1002を閉じ、ナット1008とボルト10
07とを螺着させる。次いで、変換部102,103を
非放射性誘電体線路部101に左右から近接させ、誘電
体ストリップライン1005,1006の他端部100
5b,1006bを変換部102,103のホーン部1
02eに挿入する。これらの作業が済むと、シンセサイ
ズドスイーパ、ネットワークアナライザ、テストセット
等の測定器(図示せず)を用いて、試料Sのf0 (f0
:共振周波数)、QL (QL :負荷Q)等を測定し、
これらの測定値f0 ,QL 等から有限要素法を用いて試
料Sの複素誘電率、すなわち、試料Sの比誘電率εr 、
誘電正接tanδを求める。
When the complex permittivity of the sample S is measured by using the complex permittivity measuring jig 100, first, the converter 10 is used.
2, 103 are separated left and right from the non-radiative dielectric line portion 101, and the other end portions 1005b and 1006b of the dielectric strip lines 1005 and 1006 are connected to the conversion portions 102 and 103.
It is pulled out from the horn part 102e. Then the bolt 10
07 and the nut 1008 are removed, and the upper conductor plate 1002 is removed.
Then, the sample S is placed on the lower conductor plate 1001 substantially at the center of the dielectric strip lines 1005 and 1006. In addition, the thickness of the sample S is very thin. Therefore, the sample S
Is difficult to install between the lower conductor plate 1001 and the upper conductor plate 1002. Moreover, when the lower conductor plate 1001 is inclined, the position of the sample S is displaced. Therefore, the sample S
Above and below the sample S, the relative permittivity of which is lower than that of the sample S and the relative permittivity of which is known (for example, the relative permittivity ε
(Teflon of s = 2.04) is placed to adjust the height of the sample S and prevent the sample S from being displaced. Then
The upper conductor plate 1002 is closed, and the nut 1008 and the bolt 10
07 and screw. Next, the conversion units 102 and 103 are brought close to the non-radiative dielectric line portion 101 from the left and right, and the other end portions 100 of the dielectric strip lines 1005 and 1006 are arranged.
5b and 1006b are the horn units 1 of the conversion units 102 and 103.
02e. After these operations are completed, a measuring instrument (not shown) such as a synthesized sweeper, a network analyzer, and a test set is used to measure f0 (f0) of the sample S.
: Resonance frequency), QL (QL: load Q), etc.
The complex permittivity of the sample S, that is, the relative permittivity εr of the sample S, is calculated from these measured values f0, QL, etc. by the finite element method.
The dielectric loss tangent tan δ is calculated.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
複素誘電率測定用治具では、試料Sの測定ごとに、誘電
体ストリップライン1005,1006の他端部100
5b,1006bを変換部102,103のホーン部1
02eから抜き取ったり、挿入しなければならなかっ
た。このため、他端部1005b,1006bとホーン
部102eとの間の位置決めが一定せず、ミスマッチン
グが生じるため、試料Sの測定値のばらつきが大きいと
いう問題点があった。この様子を図11に示す。図11
は、図9の複素誘電率測定用治具100で、レゾミック
ス(登録商標、比誘電率εr =24.5、Q=2400
0at10GHz)を10回測定した測定値Q0 のばら
つきを示す図である。図11から、測定値Q0 のばらつ
きが大きいことが解る。また、従来の複素誘電率測定用
治具では、試料Sの測定ごとに、ボルト1007とナッ
ト1008との取り外し作業や、螺着作業や、上導体板
1002の開閉作業や、変換部102,103を非放射
性誘電体線路部101から左右に引き離し、また近接さ
せる作業が必要である。このため、従来の複素誘電率測
定用治具では、試料Sの設置作業が煩雑になるため、作
業者の負担が大きく、測定開始までに時間がかかるとい
う問題点があった。さらに、従来の複素誘電率測定用治
具では、高さと幅との両方を勘案してホーン部102e
の形状が決められていたので、ホーン部102eの加工
が困難であるという問題点があった。
However, in the conventional jig for measuring the complex dielectric constant, the other end portion 100 of the dielectric strip lines 1005 and 1006 is measured every time the sample S is measured.
5b and 1006b are the horn units 1 of the conversion units 102 and 103.
I had to pull out or insert it from 02e. Therefore, the positioning between the other end portions 1005b and 1006b and the horn portion 102e is not constant, and a mismatch occurs, which causes a problem that the measured value of the sample S varies widely. This state is shown in FIG. Figure 11
Is a jig 100 for measuring the complex permittivity of FIG. 9, and is a Resonix (registered trademark, relative permittivity εr = 24.5, Q = 2400
It is a figure which shows the dispersion | variation of the measured value Q0 which measured 0 at 10 GHz) 10 times. It can be seen from FIG. 11 that the measured value Q0 has a large variation. Further, in the conventional complex permittivity measuring jig, for each measurement of the sample S, the bolt 1007 and the nut 1008 are detached, screwed, the upper conductor plate 1002 is opened and closed, and the converters 102 and 103 are used. Need to be separated from the non-radiative dielectric line portion 101 to the left and right, and brought close to each other. Therefore, in the conventional jig for measuring the complex permittivity, the work of installing the sample S becomes complicated, which imposes a heavy burden on the operator and takes a long time before starting the measurement. Further, in the conventional complex permittivity measuring jig, the horn portion 102e is considered in consideration of both height and width.
Since the shape of the horn portion 102e is determined, there is a problem that it is difficult to process the horn portion 102e.

【0008】本発明は、上述の技術的課題を解決し、試
料の測定値のばらつきを低減し、作業者の負担を軽減
し、測定開始までの時間を短縮することができる複素誘
電率測定用治具および測定系構成方法を提供することを
第1の目的とする。
The present invention solves the above-mentioned technical problems, reduces variations in measured values of samples, reduces the burden on the operator, and shortens the time until the start of measurement. A first object is to provide a jig and a method of configuring a measurement system.

【0009】また、ホーン部の加工が容易な複素誘電率
測定用治具を提供することを第2の目的とする。
A second object of the present invention is to provide a jig for complex permittivity measurement in which the horn portion can be easily processed.

