JP6510263B2 - 複素誘電率測定方法 - Google Patents
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前記第1導体および前記第2導体を互いに対向するように間隔を開けて配置するとともに、
前記第3導体を前記第1導体と前記第2導体との間に配置し、
前記第1導体と前記第3導体との間と、前記第2導体と前記第3導体との間と、の両方に、前記第2誘電体を各々配置して、共振器の共振周波数および無負荷Qを測定する第1の工程と、
該第1の工程において得られた前記第2誘電体を配置したときの共振器の共振周波数および無負荷Qから前記第2誘電体の比誘電率および誘電正接を求める第2の工程と、
前記第1導体と前記第3導体との間と、前記第2導体と前記第3導体との間と、の両方に、前記第1誘電体および前記第2誘電体を各々配置し、
前記第1誘電体および前記第2誘電体を前記第3導体に対して対称、かつ前記第2誘電体の各々が前記第1誘電体と前記第3導体との間に位置するように配置して、
前記共振器のTM 0m0 共振モードにおける共振周波数f 0 および無負荷Qを測定する第3の工程と、
前記第2の工程において得られた前記第2誘電体の比誘電率を基に、共振周波数f 0 と比誘電率との関係を計算によって求めた後、前記第3の工程において得られた前記第1誘電体の共振周波数f 0 から前記第1誘電体の比誘電率を求めるとともに、前記第3の工程において得られた無負荷Qから前記第1誘電体の誘電正接を求める第4の工程と、を具備する。
導体23との間に配置されており、第2誘電体12aの+z方向側の表面は、第1誘電体11aの−z方向側の表面に接触しており、第2誘電体12aの−z方向側の表面は、第3導体23の+z方向側の表面に接触している。また、第2誘電体12bは、第1誘電体11bと第3導体23との間に配置されており、第2誘電体12bの−z方向側の表面波第1誘電体11bの+z方向側の表面に接触しており、第2誘電体12bの+z方向側の表面は、第3導体23の−z方向側の表面に接触している。第2誘電体12a,12bは、例えば、セラミックス,有機樹脂,ガラス等の誘電体材料を用いて構成されているが、第1誘電体11a,11bと比較して、厚さ方向の誘電正接が小さくされている。第2誘電体12a,12bの厚さは、例えば、0.1mm〜1mm程度に設定される。
1となる。また、cは光速であり、△Rは第3導体23の端での電磁界の外側への広がりを、第3導体23の径の増加として考慮したものである。lnは自然対数を表す。導体の実効導電率σは、小林らによるマイクロ波研究会技術報告書MW75−76「平衡形円板共振器による複素誘電率測定法」で開示されているように、比誘電率と誘電正接が同じで厚さが異なる誘電体シートにより構成された2種類の平衡形円板共振器のQuの差から決定される。あるいは、同時焼成導体の実効導電率σは特開2000−46756号公報に開示された界面導電率の測定法により決定される。
2a,12bに貯えられる電界エネルギーの集中率、Gは形状因子であり、有限要素法に
より求めることができる。
体11a,11bの厚さ方向における比誘電率および誘電正接を求める。これにより、第1誘電体11a,11bの誘電損失が大きい場合においても、第1誘電体11a,11bの厚さ方向における比誘電率および誘電正接を高精度に求めることができる。
実施形態の複素誘電率測定方法は、周波数の変化による誘電正接の変化が小さく、また、繰り返し誤差も小さい。これらの結果により本発明の有効性が確認できる。
12a,12b:第2誘電体
21:第1導体
22:第2導体
23:第3導体
Claims (3)
- 第1誘電体と、前記第1誘電体と比較して小さい誘電正接を有する第2誘電体と、第1導体と、第2導体と、および第3導体とを用意し、
前記第1導体および前記第2導体を互いに対向するように間隔を開けて配置するとともに、
前記第3導体を前記第1導体と前記第2導体との間に配置し、
前記第1導体と前記第3導体との間と、前記第2導体と前記第3導体との間と、の両方に、前記第2誘電体を各々配置して、共振器の共振周波数および無負荷Qを測定する第1の工程と、
該第1の工程において得られた前記第2誘電体を配置したときの共振器の共振周波数および無負荷Qから前記第2誘電体の比誘電率および誘電正接を求める第2の工程と、
前記第1導体と前記第3導体との間と、前記第2導体と前記第3導体との間と、の両方に、前記第1誘電体および前記第2誘電体を各々配置し、
前記第1誘電体および前記第2誘電体を前記第3導体に対して対称、かつ前記第2誘電体の各々が前記第1誘電体と前記第3導体との間に位置するように配置して、
前記共振器のTM 0m0 共振モードにおける共振周波数f 0 および無負荷Qを測定する第3の工程と、
前記第2の工程において得られた前記第2誘電体の比誘電率を基に、共振周波数f 0 と比誘電率との関係を計算によって求めた後、前記第3の工程において得られた前記第1誘電体の共振周波数f 0 から前記第1誘電体の比誘電率を求めるとともに、前記第3の工程において得られた無負荷Qから前記第1誘電体の誘電正接を求める第4の工程と、を具備することを特徴とする複素誘電率測定方法。 - 前記第2誘電体が誘電異方性を有していないことを特徴とする請求項1に記載の複素誘電率測定方法。
- 前記第2誘電体の厚さ方向の比誘電率が、前記第1誘電体の厚さ方向の比誘電率よりも小さいことを特徴とする請求項1または2に記載の複素誘電率測定方法。
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