【0010】[0010]

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】 請求項に係る発明は、
誘電体材料で形成された試料の複素誘電率を測定するた
めの治具であって、前記試料が挿入される非放射性誘電
体線路部と、前記非放射性誘電体線路部を種類の異なる
他の線路に結合するための一対の変換部とを備え、前記
非放射性誘電体線路部は、平板状の下導体板部と、前記
下導体板部とほぼ一定の間隔を保持して平行に配設され
る平板状の上導体板部と、前記試料を挿入するための間
隔を開けて、前記下導体板部上に直線状に配設される一
対の誘電体ストリップラインと、前記試料の挿入位置上
の前記上導体板部に形成され、前記試料を挿入取り出し
自在な試料挿通孔と、導体材料で形成され、前記試料挿
通孔に着脱自在に装着される蓋とを含み、前記各変換部
は、前記非放射性誘電体線路部と一体的に形成されるこ
とを特徴とする。
The invention according to claim 1 is
A jig for measuring the complex permittivity of a sample formed of a dielectric material, the non-radiative dielectric line portion into which the sample is inserted, and the non-radiative dielectric line portion having different types. A pair of conversion parts for coupling to a line, wherein the non-radiative dielectric line part is arranged in parallel with the flat lower conductor plate part and the lower conductor plate part with a substantially constant interval. A flat plate-shaped upper conductor plate portion, a pair of dielectric strip lines linearly arranged on the lower conductor plate portion with an interval for inserting the sample, and an insertion position of the sample Each conversion part includes a sample insertion hole formed in the upper conductor plate part above, into which the sample can be inserted and taken out, and a lid formed of a conductive material and detachably attached to the sample insertion hole. It is characterized by being integrally formed with the non-radiative dielectric line portion.

【0012】請求項に係る発明は、請求項に記載の
ものにおいて、変換部は、非放射性誘電体線路部以外の
他の線路と接続される導波管部と、その内部に誘電体ス
トリップラインが挿入され、当該誘電体ストリップライ
ンの特性インピーダンスと導波管部の特性インピーダン
スをマッチングさせるためのホーン部とを含み、ホーン
部は、内部の高さが一定に保たれている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the conversion section includes a waveguide section connected to a line other than the non-radiative dielectric line section, and a dielectric inside the waveguide section. A stripline is inserted and includes a horn portion for matching the characteristic impedance of the dielectric stripline and the characteristic impedance of the waveguide portion, and the horn portion has a constant internal height.

【0013】請求項に係る発明は、誘電体材料で形成
された試料の複素誘電率を測定するための測定系を構成
する方法であって、下導体板部上に一対の誘電体ストリ
ップラインを直線状に試料を挿入するための間隔を開け
て配設する第1のステップと、下導体板部とほぼ一定の
間隔を保持して平板状の上導体板部を平行に配設するこ
とにより、非放射性誘電体線路部と、当該非放射性誘電
体線路部を種類の異なる他の線路に結合するための一対
の変換部とを一体的に形成する第2のステップと、上導
体板部に形成された試料挿通孔から試料を挿入し、一対
の誘電体ストリップライン間に載置する第3のステップ
と、上導体板部に形成された試料挿通孔に導体材料で形
成された蓋を装着する第4のステップとを備える。
The invention according to claim 3 is a method of constructing a measuring system for measuring a complex permittivity of a sample formed of a dielectric material, comprising a pair of dielectric strip lines on a lower conductor plate portion. The first step of arranging the sample in a straight line with a space for inserting the sample, and arranging the flat upper conductor plate part in parallel with the lower conductor plate part maintaining a substantially constant space. A second step of integrally forming a non-radiative dielectric line section and a pair of conversion sections for coupling the non-radiative dielectric line section to another line of a different type; and an upper conductor plate section The third step of inserting the sample through the sample insertion hole formed on the substrate and placing it between the pair of dielectric strip lines, and the sample insertion hole formed on the upper conductor plate part with a lid formed of a conductive material. A fourth step of mounting.

【0014】[0014]

【作用】請求項1および4に係る発明においては、試料
を挿入取り出し自在な試料挿通孔を上導体板部に形成
し、試料挿通孔に導体材料で形成された蓋を装着するよ
うにしている。このため、上導体板部を取り外すことな
く、蓋を取り外すだけで、試料を一対の誘電体ストリッ
プライン間に載置することができる。また、蓋を取り外
せば一対の誘電体ストリップラインの各端部を目視する
ことができるので、試料を適切な位置に容易に配置する
ことができる。したがって、試料の測定値のばらつきを
少なくし、作業者の負担を軽減し、測定開始までの時間
を短縮することができる。また、変換部を移動させる必
要がないので、誘電体ストリップラインとホーン部との
間の位置決めが一定になり、ミスマッチングが生じるこ
とがないので、試料Sの測定値のばらつきが低減する。
In the invention according to claims 1 and 4, a sample insertion hole through which a sample can be inserted and taken out is formed in the upper conductor plate portion, and a lid made of a conductive material is attached to the sample insertion hole. . Therefore, the sample can be placed between the pair of dielectric strip lines only by removing the lid without removing the upper conductor plate portion. Also, remove the lid
Check each end of the pair of dielectric strip lines.
Allows you to easily place the sample in the proper position
be able to. Therefore, it is possible to reduce variations in the measured values of the sample, reduce the burden on the operator, and shorten the time until the start of measurement. Further, since it is not necessary to move the conversion part, the positioning between the dielectric strip line and the horn part becomes constant, and no mismatching occurs, so that the dispersion of the measured values of the sample S is reduced.

【0015】請求項2に係る発明においては、各変換部
を非放射性誘電体線路部と一体的に形成するようにして
いる。このため、治具を動かしたような場合であって
も、誘電体ストリップラインとホーン部との間の位置決
めが一定になり、ミスマッチングが生じることがないの
で、試料Sの測定値のばらつきがさらに低減する。
According to the second aspect of the present invention, each conversion section is formed integrally with the non-radiative dielectric waveguide section. For this reason, even when the jig is moved, the positioning between the dielectric strip line and the horn portion becomes constant, and no mismatching occurs. Further reduce.

【0016】請求項3に係る発明においては、非放射性
誘電体線路部以外の他の線路と接続される導波管部と、
その内部に誘電体ストリップラインが挿入され、当該誘
電体ストリップラインの特性インピーダンスと導波管部
の特性インピーダンスをマッチングさせるためのホーン
部とを変換部に含め、ホーン部の内部の高さを一定に保
つようにしている。したがって、従来のように高さを変
える必要がなく、幅だけを勘案してホーン部を平坦に加
工すればよいので、加工が容易になる。
In the invention according to claim 3, a waveguide section connected to a line other than the non-radiative dielectric line section,
A dielectric stripline is inserted in the inside of the converter, and the horn part for matching the characteristic impedance of the dielectric stripline and the characteristic impedance of the waveguide part is included in the conversion part, and the height inside the horn part is kept constant. I try to keep it. Therefore, it is not necessary to change the height as in the conventional case, and the horn portion may be processed flat considering only the width, which facilitates the processing.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図1は本発明の一実施例の複素誘電率測定治具の
全体構成を示す分解斜視図であり、図2は図1の複素誘
電率測定治具を上方から見た上面図であり、図3は図1
の変換部8の内部形状を示す斜視図である。図1におい
て、複素誘電率測定用治具1は、大略的に平板状の上導
体板部2と、平板状の下導体板部3と、一対の誘電体ス
トリップライン4,5と、導体材料で形成された蓋6に
よって、非放射性誘電体線路部7と、非放射性誘電体線
路部7を種類の異なる他の線路(例えば、導波管)とを
接続するための変換部8,9とを一体的に形成するよう
にしている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the entire structure of a complex dielectric constant measuring jig of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a top view of the complex dielectric constant measuring jig of FIG. 3 is shown in FIG.
It is a perspective view which shows the internal shape of the conversion part 8 of FIG. In FIG. 1, a complex permittivity measuring jig 1 includes a substantially flat plate-shaped upper conductor plate portion 2, a flat plate-shaped lower conductor plate portion 3, a pair of dielectric strip lines 4 and 5, and a conductor material. With the lid 6 formed in, the non-radiative dielectric line section 7 and the conversion sections 8 and 9 for connecting the non-radiative dielectric line section 7 to another line (for example, a waveguide) of a different type. Are formed integrally.

【0018】上導体板部2および下導体板部3は、蓋6
と同じ導体材料、例えばチタンで形成される。上導体板
部2は、加工をし易く、加工精度を上げるため、中央ブ
ロック21と端ブロック22,23との3つに分割され
る。中央ブロック21は、非放射性誘電体線路部7と、
変換部8,9の一部を含む。端ブロック22,23は、
変換部8,9の一部をそれぞれ含む。中央ブロック21
には、複数のネジ孔21aが形成される。中央ブロック
21のほぼ中央には、試料Sを挿入可能な円柱状の試料
挿通孔60が形成される。試料挿通孔60の周囲には、
蓋6を係止するフランジ61が設けられる。フランジ6
1には複数のネジ穴62(図2参照)が螺設される。蓋
6は、試料挿通孔60に着脱自在に装着するように、フ
ランジ61に嵌着するように円柱状に形成され円柱部6
aと、試料挿通孔60に嵌合するように円柱部6aの上
部に設けられたフランジ6bと、フランジ6bの上部に
設けられた摘み6cとを備える。蓋6を試料挿通孔60
から取り外すと、誘電体ストリップライン4,5の端部
が目視できる(図2参照)。フランジ6bには、ネジ穴
62と対応する位置に複数のネジ孔6dが設けられる。
蓋6を試料挿通孔60に装着し、蓋6をネジ止めするこ
とにより、中央ブロック21の底面と円柱部6aの底面
とに凹凸が生じないように、平面状に形成される。
The upper conductor plate 2 and the lower conductor plate 3 are covered with a lid 6.
It is formed of the same conductor material as, for example, titanium. The upper conductor plate portion 2 is divided into three parts, that is, a central block 21 and end blocks 22 and 23 in order to facilitate processing and improve processing accuracy. The central block 21 includes the non-radiative dielectric line portion 7 and
A part of the conversion units 8 and 9 is included. The end blocks 22 and 23 are
It includes a part of the conversion units 8 and 9, respectively. Central block 21
In, a plurality of screw holes 21a are formed. A column-shaped sample insertion hole 60 into which the sample S can be inserted is formed substantially at the center of the central block 21. Around the sample insertion hole 60,
A flange 61 for locking the lid 6 is provided. Flange 6
1, a plurality of screw holes 62 (see FIG. 2) are screwed. The lid 6 is formed in a cylindrical shape so as to be fitted in the flange 61 so as to be detachably mounted in the sample insertion hole 60, and the cylindrical portion 6 is formed.
a, a flange 6b provided on the upper portion of the cylindrical portion 6a so as to be fitted in the sample insertion hole 60, and a knob 6c provided on the upper portion of the flange 6b. Cover 6 with sample insertion hole 60
Removed from the ends of the dielectric strip lines 4 and 5
Can be visually observed (see FIG. 2). The flange 6b is provided with a plurality of screw holes 6d at positions corresponding to the screw holes 62.
By attaching the lid 6 to the sample insertion hole 60 and fixing the lid 6 with screws, the bottom surface of the central block 21 and the bottom surface of the columnar portion 6a are formed in a flat shape so as not to be uneven.

【0019】端ブロック22,23には、複数のネジ孔
22a,23aがそれぞれ形成される。端ブロック2
2,23の側面には、導波管(図示せず)を接続するた
めのボルト(図示せず)を挿入するネジ穴22b,23
b(図示せず)と、位置決め穴22c,23c(図示せ
ず)とがそれぞれ設けられる。端ブロック22,23の
底面には、所定の幅、高さの凸条22d,23dがそれ
ぞれ形成される。凸条22d,23dには、所定の幅の
テーパ22e,23eがそれぞれ形成される。
A plurality of screw holes 22a and 23a are formed in the end blocks 22 and 23, respectively. End block 2
Screw holes 22b, 23 for inserting bolts (not shown) for connecting a waveguide (not shown) are provided on the side surfaces of 2, 23.
b (not shown) and positioning holes 22c and 23c (not shown) are provided respectively. Protrusions 22d and 23d having a predetermined width and height are formed on the bottom surfaces of the end blocks 22 and 23, respectively. Tapers 22e and 23e having a predetermined width are formed on the ridges 22d and 23d, respectively.

【0020】下導体板部3は、非放射性誘電体線路部7
と、変換部8,9とを含む。下導体板部3の上部の平面
30〜34間には、左右対称に段差35〜38がそれぞ
れ設けられる。段差36,38は、中央ブロック21の
左右両端の位置に対応して形成される。段差35,37
の高さは、Hに形成される。これにより、上導体板部2
と下導体板部3とを一定の間隔Hに保持して、平行に配
設することができる。平面31,33には、ネジ孔21
aと対応する位置に複数のネジ穴31a,33aがそれ
ぞれ設けられる。平面31,33には、平面30に隣接
するように、所定の高さHで三角状に切削されたホーン
溝31b,33bが形成される。平面32,34には、
ネジ孔22a,23aと対応する位置に複数のネジ穴3
2a,34aがそれぞれ設けられる。下導体板部3の左
右側面には、導波管(図示せず)を接続するボルト(図
示せず)を挿入するネジ穴32b,34b(図示せず)
と、位置決め穴32c,3c(図示せず)とがそれぞ
れ設けられる。また、平面31,32と、平面33,3
4には、ホーン溝31b,33bに隣接するように、細
溝3c,34cがそれぞれ形成される。平面32,3
4であって、細溝32c,34cの上部には、凸条22
d,23dに嵌合する太溝31d,33dがそれぞれ形
成される。
The lower conductor plate portion 3 is a non-radiative dielectric line portion 7
And conversion units 8 and 9. Steps 35 to 38 are symmetrically provided between the upper planes 30 to 34 of the lower conductor plate portion 3. The steps 36 and 38 are formed corresponding to the left and right ends of the central block 21. Steps 35, 37
Is formed at H. Thereby, the upper conductor plate portion 2
The lower conductor plate portion 3 and the lower conductor plate portion 3 can be held at a constant distance H and arranged in parallel. The screw holes 21 are formed in the flat surfaces 31 and 33.
A plurality of screw holes 31a and 33a are provided at positions corresponding to a. On the flat surfaces 31 and 33, horn grooves 31b and 33b that are cut in a triangular shape at a predetermined height H are formed so as to be adjacent to the flat surface 30. The planes 32 and 34 include
A plurality of screw holes 3 are provided at positions corresponding to the screw holes 22a and 23a.
2a and 34a are provided, respectively. Screw holes 32b, 34b (not shown) into which bolts (not shown) for connecting a waveguide (not shown) are inserted in the left and right side surfaces of the lower conductor plate portion 3.
When the positioning hole 32c, 3 3 c (not shown) are respectively provided. In addition, the planes 31 and 32 and the planes 33 and 3
The thin grooves 3 1 c and 34 c are formed in the groove 4 so as to be adjacent to the horn grooves 31 b and 33 b, respectively. Plane 32,3
4 and the ridges 22 are provided on the upper portions of the narrow grooves 32c and 34c.
Thick grooves 31d and 33d that fit into d and 23d are formed, respectively.

【0021】誘電体ストリップライン4,5は、所定の
周波数(例えば、60GHz)のLSM01モードをロ
スを少なく伝送するように、比誘電率εs=2.04の
テフロンで、幅W、高さHに形成される(中心周波数を
60GHzとして設計した場合、高さa=2.25mm
=H、幅b=2.50mm)。誘電体ストリップライン
4,5間には、試料Sを載置し、試料Sを疎結合で励振
するため、下導体板部3のほぼ中央上において所定の間
隔があけられる。このような間隔は、1本の誘電体スト
リップラインを所定の長さ切断することにより形成され
る。また、誘電体ストリップライン4,5の他の端部
は、変換部8,9と接続するため、ホーン溝31b,3
3bをそれぞれ通り、細溝3c,34cにそれぞれ嵌
入される。また、誘電体ストリップライン4,5の他の
端部には、他の線路、導波管の特性インピーダンスと誘
電体ストリップライン4,5の特性インピーダンスとの
マッチングを取るため、高さ方向に先細るテーパ4a,
5a(図3参照)がそれぞれ形成される。
The dielectric strip lines 4 and 5 are Teflon having a relative permittivity εs = 2.04, a width W and a height H so that the LSM01 mode of a predetermined frequency (for example, 60 GHz) is transmitted with a small loss. (If the center frequency is designed to be 60 GHz, height a = 2.25 mm
= H, width b = 2.50 mm). A sample S is placed between the dielectric strip lines 4 and 5, and the sample S is excited by loose coupling. Therefore, a predetermined space is provided substantially above the center of the lower conductor plate portion 3. Such an interval is formed by cutting one dielectric strip line into a predetermined length. Further, since the other ends of the dielectric strip lines 4 and 5 are connected to the conversion portions 8 and 9, the horn grooves 31b and 3 are formed.
Road 3b, respectively, are fitted thin groove 3 1 c, the 34c, respectively. In addition, the other ends of the dielectric strip lines 4 and 5 are tapered in the height direction in order to match the characteristic impedance of the other lines and waveguides with the characteristic impedance of the dielectric strip lines 4 and 5. Taper 4a,
5a (see FIG. 3) are formed respectively.

【0022】複素誘電率測定用治具1を組立るときに
は、まず、誘電体ストリップライン4,5を細溝3
c,34cにそれぞれ嵌入し、下導体板部3の上に誘電
体ストリップライン4,5を一直線状に配置し、試料S
を挿入するための間隔を開ける。次いで、下導体板部3
上に中央ブロック21と端ブロック22,23とを順次
載せ、ネジ止めすることにより非放射性誘電体線路部
7、変換部8,9を形成する。次いで、試料Sを試料挿
入孔60から挿入し、誘電体ストリップライン4,5間
に載置する。ここで、試料Sの厚みLは、非常に薄い。
したがって、試料Sを下導体板部3と蓋6との中間に設
置するのが困難である。また、下導体板1001が傾斜
すると、試料Sの位置がずれてしまう。このため、図4
に示すように試料Sの上下に試料Sよりも比誘電率が低
く、比誘電率が既知で、高さhの支持台10a,10b
(例えば、比誘電率εs=2.04のテフロン)を置
き、試料Sの高さを合わせるとともに、試料Sの位置ず
れを防止するようにする。なお、複素誘電率測定用治具
1が傾くおそれがない場合には、支持台10bだけで、
試料Sを支持するようにしてもよい。次いで、試料挿入
孔60に蓋6を装着しネジ止めすることにより試料Sの
複素誘電率の計測が可能になる。これらの作業が済む
と、シンセサイズドスイーパ、ネットワークアナライ
ザ、テストセット等の測定器(図示せず)を用いて、試
料Sのf0(f0:共振周波数)、QL(QL:負荷
Q)等を測定し、これらの測定値f0,QL等から有限
要素法を用いて試料Sの複素誘電率、すなわち、試料S
の比誘電率εr、誘電正接tanδを求める。ここで、
試料Sの励振状態を図5に示す。図5において、誘電体
ストリップライン4,5を伝搬するLSM01モードの
電気力線を実線A1で、磁力線をA2で示す。一方、L
SM01モードは、TE02δモードのHz成分と磁界
結合することが可能である。このため、試料Sは、TE
02δモードのHz成分と磁界結合し、平行板開放型誘
電体共振器を構成し、励振される。また、励振により生
じる電流損によるQL(QL:負荷Q)の劣化が抑えら
れるとともに、上導体板部2および蓋6と下導体板部3
とで不要な高次モードの電流損によるQL(QL:負荷
Q)の劣化が抑えられる。これにより、試料Sの複素誘
電率をばらつきなく測定することができる。
Assembling the jig 1 for measuring the complex permittivityStand upsometimes
First, insert the dielectric strip lines 4 and 5 into the narrow grooves 31
c and 34c, respectively, and dielectric on the lower conductor plate 3
The body striplines 4 and 5 are arranged in a straight line, and the sample S
Open the space for inserting. Next, the lower conductor plate portion 3
The central block 21 and the end blocks 22 and 23 are sequentially arranged on the upper side.
Non-radiative dielectric line section by mounting and screwing
7 and converters 8 and 9 are formed. Next, insert the sample S into the sample.
Inserted from the entry hole 60, between the dielectric strip lines 4 and 5
Place on. Here, the thickness L of the sample S is very thin.
Therefore, the sample S is installed between the lower conductor plate portion 3 and the lid 6.
Difficult to place. Also, the lower conductor plate 1001 is inclined
Then, the position of the sample S is displaced. Therefore, in FIG.
As shown in, the relative permittivity above and below sample S is lower than that of sample S.
In addition, the relative permittivity is known, and the supports 10a and 10b having a height h
(For example, Teflon with relative permittivity εs = 2.04)
When adjusting the height of the sample S,
Try to prevent this. A jig for complex permittivity measurement
When there is no risk of tilting 1, the support base 10b alone
The sample S may be supported. Then insert the sample
By attaching the lid 6 to the hole 60 and screwing the sample, the sample S
The complex permittivity can be measured. These tasks are completed
, Synthesized Sweeper, Network Analyst
Using a measuring instrument (not shown) such as
F0 of the material S (f0: resonance frequency), QL (QL: load)
Q) is measured and finite from these measured values f0, QL, etc.
Complex permittivity of sample S using the element method, that is, sample S
The relative permittivity εr and the dielectric loss tangent tan δ of are calculated. here,
The excited state of the sample S is shown in FIG. In FIG. 5, the dielectric
Of the LSM01 mode propagating through the strip lines 4 and 5
The lines of electric force are shown by the solid line A1 and the lines of magnetic force are shown by A2. On the other hand, L
SM01 mode has a TE02δ mode Hz component and magnetic field
It is possible to combine. Therefore, the sample S is TE
Magnetic field coupling with Hz component of 02δ mode, parallel plate open type induction
It constitutes an electric resonator and is excited. In addition, the
Deterioration of QL (QL: load Q) due to current loss can be suppressed
And the upper conductor plate 2 and the lid 6 and the lower conductor plate 3
And QL (QL: load) due to unnecessary high-order mode current loss
The deterioration of Q) is suppressed. As a result, the complex induction of the sample S
The electric constant can be measured without variation.

【0023】ところで、従来の複素誘電率測定用治具で
は、誘電体ストリップラインの端部が変換部に隠れてし
まうため、誘電体ストリップラインと変換部とのマッチ
ング状態が見えなかった。一方、この実施例では、誘電
体ストリップライン4,5のテーパ4a,5aの部分
と、細溝31c,34cおよびホーン溝31b,33b
とも目視できる。すなわち、誘電体ストリップライン
4,5の端部と、変換部8,9とのマッチング状態を
できる。したがって、誘電体ストリップライン4,5
を取り替えるような事態が生じても、マッチング特性を
ほぼ一定に保持することができ、測定条件が変化するこ
とがない。
By the way, in the conventional complex permittivity measuring jig, since the end of the dielectric strip line is hidden by the conversion part, the matching state between the dielectric strip line and the conversion part cannot be seen. On the other hand, in this embodiment, the taper portions 4a, 5a of the dielectric strip lines 4, 5 and the narrow grooves 31c, 34c and the horn grooves 31b, 33b are formed.
Both are visible. That is, eyes and the ends of the dielectric strip line 4 and 5, the matching state between the conversion unit 8, 9
It can be seen. Therefore, the dielectric strip lines 4, 5
Even if such a situation arises that the replacement is required, the matching characteristic can be maintained substantially constant, and the measurement condition does not change.

【0024】また、従来の複素誘電率測定用治具では、
変換部の構造が複雑で、加工が難しいという問題と、導
波管部の伝送波であるTE10モードから誘電体ストリ
ップラインの伝送波であるLSM01モードへ一気にイ
ンピーダンス変換しているため等価回路表現が難しいと
いう問題があった。ところが、変換部を等価回路で表現
すると、現象が直感的にわかりやすくとらえられるメリ
ットがある。このため、図3に示すように、変換部8を
下導体板部3側の細溝31cと、ホーン溝31bと、上
導体板部2側の凸条22dおよびテーパ22eと中央ブ
ロック21とで、導波管部81とホーン部82とを構成
するようにしている。ホーン部82は、第1インピーダ
ンス変換部82aと、インピーダンス定常部82bと、
第2インピーダンス変換部82cの3つの部分に分けら
れている。第1インピーダンス変換部82aでは、導波
管部81の高さH1=3.76mmを誘電体ストリップ
ライン4の高さH=2.25mm、すなわちインピーダ
ンス定常部82bの高さHに合わせながら、同時に誘電
体ストリップライン4を徐々に充填しており、TE10
モードのままインピーダンス変換が行われる。第2イン
ピーダンス変換部82cでは、インピーダンス定常部8
2bの高さと同じ高さH、すなわち誘電体ストリップラ
イン4の高さHのままホーン溝31bの幅w1にまで広
げつつ、LSM01モードを伝送する誘電体ストリップ
ライン4の幅Wになるようにインピーダンス変換が行わ
れる。
In the conventional complex permittivity measuring jig,
The problem is that the structure of the converter is complicated and difficult to process, and impedance conversion from TE10 mode, which is the transmission wave of the waveguide section, to LSM01 mode, which is the transmission wave of the dielectric strip line, is performed at once, so the equivalent circuit expression is There was a problem that it was difficult. However, expressing the conversion unit by an equivalent circuit has an advantage that the phenomenon can be intuitively understood. Therefore, as shown in FIG. 3, the conversion portion 8 is formed by the narrow groove 31c on the lower conductor plate portion 3 side, the horn groove 31b, the ridge 22d and the taper 22e on the upper conductor plate portion 2 side, and the central block 21. The waveguide section 81 and the horn section 82 are configured. The horn unit 82 includes a first impedance conversion unit 82a, an impedance steady unit 82b,
The second impedance converter 82c is divided into three parts. In the first impedance converter 82a, the height H1 of the waveguide 81 is equal to 3.76 mm and the height H of the dielectric strip line 4 is equal to 2.25 mm, that is, the height H of the constant impedance portion 82b, and at the same time. The dielectric strip line 4 is gradually filled, and TE10
Impedance conversion is performed in the mode. In the second impedance conversion unit 82c, the impedance steady unit 8
The same height H as 2b, that is, the height H of the dielectric strip line 4 is expanded to the width w1 of the horn groove 31b, and the impedance W is set to the width W of the dielectric strip line 4 transmitting the LSM01 mode. The conversion is done.

【0025】変換部8,9では良好な変換特性が求めら
れるが、そのためには、導波管から入力された信号が各
部、特に第1インピーダンス変換部82a、第2インピ
ーダンス変換部82cで反射しないように、形状・寸法
を決定する必要がある。この変換部8,9の構造を最適
化するためのフローチャートを図6に示す。まず、変換
部の構造(形状、寸法)を決める(ステップS1)。次
いで、変換部8,9をモデル化する(ステップS2)。
次いで、モデル化した等価回路定数を算出する(ステッ
プS3)。次いで、回路シミュレータを用いてSパラメ
ータを計算する(ステップS4)。次いで、最適か否か
判断する(ステップS5)。最適でなければ、最適にな
るまで、ステップS1〜S5を繰り返す。最適になれ
ば、変換部8,9の構造を決定する。
The converters 8 and 9 are required to have good conversion characteristics. For that purpose, the signal input from the waveguide is not reflected by each part, particularly the first impedance converter 82a and the second impedance converter 82c. Therefore, it is necessary to determine the shape and dimensions. A flowchart for optimizing the structure of the conversion units 8 and 9 is shown in FIG. First, the structure (shape, size) of the conversion unit is determined (step S1). Next, the conversion units 8 and 9 are modeled (step S2).
Next, the modeled equivalent circuit constant is calculated (step S3). Then, the S parameter is calculated using a circuit simulator (step S4). Then, it is determined whether or not it is optimum (step S5). If it is not optimum, steps S1 to S5 are repeated until it becomes optimum. When it becomes optimum, the structures of the conversion units 8 and 9 are determined.

【0026】ここで、図6のフロチャートにしたがう第
1インピーダンス変換部82aの等価回路化を具体的に
説明する。第1インピーダンス変換部82aを等価回路
で表すために、まずTE10モードに対する特性インピ
ーダンスを求める。等価回路モデルは、図7のように表
せる。図3の導波管部81、第1インピーダンス変換部
82a、インピーダンス定常部82bの部分を取り出
し、導波管部81、インピーダンス定常部82bの入出
力端を短絡させたとき、この変換部は、電磁界分布から
TMモード共振器として扱え、2次元のFEM計算によ
る固有値解析が可能である。導波管部81、インピーダ
ンス定常部82bを適当な位置で短絡させることによる
共振条件により、回路定数が求められる。また、第2イ
ンピーダンス変換部82cも第1インピーダンス変換部
82aと同様にして等価回路で表すことができる。した
がって、現象を直感的にわかりやすくとらえることがで
きる。また、第2インピーダンス変換部82cの高さ
が、一定であるので、設計および加工が容易になる。
Here, the equivalent circuit of the first impedance converter 82a according to the flowchart of FIG. 6 will be specifically described. In order to represent the first impedance converter 82a by an equivalent circuit, first, the characteristic impedance for the TE10 mode is obtained. The equivalent circuit model can be expressed as shown in FIG. When the waveguide section 81, the first impedance conversion section 82a, and the impedance steady state section 82b in FIG. 3 are taken out and the input / output ends of the waveguide section 81 and the impedance steady section 82b are short-circuited, this conversion section It can be treated as a TM mode resonator from the electromagnetic field distribution, and eigenvalue analysis by two-dimensional FEM calculation is possible. The circuit constant can be obtained by the resonance condition by short-circuiting the waveguide 81 and the constant impedance part 82b at appropriate positions. Also, the second impedance converter 82c can be represented by an equivalent circuit in the same manner as the first impedance converter 82a. Therefore, it is possible to intuitively understand the phenomenon. Moreover, since the height of the second impedance converter 82c is constant, the design and processing are facilitated.

【0027】図8は、複素誘電率測定用治具1を用いて
行った試料Sの測定結果を示す図である。試料Sとして
レゾミックス(登録商標、比誘電率εr =24.5、Q
=24000at10GHz)を測定共振モードTE0
2δモード、試料寸法φ=2.09mm、t=0.69
mmを測定した。1個の試料Sを繰り返し10回測定し
た結果、周波数ばらつきとして2.4MHz、Qのばら
つきとして48と良好な測定再現性が得られた。
FIG. 8 is a diagram showing a measurement result of the sample S performed by using the jig 1 for measuring the complex dielectric constant. Resomix (registered trademark, relative permittivity εr = 24.5, Q
= 24000at10GHz) measured resonance mode TE0
2δ mode, sample size φ = 2.09 mm, t = 0.69
mm was measured. As a result of repeatedly measuring one sample S 10 times, good measurement reproducibility was obtained with frequency variation of 2.4 MHz and Q variation of 48.

【0028】なお、上述の実施例では、他の線路を導波
管として説明したが、同軸ケーブル等の他の線路で実施
するようにしてもよく、同軸ケーブル等から導波管に変
換したものを他の線路として実施するようにしてもよ
い。
In the above embodiment, the other line is explained as a waveguide, but it may be carried out by another line such as a coaxial cable, or a coaxial cable is converted into a waveguide. May be implemented as another line.

【0029】[0029]

【発明の効果】請求項1および4の発明にあっては、試
料を挿入取り出し自在な試料挿通孔を上導体板部に形成
し、試料挿通孔に導体材料で形成された蓋を装着するよ
うにしているので、上導体板部を取り外すことなく、蓋
を取り外すだけで一対の誘電体ストリップラインの各端
部を目視することができ、試料を一対の誘電体ストリッ
プライン間の適切な位置に容易に載置することができ、
試料の測定値のばらつきを少なくし、作業者の負担を軽
減し、測定開始までの時間を短縮することができる。ま
た、変換部を移動させる必要がないので、誘電体ストリ
ップラインとホーン部との間の位置決めが一定になり、
ミスマッチングが生じることがないので、試料Sの測定
値のばらつきが少くなる。
According to the inventions of claims 1 and 4, a sample insertion hole through which a sample can be inserted and taken out is formed in the upper conductor plate portion, and a lid made of a conductive material is attached to the sample insertion hole. Therefore, you can simply remove the lid without removing the upper conductor plate , and each end of the pair of dielectric strip lines.
The part can be visually observed , and the sample can be easily placed at an appropriate position between the pair of dielectric strip lines,
It is possible to reduce the variation in the measured values of the sample, reduce the burden on the operator, and shorten the time until the start of measurement. Further, since it is not necessary to move the conversion part, the positioning between the dielectric strip line and the horn part becomes constant,
Since mismatching does not occur, variations in measured values of the sample S are reduced.

【0030】請求項2の発明にあっては、各変換部を非
放射性誘電体線路部と一体的に形成するようにしている
ので、治具を動かしたような場合であっても、誘電体ス
トリップラインとホーン部との間の位置決めが一定にな
り、ミスマッチングが生じることがないので、試料Sの
測定値のばらつきがさらに少くなる。
According to the second aspect of the present invention, since the respective conversion parts are formed integrally with the non-radiative dielectric line part, even when the jig is moved, the dielectric part is formed. Since the positioning between the strip line and the horn is constant and no mismatch occurs, the variation in the measured value of the sample S is further reduced.

【0031】請求項3の発明にあっては、非放射性誘電
体線路部以外の他の線路と接続される導波管部と、その
内部に誘電体ストリップラインが挿入され、当該誘電体
ストリップラインの特性インピーダンスと導波管部の特
性インピーダンスをマッチングさせるためのホーン部と
を変換部に含め、ホーン部の内部の高さを一定に保つよ
うにしているので、従来のように高さを変える必要がな
く、幅だけを勘案してホーン部を平坦に加工すればよい
ので、加工が容易になる。
According to the third aspect of the present invention, a waveguide section connected to a line other than the non-radiative dielectric line section and a dielectric strip line are inserted into the waveguide section, and the dielectric strip line is inserted. Since the conversion unit includes the horn unit for matching the characteristic impedance of and the characteristic impedance of the waveguide unit, the height inside the horn unit is kept constant, so the height can be changed as in the past. There is no need to process the horn portion in consideration of only the width, so that the processing becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の複素誘電率測定治具の全体
構成を示す分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an overall configuration of a complex dielectric constant measuring jig according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の複素誘電率測定治具を上方から見た上面
図である。
FIG. 2 is a top view of the complex permittivity measuring jig of FIG. 1 seen from above.

【図3】図1の変換部8の内部形状を示す斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view showing an internal shape of a conversion unit 8 of FIG.

【図4】試料Sの載置状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a mounted state of a sample S.

【図5】試料Sの励振状態を示す図である。5 is a diagram showing an excited state of a sample S. FIG.

【図6】変換部8,9の構造を最適化するためのフロー
チャートである。
FIG. 6 is a flowchart for optimizing the structures of conversion units 8 and 9.

【図7】第1インピーダンス変換部82aの等価回路モ
デルを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an equivalent circuit model of a first impedance converter 82a.

【図8】図1の複素誘電率測定用治具1で、試料Sを1
0回測定した測定値Q0 のばらつきを示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a complex permittivity measuring jig 1 of FIG.
It is a figure which shows the dispersion | variation of the measured value Q0 measured 0 times.

【図9】従来の複素誘電率測定用治具の全体構成を示す
斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing an overall configuration of a conventional jig for measuring a complex dielectric constant.

【図10】変換部102の内部形状を示す斜視図であ
る。
FIG. 10 is a perspective view showing an internal shape of a conversion unit 102.

【図11】図9の複素誘電率測定用治具100で、試料
Sを10回測定した測定値Q0 のばらつきを示す図であ
る。
11 is a diagram showing variations in the measured value Q0 obtained by measuring the sample S 10 times with the complex dielectric constant measuring jig 100 of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…複素誘電率測定用治具 2…上導体板部 3…下導体板部 4,5…誘電体ストリップライン 6…蓋 7…非放射性誘電体線路部 8,9…変換部 60…試料挿入孔 81…導波管部 82…ホーン部 1 ... Jig for complex permittivity measurement 2 ... Upper conductor plate 3 ... Lower conductor plate 4, 5 ... Dielectric strip line 6 ... Lid 7 ... Non-radiative dielectric line section 8, 9 ... Converter 60 ... Sample insertion hole 81 ... Waveguide section 82 ... Horn section

フロントページの続き (72)発明者 塚井 紀充 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社 村田製作所内 (56)参考文献 特開 平3−123871(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 27/26 Front page continuation (72) Inventor Norimitsu Tsukai No. 26-10 Tenjin Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto Incorporated company Murata Manufacturing Co., Ltd. (56) Reference JP-A-3-123871 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 27/26

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 誘電体材料で形成された試料の複素誘電
率を測定するための治具であって、 前記試料が挿入される非放射性誘電体線路部と、 前記非放射性誘電体線路部を種類の異なる他の線路に結
合するための一対の変換部とを備え、 前記非放射性誘電体線路部は、 平板状の下導体板部と、 前記下導体板部とほぼ一定の間隔を保持して平行に配設
される平板状の上導体板部と、 前記試料を挿入するための間隔を開けて、前記下導体板
部上に直線状に配設される一対の誘電体ストリップライ
ンと、 前記試料の挿入位置上の前記上導体板部に形成され、前
記試料を挿入取り出し自在な試料挿通孔と、 導体材料で形成され、前記試料挿通孔に着脱自在に装着
される蓋とを含み、 前記各変換部は、前記非放射性誘電体線路部と一体的に
形成されることを特徴とする、複素誘電率測定用治具。
1. A jig for measuring a complex permittivity of a sample formed of a dielectric material, comprising a non-radiative dielectric line portion into which the sample is inserted, and the non-radiative dielectric line portion. A pair of conversion parts for coupling to another line of a different type, and the non-radiative dielectric line part holds a flat lower conductor plate part and a substantially constant distance from the lower conductor plate part. A flat plate-shaped upper conductor plate portion arranged in parallel with each other, and a pair of dielectric strip lines linearly arranged on the lower conductor plate portion with a space for inserting the sample. A sample insertion hole formed in the upper conductor plate portion on the insertion position of the sample, through which the sample can be inserted and removed, and a lid formed of a conductive material and detachably attached to the sample insertion hole, Each of the conversion parts is formed integrally with the non-radiative dielectric line part. A jig for measuring complex permittivity, which is characterized in that
【請求項2】 前記変換部は、 前記非放射性誘電体線路部以外の他の線路と接続される
導波管部と、 その内部に前記誘電体ストリップラインが挿入され、当
該誘電体ストリップラインの特性インピーダンスと前記
導波管部の特性インピーダンスをマッチングさせるため
のホーン部とを含み、 前記ホーン部は、内部の高さが一定に保たれていること
を特徴とする、請求項に記載の複素誘電率測定用治
具。
2. The conversion section includes a waveguide section connected to a line other than the non-radiative dielectric line section, and the dielectric strip line inserted into the waveguide section. and a horn portion for matching to the characteristic impedance of the characteristic impedance of the waveguide portion, the horn portion is characterized in that the internal height is held constant, according to claim 1 A jig for complex permittivity measurement.
【請求項3】 誘電体材料で形成された試料の複素誘電
率を測定するための測定系を構成する方法であって、 下導体板部上に一対の誘電体ストリップラインを直線状
に前記試料を挿入するための間隔を開けて配設する第1
のステップと、 前記下導体板部とほぼ一定の間隔を保持して平板状の上
導体板部を平行に配設することにより、非放射性誘電体
線路部と、当該非放射性誘電体線路部を種類の異なる他
の線路に結合するための一対の変換部とを一体的に形成
する第2のステップと、 前記上導体板部に形成された試料挿通孔から前記試料を
挿入し、前記一対の誘電体ストリップライン間に載置す
る第3のステップと、 前記上導体板部に形成された前記試料挿通孔に導体材料
で形成された蓋を装着する第4のステップとを備える、
複素誘電率の測定系構成方法。
3. A method of constructing a measurement system for measuring a complex dielectric constant of a sample formed of a dielectric material, wherein a pair of dielectric strip lines are linearly formed on a lower conductor plate portion. Firstly arranged with a space for inserting
And a non-radiative dielectric line portion and a non-radiative dielectric line portion are arranged in parallel with each other by arranging a flat upper conductor plate portion in parallel with the lower conductor plate portion while keeping a substantially constant interval. A second step of integrally forming a pair of conversion parts for coupling to another line of a different type; and inserting the sample from a sample insertion hole formed in the upper conductor plate part, A third step of mounting between the dielectric strip lines; and a fourth step of mounting a lid made of a conductive material in the sample insertion hole formed in the upper conductive plate portion,
Complex dielectric constant measurement system configuration method.
JP28937293A 1993-11-18 1993-11-18 Jig for measuring complex permittivity and method of configuring the measuring system Expired - Fee Related JP3470363B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28937293A JP3470363B2 (en) 1993-11-18 1993-11-18 Jig for measuring complex permittivity and method of configuring the measuring system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28937293A JP3470363B2 (en) 1993-11-18 1993-11-18 Jig for measuring complex permittivity and method of configuring the measuring system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07140186A JPH07140186A (en) 1995-06-02
JP3470363B2 true JP3470363B2 (en) 2003-11-25

Family

ID=17742361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28937293A Expired - Fee Related JP3470363B2 (en) 1993-11-18 1993-11-18 Jig for measuring complex permittivity and method of configuring the measuring system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3470363B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7952365B2 (en) 2005-03-23 2011-05-31 Nec Corporation Resonator, printed board, and method for measuring complex dielectric constant

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07140186A (en) 1995-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bialkowski Analysis of a coaxial-to-waveguide adaptor including a discended probe and a tuning post
KR20000035337A (en) A Method of and an Apparatus for Automatically Adjusting the Characteristics of a Dielectric Filter
Culshaw et al. Measurement of permittivity and dielectric loss with a millimetre-wave fabry-perot interferometer
Wu An optimal circular-waveguide dual-mode filter without tuning screws
EP0700114A2 (en) High-frequency integrated circuit
JP3470363B2 (en) Jig for measuring complex permittivity and method of configuring the measuring system
Vanhille Design and characterization of microfabricated three-dimensional millimeter-wave components
Lomakin et al. Design and analysis of 3D-printed hybrid couplers for D-band applications
US6211752B1 (en) Filtering device with metal cavity provided with dielectric inserts
JP3604653B2 (en) Loop-coupled microwave cavity
JP2501545Y2 (en) Dielectric substrate measuring device
Hoft Y-shape dielectric dual-mode resonator
JP3412353B2 (en) Jig for measuring characteristics of non-radiative dielectric line component and method for measuring characteristics of non-radiative dielectric line component
JP3511715B2 (en) Jig for measuring surface resistance and complex permittivity and method for configuring the measuring system
Bariant et al. Method of spurious mode compensation applied to manifold multiplexer design
EP0699915B1 (en) Measuring jig used for evaluation of a device with a nonradiative dielectric waveguide
Yu et al. Theoretical and experimental characterization of coplanar waveguide discontinuities
Foo et al. Finite element analysis of inductive strips in unilateral finlines
Uhm et al. An efficient optimization design of a manifold multiplexer using an accurate equivalent circuit model of coupling irises of channel filters
JP2504986Y2 (en) Dielectric substrate measuring device
JP3511714B2 (en) Jig for measuring surface resistance and method of configuring the measuring system
US6218845B1 (en) Slotline calibration standard kit for network analyzer and calibration method using same
ANGEL Theoretical and experimental study of two port structures composed of different size rectangular waveguides partially filled with isotropic dielectrics
Fernandez et al. Folded ESIW bandpass filter with inverters based on short-circuits along the folding gap
Oh et al. FDTD modeling of cylindrical dielectric resonator filters

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100912

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100912

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees