KR20050041978A - 분말 유전체의 비유전율 측정 방법, 이에 사용되는 공동공진기 및 적용 장치 - Google Patents

분말 유전체의 비유전율 측정 방법, 이에 사용되는 공동공진기 및 적용 장치 Download PDF

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Abstract

분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물의 비유전율을 계산한 다음, 상기 혼합물의 비유전율이 상기 액상 매질의 비유전율과 같아지는 경우 상기 혼합물의 비유전율 또는 상기 액상 매질의 비유전율을 계산한다. 따라서, 상기 분말의 비유전율이 수 GHz 이상의 고주파 대역에서도 고정밀도로 측정될 수 있다.

Description

분말 유전체의 비유전율 측정 방법, 이에 사용되는 공동 공진기 및 적용 장치{METHOD OF MEASURING RELATIVE DIELECTRIC CONSTANT OF DIELECTRIC SUBSTANCE OF POWDERS, CAVITY RESONATOR USED IN THE SAME, AND APPLICATION APPARATUS}
본 발명은 분말 유전체의 비유전율 측정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수 GHz 이상의 고주파 대역에서도 분말 유전체의 비유전율을 고정밀도로 측정할 수 있는 분말 유전체의 비유전율을 측정할 수 있는 방법에 관한 것이다.
각종 무선 장치의 고성능화에 따라, 고성능의 고주파 세라믹 유전체가 요구되고 있다. 일반적으로 세라믹 유전체는 분말 유전체를 소성하여 얻어지는 소성 제품의 형태로 이용되고 있다. 또한, 분말 유전체 및 수지 등이 여러가지 비율로 혼합되어 있는 복합 유전체가 회로 부품으로 이용되고 있다. 따라서, 고주파 세라믹 유전체를 개발할 때, 이러한 유전체의 유전 특성으로서 유전체의 비유전율을 그 분말 상태에서 측정하는 것이 필수 불가결하다.
예를 들어, 일본 특허 제 3127623호 등에서 개시된 바와 같이, 비유전율이 측정되어야 하는 분말을, 한 쌍이 전극들이 소정의 간격을 두고 서로 대향으로 배치되어 있는 용기내에 봉입한 다음 상기 분말의 비유전율을 측정된다. 다음에, 전극 쌍에 전압을 인가하여 상기 분말 및 전극으로 이루어지는 혼합물의 비유전율을 측정한 다음, 상기 혼합물에 대하여 측정한 비유전율을 기준으로 상기 분말의 비유전율을 계산한다.
그러나, 종래 기술에 따라 분말의 비유전율을 측정하는 방법에 있어서, 수 GHz 이상의 고주파 대역에서 상기 분말의 비유전율을 측정하여야 하는 경우에는 부유 용량(stray capacitance) 및 부유 리액턴스의 존재가 무시될 수 있다. 따라서, 전체 측정 장치의 공진이 발생하므로 상기 분말의 비유전율을 고정밀도로 측정하는 것이 불가능한 문제가 존재하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 수 GHz 이상의 고주파 대역에서도 분말의 비유전율을 고정밀도로 측정할 수 있는 분말의 비유전율 측정 방법을 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적은 분말 및 액상 매질로 이루어지는 혼합물의 비유전율을 계산한 다음, 상기 혼합물의 비유전율이 상기 액상 매질의 비유전율과 같아지는 경우 상기 혼합물의 비유전율 또는 상기 액상 매질의 비유전율을 상기 분말의 비유전율로 계산하는 단계를 포함하는 분말의 비유전율 측정 방법을 제공함으로써 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물을 공진기에 봉입한 다음, 상기 공진기에 전자기파를 입력한 다음, 상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 계산한 다음, 상기 혼합물의 비유전율 및 상기 액상 매질의 비유전율로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 분말의 비유전율 측정 방법을 제공함으로써 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물이 채워져 있는 용기에 전자기파를 입력한 다음, 상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 계산한 다음, 상기 혼합물의 비유전율 및 상기 액상 매질의 비유전율로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 분말의 비유전율 측정 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시양태에 있어서, 분말의 비유전율의 계산은 상기 혼합물의 비유전율이 상기 액상 물질의 비유전율과 같아지는 경우 상기 혼합물의 비유전율 또는 상기 액상 매질의 비유전율을 상기 분말의 비유전율로 계산함으로써 실시된다.
상기 혼합물의 비유전율이 상기 액상 매질의 비유전율과 같아지는 시점을 구하는 과정은 상기 혼합물의 비유전율을 측정하면서 상기 액상 매질의 비유전율을 점차적으로 변화시킴으로써 실시된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 액상 매질은 액체, 또는 액체 및 분말 유전체, 또는 액체, 분말 유전체 및 분산제를 함유한다.
본 발명의 목적은 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물을 공진기에 봉입한 다음, 상기 공진기에 전자기파를 입력한 다음, 상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 계산한 다음, 상기 혼합물에 대하여 계산된 비유전율 및 상기 혼합물에 대한 상기 분말의 체적비로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 분말의 비유전율 측정 방법을 제공함으로써 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물이 채워져 있는 용기내로 전자기파를 입력한 다음, 상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 계산한 다음, 상기 혼합물의 계산된 비유전율 및 상기 혼합물에 대한 상기 분말의 체적비로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 분말의 비유전율 측정 방법을 제공함으로써 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 액상 매질의 비유전율은 분말 조성물의 비유전율의 0.5 배 이상이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 액상 매질의 비유전율은 분말 조성물의 비유전율의 0.5 배 내지 2.0 배 이다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 상기 액상 매질은 액체, 또는 액체 및 분말 유전체, 또는 액체, 분말 유전체 및 분산제를 함유한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 분말의 비유전율의 계산은 대수 혼합 규칙 (logarithmic mixture rule) 또는 Lichtenecker-Rother의 식을 이용하여 실시한다.
피측정 유전체가 삽입되는 최소한 하나의 개구부가 축방향으로 공동 공진기의 중심부에 형성되어 있고 상기 개구부의 외측에 서포터(supporter)가 형성되어 있는 공동 공진기에서, 상기 개구부의 길이 d와 상기 서포터의 길이 h 사이의 관계 h/d는 0.5 이상으로 설정된다. 따라서, 상기 공진기로부터 전자기파의 누출이 억제될 수 있다.
분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물을 공진기에 봉입한 다음, 상기 공진기에 전자기파를 입력한 다음, 상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 게산한 다음, 상기 혼합물의 비유전율 및 상기 액상 매질의 비유전율로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 분말의 비유전율 측정 방법에 사용되는 공동 공진기로서, 피측정 비유전체가 삽입되어 있는 하나 이상의 개구부가 공동 공진기내에 형성되어 있고 상기 개구부의 외측에 서포터가 형성되어 있는 공동 공진기에 있어서, 상기 개구부의 길이 d와 상기 서포터의 길이 h 사이의 관계 h/d는 0.5 이상으로 설정된다. 따라서, 상기 공진기의 개구부로부터 전자기파의 누출을 방지함으로써 차단 구조(cut-off structure)가 얻어질 수 있다.
분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물을 공진기에 봉입한 다음, 상기 공진기에 전자기파를 입력한 다음, 상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 게산한 다음, 상기 혼합물의 비유전율 및 상기 혼합물에 대한 상기 분말의 체적비로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 분말의 비유전율 측정 방법에서 사용되는 공동 공진기로서, 피측정 비유전체가 삽입되어 있는 하나 이상의 개구부가 공동 공진기내에 형성되어 있고 상기 개구부의 외측에 서포터가 형성되어 있는 공동 공진기에 있어서, 상기 개구부의 길이 d와 상기 서포터의 길이 h 사이의 관계 h/d는 0.5 이상으로 설정된다. 따라서, 상기 공진기의 개구부로부터 전자기파의 누출을 방지함으로써 차단 구조(cut-off structure)가 얻어질 수 있고, 상기 공진기의 공진 주파수 및 무부하 Q 값이 안정적으로 측정될 수 있다.
또한, 상기 공동 공진부에 봉상형 유전체를 삽입한 다음, 상기 공동 공진기의 공진 주파수 및 무부하 Q 값을 측정한 다음, 상기 측정 결과에 기초하여 상기 삽입된 봉상형 유전체의 비유전율 및 유전 정접(dielectric loss tangent)을 측정하기 위한 유전체 측정 장치가 실현된다.
또한, 공동 공진기내로 봉상형 유전체를 삽입함으로써 목적하는 공진 특성을 달성할 수 있는 공진기 또는 필터가 실현된다.
본 발명의 제 1 측정 방법에 따라, 수 GHz 이상의 고주파 대역에서도 분말의 비유전율을 고정밀도로 측정할 수 있는 분말의 비유전율 측정 방법을 제공하는 것이 가능하다. 또한, 높은 비유전율을 갖는 분말의 비유전율을 고정밀도로 측정할 수 있는 분말의 유전율 측정 방법을 제공하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 제 2 측정 방법에 따라, 검출된 분말의 비유전율값에 근접하는 비유전율값을 갖는 액상 매질을 선택함으로써, 분말의 비유전율을 외삽하여 구하는 때 발생하는 측정 정밀도의 저하를 방지할 수 있는 분말의 비유전율 측정 방법을 제공하는 것이 가능하다. 또한, 대수 혼합 규칙 또는 Lichtenecker-Rother의 식을 이용하여 분말의 비유전율을 계산함으로써 분말의 비유전율의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서 분말의 비유전율을 측정하는데 사용되는 공동 공진기에서는, 피측정 유전체가 삽입되는 최소한 하나의 개구부가 축방향으로 중심부에 형성되어 있고 상기 개구부의 외측에는 서포터가 형성되어 있다. 이러한 공동 공진기에 있어서, 상기 개구부의 길이 d와 상기 서포터의 길이 h 사이의 관계 h/d를 0.5 이상으로 설정함으로써 상기 서포터의 최적 길이를 얻을 수 있다.
이러한 경우에 있어서, 상기 공동 공진부는 분말용으로만 제한되지 않고, 유전체로 이루어지는 어떠한 피측정 시료에 적용될 수 있다.
또한, 봉상형 유전체를 공동 공진기에 삽입한 다음, 상기 공동 공진기의 공진 주파수 및 무부하 Q 값을 측정한 다음, 상기 측정 결과에 기초하여 상기 삽입된 봉상형 유전체의 비유전율 및 유전 정접을 측정하는 유전체 측정 장치를 실현하는 것이 가능하다.
또한, 상기 공동 공진기내로 봉상형 유전체를 삽입함으로써 목적하는 공진 특성을 달성할 수 있는 공진기 또는 필터를 실현하는 것이 가능하다.
이하, 첨부 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 분말의 비유전율 측정 방법을 실시하기 위한 측정 장치의 블록도이다.
도 1에서 도시한 바와 같이, 측정 장치(2)는 유전체 봉입 장치(4), 네트워크 애널라이저(6) 및 연산처리 장치(8)를 포함한다.
상기 유전체 봉입 장치(4)는 비유전율을 측정하고자 하는 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물이 봉입되어 있는 장치이다.
상기 네트워크 애널라이저(6)는 상기 유전체 봉입 장치(4)에 전자기파를 입력하고 상기 전자기파의 입력에 응답하여 상기 유전체 봉입 장치(4)로부터 출력되는 전자기파의 측정 결과를 연산처리장치(8)로 출력하도록 구성된다.
상기 연산처리장치(6)는 상기 네트워크 애널라이저(6)로부터 출력되는 측정 결과에 기초하여 분말의 비유전율을 계산하도록 구성된다.
도 2는 상기 유전체 봉입 장치(4)의 개략적 사시도이고, 도 3은 도 2에서 도시한 유전체 밀봉 장치(4)의 X-X 선을 따른 개략적 단면도이다.
도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 유전체 봉입 장치(4)는 공동 공진기(10), 주사기(14a) 및 주사기(14b)를 구비한다.
도 3에서 도시한 바와 같이, 튜브(12)가 관통하는 구멍(16a) 및 구멍(16b)가 공동 공진부(10)의 상부 및 하부 표면의 중심부에 형성되어 있다. 또한, 상기 네트워크 애널라이저(6)에 연결되는 커넥터(20a) 및 커넥터(20b) 모두는 공동 공진기(10)의 측면에 형성되어 있다. 루프 안테나(22a) 및 루프 안테나(22b)는 커넥터(20a) 및 커넥터(20b)의 선단부에 각각 형성되어 있다. 튜브(12)는 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물을 공동 공진부(10)내로 봉입하기 위해 사용되는 것이다. 이때, 상기 튜브(12)는 테트라플루오로에틸렌 등과 같이 저유전율 및 저손실 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 주사기(14a) 및 주사기(14b)는 혼합물(18)을 튜브(12)에 주입하고 또 상기 혼합물(18)을 튜브(12)내에서 유동시키기 위하여 사용되는 것이다.
상기와 같이 구성되는 측정 장치(12)에서, 상기 분말의 비유전율이 하기와 같이 측정된다.
우선, 분말의 비유전율 측정 방법중에서 제 1 측정 방법을 설명하기로 한다.
분말의 제 1 측정에 있어서, 우선 물 및 알콜 등과 같은 액체나, 물 및 알콜 등이 혼합되어 있는 혼합물이 액상 매질로 제조된다. 상기 혼합 액체의 비가 변화하는 경우에는 상기 액상 매질의 비유전율이 변화할 수 있다.
상기 액상 매질의 비유전율은 공동 공진기 방법, S-파라미터 방법, 캐패시턴스 방법 등과 같은 잘 알려진 액상 매질 비유전율 측정 방법을 아용하여 측정된다,
다음에, 피측정 분말들이 액상 매질과 혼합되어 있는 혼합물(18)이 주사기(14a) 및 주사기(14b)내로 채워진다. 다음에, 상기 주사기(14a)가 튜브(12)내로 삽입된 다음, 상기 혼합물(18)이 주사기(14a)로부터 튜브(12)내로 주입된다.
다음에, 상기 혼합물(18)이 튜브(12)에 채워지는 때 상기 주사기(14b)가 튜브(12)내로 삽입된다.
이러한 경우, 상기 분말과 액상 매질을 혼합할 때, 상기 액상 매질에 분산제를 혼합하여 상기 액상 매질내로 분말의 분산을 촉진하는 것이 바람직하다.
상기 튜브(12)내로 주입된 혼합물(18)은 주사기(14a) 및 주사기(14b)의 피스톤을 이동시킴으로써 튜브(12)내에서 유동한다.
상기 혼합물(18)을 상기 튜브(12)내에서 유동시킴으로써상기 분말이 액상 매질내에서 균일하게 확산된다. 따라서, 상기 분말의 비유전율 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
다음에, 상기 네트워크 애널라이져로부터 공급되는 전자기파가 루프 안테나(22a)로부터 공동 공진기의 내측에 입력된다. 상기 전자기파의 입력에 반응하여, 상기 공동 공진기로부터 공급된 전자기파는 루프 안테나(22b)를 통해 네트워크 애널라이져(6)로 출력된다.
상기 네트워크 애널라이져(6)에서, 상기 공동 공진기의 공진 주파수는 상기 공동 공진기(10)로부터 네트워크 애널라이져(6)로 출력되는 전자기파를 이용하여 측정된다. 측정 결과로서, 상기 공진 주파수는 상기 네트워크 애널라이져(6)로부터 연산처리장치(8)로 출력된다.
다음에, 상기 혼합물(8)의 비유전율이 연산처리장치(8)에 의해 계산된다.
이러한 방법으로, 분말의 소정 체적비에서의 혼합물의 비유전율이 연산처리장치(8)에 의해 계산될 수 있다.
다음에, 분말의 동일 체적비에서 액상 매질의 비유전율을 점차적으로 변화시키면서, 각 액상 매질의 비유전율에 대한 혼합물(18)의 비유전율이 연산처리장치(8)에 의해 계산된다.
상기 액상 매질의 비유전율과 상기 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 나타내는 그래프가 상기 연산처리장치(8)에서 작성된다.
도 4는 상기 액상 매질의 비유전율과 상기 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
또한, 도 4에서, 가로축은 액상 매질의 비유전율을 나타내고 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다. 또한, 상기 혼합물(18)의 비유전율값(εs)이 액상 매질의 비유전율값(ε1)과 같아지는 (즉, εs=ε1) 각각의 점들을 나타내는 보조선이 표시된다.
상기 액상 매질의 비유전율에 대한 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타내는 곡선과 보조선 사이의 교점에서 상기 액상 매질의 비유전율은 상기 혼합물(18)의 비유전율과 같아지게 된다. 상기 액상 매질의 비유전율이 상기 혼합물(18)의 비유전율과 같아지는 경우가 상기 액상 매질의 비유전율이 상기 분말의 비유전율과 같아지는 경우로만 제한되지 않는다. 따라서, 도 4에서, 상기 곡선과 보조선 사이의 교점에서 같아지게 되는, 상기 액상 매질의 비유전율과 상기 혼합물의 비유전율로부터 상기 분말의 비유전율이 얻어진다.
도 4에서, 상기 분말의 비유전율은 상기 혼합물(18)의 비유전율에 기초하여 각각 평가되는 액상 매질들의 비유전율에 대한 상기 혼합 매질의 비유전율, 즉 상기 혼합 매질(18)의 다수 측정점을 내삽함으로써 얻어지는 혼합물(18)의 비유전율을 나타내는 곡선과 보조선 사이의 교점으로부터 얻어진다.
도 5는 상기 액상 매질의 비유전율과 상기 혼합물(18)의 비유전율 사이의 또 다른 관계를 도시하는 그래프이다. 또한, 도 5에서, 가로축은 액상 매질의 비유전율을 나타내고 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다. 또한, 상기 혼합물(18)의 비유전율값(εs)이 액상 매질의 비유전율값(εl)과 같아지는 (즉, εs=εl) 각각의 점들을 나타내는 보조선이 표시된다.
도 4와는 다르게, 도 5는 상기 혼합물(18)의 비유전율과 내삽에 의해 얻어진 상기 혼합물(18)의 비유전율, 즉 내삽 범위내의 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타내는 곡선과 보조선 사이의 교점으로부터 상기 분말의 비유전율이 얻어질 수 없는 경우 상기 분말의 비유전율을 얻는 방법을 나타낸다.
더욱 구체적으로, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 내삽 범위를 벗어나는 상기 혼합물(18)의 비유전율은 상기 내삽 범위내의 상기 혼합물(18)의 비유전율에 기초하여 평가한다. 즉, 상기 분말의 비유전율은 상기 혼합물(18)의 다수 측정점에 기초한 외삽을 실시함으로써 얻어지는 혼합물(18)의 비유전율의 곡선과 보조선 사이의 교점으로부터 구해진다.
전술한 바와 같이, 바람직한 실시양태에 따라, 상기 분말의 비유전율은 상기 혼합물(18)의 비유전율이 상기 액상 매질의 비유전율과 같아지는 점을 구함으로써 구할 수 있다.
다음에, 분말의 비유전율 측정 방법의 제 2 측정 방법을 설명하기로 한다.
이러한 분말의 비유전율 측정에 있어서, 우선 이온교환수 등과 같은 액상 매질이 제조된다.
다음에, 피측정 분말이 액상 매질과 혼합되어 있는 혼합물(18)이 주사기(14a) 및 주사기(14b)에 채워진다.
다음에, 주사기(14a)가 튜브(12)내로 삽입된 다음, 상기 혼합물(18)이 주사기(14a)로부터 튜브(12)내로 주입된다.
다음에, 상기 혼합물이 튜브(12)에 채워지면 상기 주사기(14b)가 튜브(12)에 삽입된다.
이러한 경우, 상기 분말과 액상 매질을 혼합할 때, 상기 액상 매질에 분산제를 혼합하여 상기 액상 매질내로 분말의 분산을 촉진하는 것이 바람직하다.
상기 튜브(12)내로 주입된 혼합물(18)은 주사기(14a) 및 주사기(14b)의 피스톤을 이동시킴으로써 튜브(12)내에서 유동한다.
상기 혼합물(18)을 상기 튜브(12)내에서 유동시킴으로써 상기 분말이 액상 매질내에서 균일하게 확산된다. 따라서, 상기 분말의 비유전율 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
다음에, 상기 네트워크 애널라이저로부터 공급되는 전자기파가 루프 안테나(22a)로부터 공동 공진기(10)의 내측에 입력된다. 상기 전자기파의 입력에 응답하여, 상기 공동 공진기로부터 공급된 전자기파는 루프 안테나(22b)를 통해 네트워크 애널라이져(6)로 출력된다.
상기 네트워크 애널라이져(6)에서, TM010 모드의 공동 공진기(10)의 공진 주파스는 상기 공동 공진기(10)로부터 네트워크 애널라이져(6)로 출력되는 전자기파를 이용하여 측정된다. 측정 결과로서, 상기 공진 주파수는 상기 네트워크 애널라이저(6)로부터 연산처리장치(8)로 출력된다. 다음에, 상기 혼합물(8)의 비유전율이 연산처리장치(8)에 의해 계산된다.
이러한 방법으로, 분말의 소정 체적비에서의 혼합물의 비유전율이 연산처리장치(8)에 의해 계산될 수 있다.
이러한 경우에, 실시되는 연산처리 과정은 상기의 제 1 측정 방법에서와 유사하다.
다음에, 분말의 비유전율 측정 정밀도를 향상시키기 위하여, 튜브(12)내로 주입되는 혼합물(18)중의 상기 분말의 체적비를 점차적으로 변화시키면서 상기 혼합물(18)의 비유전율이 연산처리장치(8)에 의해 얻어진다.
다음에, 연산처리장치(8)는 혼합물(18)의 비유전율로부터 분말의 비유전율을 계산하기 위해 사용되는 대수 혼합 규칙 또는 Lichtenecker-Rother의 식 등과 같은 방법을, 이런 방법으로 계산된 혼합물(18)의 비유전율에 피팅하여 분말의 비유전율을 계산한다.
상기 상기 분말의 체적비와 상기 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 나타내는 그래프가 상기 연산처리장치(8)에서 작성된다.
도 6은 최소 2승법에 따라 상기 분말의 체적비와 상기 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계에 대수 혼합 규칙을 적용하여 얻은 그래프이다. 도 6에서, 가로축은 분말의 체적비를 나타내고, 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다.
도 6에서, 상기 분말의 체적비가 1.0 이라는 사실은 상기 액상 매질이 상기 혼합 매질(18)에서 존재하지 않고 분말만이 존재한다는 것을 나타낸다.
따라서, 상기 분말의 체적비가 1.0인 경우에 얻어지는 비유전율값은 상기 분말의 비유전율에 해당한다. 따라서, 상기 분말의 비유전율은 분말의 체적비가 1.0 인 경우에 얻어지는 비유전율값을 도 6에서 도시한 곡선으로부터 판독함으로써 구할 수 있다.
도 6에서 도시한 곡선은 혼합물(18)의 비유전율에 근거한 측정 범위를 벗어나는 혼합물(18)의 비유전율을 평가하여 분말의 체적비에 대한 혼합물(18)의 비유전율을 구함으로써 작성된다. 즉, 혼합물(18)의 다수 측정점을 외삽하여 혼합물(18)의 비유전율을 구함으로써 작성된다.
도 6에서, 분말의 체적비가 0.0 이라는 사실은 혼합물(18)에 분말이 존재하지 않고 액상 매질만이 존재한다는 것을 나타낸다.
따라서, 분말의 체적비가 0.0 인 경우에 얻어지는 비유전율값은 액상 매질의 비유전율값이다.
따라서, 액상 매질의 비유전율이 상기 분말의 비유전율보다 아주 낮거나 높은 경우, 상기 곡선의 경사의 변화는 가파르게 된다. 따라서, 외삽에 의해 얻어지는 분말의 비유전율의 측정 정밀도가 저하될 수 있다.
따라서, 분말의 구해진 비유전율값에 근접한 비유전율값을 갖는 액상 매질이 선택되면, 분말의 비유전율이 외삽에 의해 얻어지는 경우의 측정 정밀도의 저하를 방지하는 것이 가능하다.
분말의 구해진 비유전율값에 근접한 비유전율값을 갖는 액상 매질을 선택하기 위해 적용되는 기준으로서, 피측정 분말로 이루어진 세라믹 조성물의 비유전율값이 이용된다.
상기 분말로 이루어진 세라믹 조성물의 비유전율값의 0.5 배 내지 2 배인 비유전율을 갖는 액상 매질이 선택되는 경우, 상기 분말의 비유전율 측정 정밀도가 향상될 수 있다.
이러한 경우, 전술한 대수 혼합 규칙 또는 Lichtenecker-Rother의 식은 아래와 같다. 잘 알려진 바와 같이, 상기 대수 혼합 규칙은 하기 식으로 주어진다.
log εr = v1log εr1 + v2log εr2
또한, Lichtenecker-Rother의 식은 하기 식으로 주어진다.
εr k = v1εr1 k + v2 εr2 k
상기 식에서,
εr: 분말의 비유전율
εr1: 액상 매질의 비유전율
εr2: 혼합물의 비유전율
v1: 액상 매질의 체적비
v2: 분말의 체적비
k: 피팅 파라미터(fitting parameter)
전술한 바와 같이, 상기 제 2 측정 방법에 따라, 상기 분말의 비유전율은 그 비유전율값이 분말의 구해진 비유전율값에 근접하는 액상 매질을 이용하여 구할 수 있다. 따라서, 분말의 비유전율은 고정밀도로 얻어질 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 측정 방법에 있어서, 상기 튜브(12)내로 주입된 혼합물은 주사기(14a) 및 주사기(14b)을 이용하여 유동시킨다. 이러한 경우, 상기 혼합물(18)은 도 7에서 도시한 유동 장치(38A)를 이용하여 유동시킬 수 있다.
도 7은 펌프를 이용한 유동 장치(38A)를 도시하는 개략도이다.
도 7에서 도시한 유동 장치(38A)는 펌프(40)를 이용하여 상기 혼합물(18)을 순환함으로써 상기 혼합물질(18)을 유동시킨다.
상기 혼합물(18)내의 분말은 도 7에서 도시한 유동 장치(38A)를 이용하여 균일하게 확산될 수 있다. 따라서, 상기 분말의 비유전율 측정 정밀도가 향상될 수 있다.
다음에, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태를 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에 따른 분말의 비유전율 측정 방법을 실시하기 위한 측정 장치의 단면도이다.
도 8에서 도시한 바와 같이, 측정 장치(30)은 네트워크 애널라이저(6), 연산처리장치(8), 프로브(32) 및 용기(36)를 구비한다.
상기 네트워크 애널라이져(6) 및 연산처리장치(8)는 측정 장치(2)를 구성하는 것들과 동일한 것이다.
상기 프로브(32)는 네트워크 애널라이져(6)로부터 공급되는 전자기파를 용기(36)에 함유된 혼합물(18)내로 입력하는 동축 케이블이다. 이러한 프로브(32)는 케이블(34)을 통해 네트워크 애널라이저(6)에 연결되어 있다.
전술한 바와 같이 구성되는 측정 장치(30)에서, 분말의 비유전율이 하기와 같이 측정된다.
우선, 분말의 비유전율이 측정 장치(2)에 의해 측정되는 경우와 같이, 물 또는 알콜 등과 같은 액체, 또는 물 및 알콜 등이 혼합되어 있는 혼합물이 액상 매질로 제조된다. 상기 액상 매질의 비유전율은 공동 공진기 방법, S-파라미터 방법, 캐패시턴스 방법 등과 같이 잘 알려져 있는 액상 매질 비유전율 측정 방법을 이용하여 측정한다.
다음에, 피측정 분말이 액상 매질에 혼합되어 있는 혼합물(18)이 용기(36)에 함유된다. 다음에, 네트워크 애널라이저(6)로부터 공급되는 전자기파가 프로브(32)로부터 케이블(34)을 통해 혼합물(18)에 입력된다.
상기 전자기파의 입력에 응답하여, 이러한 전자기파는 프로브(32)로부터 케이블(34)을 통해 네트워크 애널라이져(6)으로 출력된다.
상기 네트워크 애널라이져(6)에서, 상기 프로브(32)의 말단면과 혼합물(18) 사이의 반사 계수가 프로브(32)로부터 네트워크 애널라이져(6)로 출력되는 전자기파에 기초하여 측정된다. 상기 반사 계수는 측정 결과로서 네트워크 애널라이져(6)로부터 연산처리장치(8)로 출력된다. 상기 혼합물(18)의 비유전율이 연산처리장치(8)에서 계산된다.
초음파를 초음파 발생기(미도시)로부터 용기(36)내로 입력하여 상기 혼합물(18)을 유동시키는 것이 바람직하다.
상기 혼합물의 비유전율이 연산처리장치(8)에서 계산되는 때, 액상 매질의 비유전율과 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 나타내는 그래프가 측정 장치(2)에서와 동일한 방법으로 작성되고, 상기 분말의 비유전율이 계산된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에 따라, 분말의 비유전율이 프로브(32)를 이용하여 얻어질 수 있다. 따라서, 분말의 비유전율이 고정밀도로 얻어질 수 있다.
또한, 상기의 실시양태에서, 용기(36)에 함유된 혼합 물질(18)은 초음파를 이용하여 순환시킬 수 있지만, 이러한 혼합물(18)은 도 9에서 도시한 순환 장치(38B)를 이용하여 순환될 수 있다. 도 9는 교반 블레이드를 이용한 순환 장치(38B)를 나타내는 개략도이다.
도 9에서 도시한 바와 같이, 유동 장치(38B)는 모터(42)에 연결된 교반 블레이드를 회전시킴으로써 혼합물(18)을 유동시킨다.
상기 혼합물(18)내의 분말은 도 9에서 도시한 유동 장치를 이용하여 균일하게 확산시킬 수 있다. 따라서, 분말의 비유전율의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 이점을 더욱 명백히 하기 위하여, 여러가지 실시예를 설명하기로 한다.
우선, 제 1 측정 방법에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
실시예 1
유전체 분말 시료로서 Al2O3 분말을 제조하고, 이온교환수 및 알콜이 혼합되어 있는 혼합물을 액상 매질로 제조하였다. 또한, 도 1에서 도시한 측정 장치를 측정 장치로서 이용하였다.
다음에, 피측정 시료가 액상 매질에 혼합되어 있는 혼합물(18)을 제조한 다음, 주사기(14a) 및 주사기(14b)에 채웠다. 상기 시료내의 상기 분말의 체적비는 혼합물(18)에서 0.1로 설정하였다. 상기 액상 매질의 비유전율을 공동 공진기 방법을 이용하여 측정하였다.
다음에, 주사기(14a)를 튜브(12)내로 삽입한 다음, 혼합물(18)을 튜브(12)내로 주입하였다. 다음에, 상기 혼합물(18)이 튜브(12)에 채워지면 상기 주사기(14b)를 튜브(12)내로 삽입하였다.
상기 주사기(14a) 및 주사기(14b)의 피스톤을 이동시켜서 상기 튜브(12)내로 삽입된 혼합물(18)을 유동시켰다.
이때, 80 mm의 직경 및 10 mm의 높이를 갖는 공동 공진기가 공동 공진기(10)로 사용되었고, 1 mm의 내경 및 3 mm의 외경을 갖는 테트라플루오로에틸렌 재질의 튜브가 튜브(12)로서 사용되었다.
다음에, 네트워크 애널라이저(6)로부터 공급되는 2.5 내지 3.0 GHz의 전자기파를 루프 안테나(22a)로부터 공동 공진기(10)내로 입력하였다.
상기 전자기파의 입력에 응답하여, 공동 공진기(10)으로부터 공급되는 상기 전자기파를 루프 안테나(22b)를 통해 네트워크 애널라이저(6)로 출력했다. TM010 모드의 공동 공진기(10)의 공진 주파수를, 공동 공진기(10)로부터 네트워크 애널라이저(6)로 출력되는 전자기파에 기초하여 네트워크 애널라이져(6)에 의하여 측정했다. 공진 주파수는 2.86 GHz 였다. 측정 결과로서, 상기 공진 주파수를 네트워크 애널라이져(6)로부터 연산처리장치(6)로 출력한 다음, 상기 혼합물의 비유전율을 연산처리장치(8)를 이용하여 계산했다.
이러한 방법으로, 상기 시료의 체적비가 0.1 인 혼합물의 비유전율을 연산처리장치(8)를 이용하여 계산했다.
다음에, 상기 액상 매질의 비유전율을 동일한 체적비에서 8 에서 14.7로 점차적으로 변화시키면서, 각 액상 매질의 비유전율에 대한 혼합물(18)의 비유전율을 연산처리장치(18)를 이용하여 계산했다.
상기 액상 매질의 비유전율과 상기 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 나타내는 그래프를 연산처리장치(18)에서 작성했다.
도 10은 상기 액상 매질의 비유전율과 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 10에서, 가로축은 상기 액상 매질의 비유전율을 나타내고, 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다. 또한, 상기 혼합물(18)의 비유전율값(εs)이 상기 액상 매질의 비유전율값(εl)과 같아지는 (즉, εs=εl) 각각의 점들을 나타내는 보조선이 표시된다.
각 액상 매질의 비유전율에 대한 혼합물(18)의 비유전율을 나타내는 곡선과 보조선 사이의 교점에서, 액상 매질의 비유전율과 혼합물(18)의 비유전율 모두는 12.07로 주어졌다. 따라서, 상기 Al2O3의 얻어진 비유전율은 12.07 이었다.
실시예 2
각각 시료 A, 시료 B, 시료 C 및 시료 D로 이루어지는 4 종류의 분말을 시료로서 제조했다.
이들 분말 모두는 Ba(NdBi)2TiO4로 이루어졌다. 상기 시료 A는 시험적으로 소성한 분말을 파쇄함으로써 형성되었고, 시료 B는 구형 분말로 형성되었고, 시료 C는 구형 분말로 형성되었고, 시료 D는 시료 C를 파쇄함으로써 형성되었다.
상기 시료의 액상 매질로서, 이온 교환수, 알콜 및 0.3 wt% 분산제가 혼합되어 있는 혼합물을 제조했다.
이러한 경우, 상기 혼합물(18)내의 시료 A의 체적비는 0.2로 설정되었고, 시료 B의 체적비는 0.2, 시료 C의 체적비는 0.4, 그리고 시료 D의 체적비는 0.4로 설정되었다.
피측정물로서 시료 A, 시료 B, 시료 C 및 시료 D가 각각 액상 매질에 혼합되어 있는 혼합물(18)을 제조하였다. 다음에, 각각의 혼합물(18)의 비유전율을, 도 1에서 도시한 측정 장치(2)를 이용하여 계산하였다.
실시예 2에서, 상기 액상 매질의 비유전율을 66에서 77로 변화시키면서, 시료 A, 시료 B, 시료 C 및 시료 D를 각각 함유하는 혼합물(18)의 비유전율을 계산하였다.
도 11은 상기 액상 매질의 비유전율과 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 11에서, 가로축은 상기 액상 매질의 비유전율을 나타내고, 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다. 또한, 상기 혼합물(18)의 비유전율값(εs)이 상기 액상 매질의 비유전율값(εl)과 같아지는 (즉, εs=εl) 각각의 점들을 나타내는 보조선이 표시된다.
실시예 1에서와 동일한 방법으로, 상기 곡선과 보조선 사이의 교점에서 상기 액상 매질의 비유전율과 혼합 매질의 비유전율을 판독함으로써 시료 A, 시료 B, 시료 C 및 시료 D의 비유전율을 계산했다.
시료 A의 비유전율은 82.22로 계산되었고, 시료 B의 비유전율은 77.71로 계산되었고, 시료 C의 비유전율은 77.34로 계산되었고, 시료 D의 비유전율은 79.78로 계산되었다.
실시예 3
실시예 3에서, 실시예 2에서와 동일한 시료, 즉 시료 A, 시료 B, 시료 C 및 시료 D로 각각 구성되는 4 종류의 분말 유전체를 시료로서 제조하였다.
상기 시료의 액상 매질로서, BaTiO3 분말 및 분산제가 이온교환수에 혼합되어 잇는 혼합물을 제조하였다.
이때, 상기 혼합물내의 시료 A의 체적비는 0.2로 설정되었고, 시료 B의 체적비는 0.2, 시료 C의 체적비는 0.4, 그리고 시료 D의 체적비는 0.4로 설정되었다.
피측정물로서 시료 A, 시료 B, 시료 C 및 시료 D가 각각 액상 매질에 혼합되어 있는 혼합물(18)을 실시예 2와 같이 제조하였다. 다음에, 각각의 혼합물(18)의 비유전율을, 도 1에서 도시한 측정 장치(2)를 이용하여 계산하였다.
실시예 3에서, 상기 액상 매질의 비유전율을 74에서 96으로 변화시키면서, 시료 A, 시료 B, 시료 C 및 시료 D를 각각 함유하는 혼합물(18)의 비유전율을 계산하였다.
도 12는 상기 액상 매질의 비유전율과 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 도 12에서, 가로축은 상기 액상 매질의 비유전율을 나타내고, 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다.
실시예 1에서와 동일한 방법으로, 상기 곡선과 보조선 사이의 교점에서 상기 액상 매질의 비유전율과 혼합 매질의 비유전율을 판독함으로써 시료 A, 시료 B, 시료 C 및 시료 D의 비유전율을 계산했다.
시료 A의 비유전율은 88.71로 계산되었고, 시료 B의 비유전율은 77.80으로 계산되었고, 시료 C의 비유전율은 78.04로 계산되었고, 시료 D의 비유전율은 80.32로 계산되었다.
실시예 2 및 3에서, 시료 A, 시료 B, 시료 C 및 시료 D의 비유전율의 계산 결과가 다음 표 1에서 보여진다.
시료 A 시료 B 시료 C 시료 D
실시예 2 82.22 77.71 77.34 79.78
실시예 3 88.71 77.80 78.04 80.32
표 1에서 나타낸 바와 같이, 액상 매질의 비유전율을 변화시킨 후 비유전율을 측정한 때 각 시료의 비유전율은 거의 동일하였다.
다음에, 제 2 측정 방법에 따른 실시예를 설명하기로 한다.
실시예 4
시료 A, 시료 B 및 시료 C로 각각 구성되는 3 종류의 분말을 시료로서 제조하였다.
이들 분말 모두는 Ba(NdBi)2TiO4로 이루어졌다. 상기 시료 A는 시험적으로 소성된 분말을 파쇄함으로써 형성되었고, 시료 B는 구형 분말로 형성되었고, 시료 C는 시료 B를 파쇄함으로써 형성되었다.
상기 시료의 액상 매질로서, 99.97 wt% 이온 교환수 및 0.3 wt% 분산제로 구성되는 혼합물을 제조했다. 도 1에서 도시한 측정 장치(2)를 측정 장치로서 이용했다.
이때, 상기 시료내의 세라믹 조성물의 비유전율은 93 이었고, 액상 매질의 비유전율은 74 였다. 따라서, 상기 액상 매질의 비유전율은 상기 세라믹 조성물 분말의 비유전율의 0.80 배 였다.
다음에, 피측정물로서 시료 A가 액상 매질에 혼합되어 있는 혼합물(18)을 제조한 다음, 주사기(14a) 및 주사기(14b)에 채워넣었다. 상기 혼합물(18)은 시료 A내의 분말의 체적비가 0.4가 되도록 제조되었다.
다음에, 주사기(14a)를 튜브(12)내로 삽입한 다음, 혼합물(18)을 튜브(12)내로 주입하였다. 다음에, 상기 혼합물(18)이 튜브(12)에 채워지면 상기 주사기(14b)를 튜브(12)내로 삽입하였다.
상기 주사기(14a) 및 주사기(14b)의 피스톤을 이동시켜서 상기 튜브(12)내로 삽입된 혼합물(18)을 유동시켰다.
이때, 80 mm의 직경 및 10 mm의 높이를 갖는 공동 공진기가 공동 공진기(10)로 사용되었고, 1 mm의 내경 및 3 mm의 외경을 갖는 테트라플루오로에틸렌 재질의 튜브가 튜브(12)로서 사용되었다.
다음에, 네트워크 애널라이져(6)로부터 공급되는 2.5 내지 3.0 GHz의 전자기파를 루프 안테나(22a)로부터 공동 공진기(10)내로 입력하였다.
상기 전자기파의 입력에 응답하여, 공동 공진기(10)으로부터 공급되는 상기 전자기파를 루프 안테나(22b)를 통해 네트워크 애널라이저(6)로 출력했다.
TM010 모드의 공동 공진기(10)의 공진 주파수를, 공동 공진기(10)로부터 네트워크 애널라이저(6)로 출력되는 전자기파에 기초하여 네트워크 애널라이저(6)을 이용하여 측정했다. 공진 주파수는 2.86 GHz 였다. 측정 결과로서, 상기 공진 주파수를 네트워크 애널라이져(6)로부터 연산처리장치(6)로 출력한 다음, 상기 혼합물의 비유전율을 연산처리장치(8)를 이용하여 계산했다.
이러한 방법으로, 상기 시료 A의 체적비가 0.4 인 혼합물의 비유전율을 연산처리장치(8)를 이용하여 계산했다.
다음에, 상기 액상 매질의 비유전율을 0 내지 1.4의 범위로 점차적으로 변화시키면서, 상기 혼합물의 비유전율을, 시료 A의 체적비가 0.4 인 경우와 동일한 방법으로 계산했다.
상기 분말의 체적비와 상기 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 나타내는 그래프를 연산처리장치(8)에서 작성했다.
도 13은 최소 이승법에 따라 상기 분말의 체적비와 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계에 대수 혼합 규칙을 피팅하여 얻은 그래프이다.
또한, 도 13에서, 가로축은 상기 분말의 체적비를 나타내고, 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다.
도 14는 최소 이승법에 따라 상기 분말의 체적비와 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계에 Lichtenecker-Rother의 식을 피팅하여 얻은 그래프이다.
또한, 도 14에서, 가로축은 상기 분말의 체적비를 나타내고, 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다.
도 13에서, 상기 분말의 체적비가 1.0 인 경우의 비유전율값을 판독함으로써 시료 A의 비유전율을 구하였다.
또한, 도 14에서, 상기 분말의 체적비가 1.0 인 경우의 비유전율값을 판독함으로써 상기 시료 A의 비유전율을 구하였다.
다음에, 시료 A의 비유전율을 측정하는 경우와 동일한 방법으로 시료 B 및 시료 C의 비유전율을 구하였다.
상기 시료 A, B 및 C의 비유전율 측정 결과를 다음 표 2에서 나타낸다.
대수 혼합 규칙 Lichtenecker-Rother의 식
시료 A 87.5 86.3
시료 B 77.7 76.8
시료 C 80.2 79.6
표 2에서 나타낸 바와 같이, 대수 혼합 규칙 및 Lichtenecker-Rother의 식을 이용하여 구한 시료 A, B 및 C의 비유전율은 서로 거의 동일하였다.
실시예 5
시료로서, Ba(NdBi)2TiO4로 이루어진 구형 분말을 제조했다.
액상 매질로서, 15.65 wt% BaTiO3 분말 및 0.3 wt% 분산제가 84.10 wt% 이온교환수에 혼합되어 있는 혼합물을 제조했다.
실시예 4와 마찬가지로, 상기 이온교환수, BaTiO3 분말 및 분산제가 혼합되어 있는 액상 매질에 피측정 시료가 혼합되어 있는 혼합물(18)을 제조했다. 도 1에서 도시한 측정 장치(2)를 이용하여 상기 혼합물(18)의 비유전율을 계산했다.
이때, 상기 시료중의 세라믹 조성물의 비유전율은 93 이었고, 상기 액상 매질의 비유전율은 80.1 이었다. 따라서, 상기 액상 매질의 비유전율은 상기 세라믹 조성물의 비유전율의 0.86 배 였다.
실시예 5에서, 상기 혼합물(18)에 함유된 시료의 체적비를 0 내지 0.4의 범위로 점차적으로 변화시키면서 상기 혼합물(18)의 비유전율을 구하였다.
상기 분말의 체적비와 상기 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 나타내는 그래프를 연산처리장치(8)에서 작성했다.
도 15는 최소 이승법에 따라 상기 분말의 체적비와 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계에 대수 혼합 규칙을 피팅하여 얻은 그래프이다.
도 15에서, 가로축은 상기 분말의 체적비를 나타내고, 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다.
도 16은 최소 이승법에 따라 상기 분말의 체적비와 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계에 Lichtenecker-Rother의 식을 피팅하여 얻은 그래프이다.
도 16에서, 가로축은 상기 분말의 체적비를 나타내고, 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다.
실시예 5와 마찬가지로, 도 15에서, 상기 분말의 체적비가 1.0 인 경우의 비유전율값을 판독함으로써 상기 시료의 비유전율을 구하였다.
또한, 도 16에서, 상기 분말의 체적비가 1.0 인 경우의 비유전율값을 판독함으로써 상기 시료의 비유전율을 구하였다.
상기 대수 혼합 규칙을 이용하여 구한 시료의 비유전율은 77.7 이었고, Lichtenecker-Rother의 식을 이용하여 구한 시료의 비유전율은 77.3 이었다. 따라서, 상기 두 비유전율은 서로 거의 동일하였다.
실시예 6
시료로서, Al2O3 분말을 제조했다. 액상 매질로서, 이온교환수와 메탄올이 혼합되어 있는 혼합물을 제조했다.
상기 이온교환수에 혼합되는 메탄올의 양을 변화시키면서, 액상 매질 A(비유전율 10.23), 액상 매질 B(비유전율 14.08), 액상 매질 C(비유전율 18.26), 액상 매질 D(비유전율 22.88), 및 액상 매질 E(비유전율 41.69)로 구성되는 5 종류의 액상 매질들을 제조했다.
도 1에서 도시한 측정 장치(2)를 이용하여 상기 혼합물의 비유전율을 계산했다. 그 결과, 상기 시료의 세라믹 조성물의 비유전율은 11 이었다. 따라서, 상기 5 종류 액상 매질들의 비유전율은 각각 상기 시료의 세라믹 조성물의 0.93 배(액상 매질 A), 1.28 배(액상 매질 B), 1.66 배(액상 매질 C), 2.08 배(액상 매질 D), 및 3.79 배(액상 매질 E)이었다.
실시예 6에서, 액상 매질 A에 대한 혼합물(18)에 함유된 시료의 체적비를 0 내지 0.2의 범위로 변화시키면서 상기 혼합물(18)의 비유전율을 구하였다.
상기 분말의 체적비와 상기 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 나타내는 그래프를 연산처리장치(8)에서 작성했다.
도 17은 최소 이승법에 따라 상기 분말의 체적비와 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계에 대수 혼합 규칙을 피팅하여 얻은 그래프이다.
도 17에서, 가로축은 상기 분말의 체적비를 나타내고, 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다.
도 18은 최소 이승법에 따라 상기 분말의 체적비와 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계에 Lichtenecker-Rother의 식을 피팅하여 얻은 그래프이다.
도 18에서, 가로축은 상기 분말의 체적비를 나타내고, 세로축은 상기 혼합물(18)의 비유전율을 나타낸다.
실시예 4와 마찬가지로, 도 17에서, 상기 분말의 체적비가 1.0 인 경우의 비유전율값을 판독함으로써 상기 시료의 비유전율을 구하였다.
또한, 도 18에서, 상기 분말의 체적비가 1.0 인 경우의 비유전율값을 판독함으로써 상기 시료의 비유전율을 구하였다.
상기 대수 혼합 규칙을 이용하여 구한 시료의 비유전율은 12.72 였고, Lichtenecker-Rother의 식을 이용하여 구한 시료의 비유전율은 12.41 이었다. 따라서, 상기 두 비유전율은 서로 거의 동일하였다. 마찬가지로, 상기 시료들의 비유전율을 액상 매질 B, C, D 및 E에 대하여 구하였다.
액상 매질 A, B, C, D 및 E에 대하여 구한 상기 시료의 비유전율을 하기 표 3에서 나타낸다.
대수 혼합 규칙 Lichtenecker-Rother의 식
시료 A 12.723 12.405
시료 B 12.886 12.456
시료 C 12.837 11.776
시료 D 12.144 8.6696
시료 E 15.314 2.2302
표 3에서 나타낸 바와 같이, 상기 대수 혼합 규칙 및 Lichtenecker-Rother의 식을 이용하여 구한 것으로 상기 액상 매질 A, B, C, D 및 E에 대한 상기 시료의 비유전율은 서로 거의 동일하였다.
상기 액상 매질의 비유전율은 상기 시료의 세라믹 조성물의 비유전율의 0.93 배(액상 매질 A), 1.28 배(액상 매질 B), 및 1.66 배(액상 매질 C)였다. 따라서, 분말의 비유전율은 상기 시료의 세라믹 조성물에 대한 혼합물의 비유전율이 0.93 배 내지 1.66 배의 범위인 경우 고정밀도로 얻어질 수 있다.
본 발명은 상기의 실시양태 및 실시예들로만 제한되지 않는다. 본 발명이 특허청구범위에서 기재한 본 발명의 범위내에서 다양하게 변경될 수 있고 이러한 변경이 특허청구범위에 포함됨은 물론이다.
상기 실시양태 및 실시예에서, 공진 주파수를 측정할 때 TM010 모드가 공진 모드로 사용된다. 예를 들어, TM010 모드 이외의 TM0m0 모드(m=2,3,4,...)가 공진 모드로 사용될 수 있다.
또한, 상기의 실시양태 및 실시예에서, 공동 공진기는 원통형으로 형성된다. 그러나 상기 공동 공진기는 정사각형, 직사각형, 삼각형 등으로 형성될 수도 있다.
그 밖에, 상기의 실시양태에서, 이온교환수가 액상 매질로 사용된다. 그러나, 상기 이온교환수를 제외한 액체, 또는 상기 액체 및 분말 유전체를 함유하는 혼합물이 액상 매질로 사용될 수 있다.
또한, 상기의 실시예에서, 튜브(12)에 주입되는 혼합물(18)은 주사기 (14a) 및 주사기(14b)를 이용하여 유동시킨다. 그러나, 상기 혼합물(18)은 도 7에서 도시한 유동 장치(38A)를 이용하여 유동시킬 수도 있다.
그 밖에, 상기의 실시예에서, 튜브(12)에 주입되는 혼합물(18)은 주사기 (14a) 및 주사기(14b)를 이용하여 유동시킨다. 그러나, 상기 혼합물(18)은 도 7에서 도시한 유동 장치(38A)를 이용하여 유동시킬 수도 있다.
다음에, 본 발명에서 사용되는 공동 공진기를 도 19 내지 도 21을 참조로 설명하기로 한다.
상기 공동 공진기가 원통형으로 형성되는 경우에 발생되는 전기장의 분포를 도 20을 참조로 설명하기로 한다.
도 20(a)는 이상적인 원통형 공동 공진기에서 TM010 모드의 전기장 분포를 도시하고, 화살표로 나타낸 전기장들이 상기 원통의 중심부에 집중된다.
다음에, 피측정 유전체가 상기 공진기의 전기장 최대점에 위치한다.
도 19(a)에서 도시한 바와 같이, 본 발명에서 분말의 비유전율 측정에 사용되는 TM010 모드 원통형 공동 공진기는 이상적으로는 밀폐된 원통으로 형성되는 것이 바람직하다.
그러나, 상기 밀폐된 원통으로부터 피측정 유전체를 꺼내는 것은 실제적으로 불가능하다. 따라서, 도 19(b)에서 도시한 바와 같이, 상기 공진기의 하나의 중심부에 개구부가 제공되어 있는 구조를 이용하면 피측정 유전체를 꺼내는 것이 가능하게 된다.
한편, 도 20(b)에서 도시한 바와 같이, 개구부가 도 19(b)에서 도시된 바와 같이 공진기에 형성되어 있는 구조체의 개구부를 통해 전자기파가 상기 공진기의 내측으로부터 외측으로 누출된다.
유전율 및 유전 정접의 측정에 영향을 미치는 이러한 전자기파의 누출로 인해 공진 주파수 또는 무부하 Q값의 측정이 불안정하게 되는 문제가 존재하였다.
이러한 문제에 대응하기 위하여, 도 19(c) 및 도 19(d)에서 도시한 바와 같이, 상기 개구부의 외측에 서포터를 설치하는 것이 효과적이다.
도 19(c)는 상기 공진기의 한쪽 중심부에 개구부가 마련되는 경우 상기 공진기의 외측에 서포터가 설치되는 예를 도시한다. 도 19(d)는 상기 공진기의 양쪽 중심부에 개구부가 설치되는 경우 양쪽 개구부의 외측에 서포터가 설치되는 예를 도시한다.
도 19(c) 및 도 19(d)에서 도시한 바와 같이, 상기 서포터 부분의 개구부가 상기 공진기의 직경보다 충분히 작게 구성되는 경우, 상기 서포터 부분은 차단 영역으로 작용할 수 있다.
상기 서포터 부분의 차단 주파수(TM010 모드)가 도 21에서 도시되어 있다.
도 21로부터, 상기 개구부의 길이가 짧을 수록 상기 차단 주파스가 높아진다는 것을 알 수 있다.
상기 공진기의 공진 주파수와 상기 서포터 부분의 차단 주파수 사이의 차이가 더욱 크게 증가되는 경우, 상기 차단 특성이 우수하게 되므로 상기 공진기로부터 전자기파의 누출이 억제될 수 있다.
상기 서포터가 도 19(d)에서 도시한 바와 같이 설치되는 경우의 전자기파 분포가 도 20(c)에서 도시되어 있다.
상기 개구부가 원형인 경우, 도 20(d)에서 도시한 바와 같이 상기 개구부의 길이가 직경이 된다. 상기 개구부가 원형 이외의 형상을 가지는 경우 상기 개구부의 가장 긴 부분이 개구부의 길이가 된다.
이러한 매커니즘은 전자기파의 누출을 방지하고 차단 구조를 얻는 것을 가능하게 함으로써, 상기 공진기의 공진 주파수 및 무부하 Q 값이 안정적으로 측정될 수 있다.
또한, 상기 서포터의 길이가 길어짐에 따라 차단 특성이 더욱 우수하게 된다는 것을 알 수 있다. 차단 특성을 얻기 위해 적용되는 서포터의 최적 길이를 얻는 것은 어렵다. 일부의 경우, 불필요하게 긴 서포터가 이용된다.
다음에, 상기 원통형 공진기에서 서포터의 최적값을 구하기 위한 시뮬레이션을 설명하기로 한다.
도 22는 상기 원통형 공동 공진기의 서포터의 최적값을 구하기 위한 시뮬레이션을 실시하기 위한 공진기 형상에 필요한 조건을 도시하는 도면이다.
도 22에 도시한 바와 같이, 상기 공진기의 각 부분의 형상 및 유전체의 유전율을 설정하여 공진 주파수를 시뮬레이션한다.
상기 시뮬레이션의 결과가 도 23에서 도시되어 있다.
도 23으로부터, 상기 서포터의 길이가 변화되는 경우 공진 주파수가 약 1.5 mm 이상의 h 범위내에서 일정하게 되는 차단 구조체가 얻어진다는 것을 알 수 있다.
다음에, 피측정 유전체의 비유전율 ε에 따른 차이를 설명하기로 한다.
도 24(a)는 유전체의 비유전율이 ε=1, ε=100 및 ε=500으로 설정되는 경우 서포터의 길이 및 공진 주파수 사이의 관계의 기초 데이터(raw data)를 도시하는 그래프이고, 도 24(b)는 이의 규격화 데이터를 도시하는 그래프이다.
도 24(b)로부터, h/d가 0.5 이상인 경우에 차단 구조가 얻어질 수 있다는 것을 알 수 있다.
다음에, 공진기의 높이 H에 따른 차이를 설명하기로 한다.
도 25(a)는 공진기의 높이가 H=12.5 mm, H=25 mm, H=50 mm, H=100 mm 및 H=140 mm로 설정되는 경우, 서포터의 길이와 공진 주파수 사이의 관계의 기초 데이터를 도시하는 그래프이고, 도 25(b)는 이의 규격화 데이터를 도시하는 그래프이다.
도 25(b)로부터, h/d가 0.5 이상인 경우에 차단 구조가 얻어질 수 있다는 것을 알 수 있다.
그 밖에, 유전체의 삽입 구멍의 직경 d에 따른 차이를 설명하기로 한다.
도 26(a)는 공진기의 높이가 d=1 mm, d=3 mm, 및 d=5 mm로 설정되는 경우, 서포터의 길이와 공진 주파수 사이의 관계의 기초 데이터를 도시하는 그래프이고, 도 26(b)는 이의 규격화 데이터를 도시하는 그래프이다.
도 26(b)로부터, h/d가 0.5 이상인 경우에 차단 구조가 얻어질 수 있다는 것을 알 수 있다.
이러한 경우, 상기 시뮬레이션은 도 22의 공진기에 적용된다. 그러나, 상기 시뮬레이션의 결과는 상기 공진기의 형상 및 상기 개구부의 형상이 변화되는 경우에 실질적으로 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 공동 공진기는 분말용으로만 제한되지 않으며, 유전체로 이루어지는 어떠한 피측정 시료에 적용될 수 있다.
본 발명은 전술한 실시양태 및 실시예로만 제한되지 않는다. 본 발명이 특허청구범위에서 기재한 본 발명의 범위내에서 다양하게 변경될 수 있고 이러한 변경이 특허청구범위에 포함됨은 물론이다.
상기 실시양태 및 실시예에서, 혼합물(18)의 비유전율 측정시에, 상기 혼합물질(18)의 비유전율은 공동 공진기내로 전자기피를 입력한 다음 상기 전자기파의 반응에 기초하여 공진 주파수를 측정하여 구할 수 있다. 예를 들어, 특허 문헌 1에서 개시한 바와 같이, 상기 혼합물의 비유전율은 한 쌍의 전극이 배치되어 있고 상기 혼합물이 채워져 있는 용기내로 전압을 인가하여 구할 수 있다.
또한, 상기 혼합물의 비유전율은 직사각형 도파로에 전자기파를 입력한 다음 상기 응답하는 전자기파의 투과 계수 및 반사 계수를 측정하여 구할 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서, 공진 주파수의 측정시에 적용되는 공진 모드로서 TM010 모드가 사용된다. 상기 TM010 모드 이외의 TM0m0 모드(m=2,3,4,...)가 공진 모드로 이용될 수도 있다.
또한, 상기 실시양태 및 실시예에서, 액상 물질의 비유전율은 측정 장치(2)를 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 상기 실시양태 및 실시예에서, 상기 공동 공진기는 원통형으로 형성된다. 그러나, 상기 공동 공진기는 정사각형, 직사각형, 삼각형 등으로 형성될 수 있다.
그 밖에, 상기 실시양태 및 실시예에서, 상기 혼합물의 비유전율은 분말의 체적비가 일정하게 유지되는 경우 액상 물질의 비유전율을 변화시켜 측정한다. 상기 분말의 체적비가 상이하게 선택되는 경우 액상 물질의 비유전율을 변화시켜 상기 혼합물의 비유전율을 측정하는 경우, 상기 혼합물(18)의 비유전율은 대수 혼합 규칙 또는 Lichtenecker-Rother의 식을 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 상기 실시양태에서, 물 또는 알콜 등과 같은 액체 또는 물 및 알콜 등이 혼합되어 있는 혼합물이 액상 매질로 이용된다. 그러나, 물 또는 알콜을제외한 액체, 또는 이들의 혼합물, 또는 상기 액체와 분말 유전체로 구성되는 혼합물이 액상 매질로 이용될 수 있다.
그 밖에, 상기 실시예에서, 상기 튜브(12)에 주입되는 혼합물(18)은 주사기(14a) 및 주사기(14b)를 이용하여 유동시킨다. 그러나, 상기 혼합물(18)은 도 7에서 도시한 유동 장치(38A)를 이용하여 유동시킬 수도 있다.
상기 공동 공진기의 TM010 모드는 상기 모드가 최저 모드(무한수의 공진 피이크중 최저 공진 주파수를 갖는)이고 전기장이 공동 공진기의 중심축에 집중되는 특성을 이용하여 후속 시스템에 적용될 수 있다.
봉상형 유전체를 서포터가 설치되어 있는 공동 공진기의 중심축 상의 전기장 집중 부분에 삽입한 다음, 상기 공동 공진기의 공진 주파수 및 무부하 Q 값을 측정한 다음, 상기 측정 결과에 기초하여 상기 삽입된 봉형 유전체의 비유전율 및 유전 정접을 측정하기 위한 유전체 측정 장치가 실현될 수 있다.
서포터가 설치되어 있는 공동 공진기의 TM010 모드는 최저 모드이므로, 가특성(spurious characteristic)이 우수한 공진기 또는 필터가 실현될 수 있다.
이러한 경우, 서포터가 설치된 공동 공진기의 중심축상의 전기장 집중 부분에 봉상형 유전체를 삽입하면, 목적하는 공진 특성을 실현할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 수 GHz 이상의 고주파 대역에서도 분말의 비유전율을 고정밀도로 측정할 수 있는 분말의 비유전율 측정 방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 분말의 비유전율 측정 방법을 실시하기 위한 측정 장치의 블록도이다.
도 2는 유전체 봉입 장치(4)의 개략적 사시도이다.
도 3은 도 2에서 도시한 유전체 봉입 장치의 X-X 선을 따른 개략적 단면도이다.
도 4는 액상 매질의 비유전율과 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 5는 액상 매질의 비유전율과 혼합 매질(18)의 비유전율 사이의 또 다른 관계를 도시하는 그래프이다.
도 6은 분말의 체적비와 혼합물(18)의 비유전율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 7은 펌프를 이용한 유동 장치(38A)를 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 바람직한 실시양태에 따른 분말의 비유전율 측정 방법을 실시하기 위한 측정 장치의 개략도이다.
도 9는 교반 블레이드를 이용한 유동 장치(38B)를 도시하는 개략도이다.
도 10은 실시예 1에서 액상 매질의 비유전율과 혼합 매질(18)의 비유전율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 11은 실시예 2에서 액상 매질의 비유전율과 혼합 매질(18)의 비유전율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 12는 실시예 3에서 액상 매질의 비유전율과 혼합 매질(18)의 비유전율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 13은 실시예 4에서 분말의 체적비와 혼합 매질(18)의 비유전율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 14는 실시예 4에서 분말의 체적비와 혼합 매질(18)의 비유전율 사이의 또 다른 관계를 도시하는 그래프이다.
도 15는 실시예 5에서 분말의 체적비와 혼합 매질(18)의 비유전율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 16은 실시예 5에서 분말의 체적비와 혼합 매질(18)의 비유전율 사이의 또 다른 관계를 도시하는 그래프이다.
도 17은 실시예 6에서 분말의 체적비와 혼합 매질(18)의 비유전율 사이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 18은 실시예 6에서 분말의 체적비와 혼합 매질(18)의 비유전율 사이의 또 다른 관계를 도시하는 그래프이다.
도 19는 본 발명에서 분말의 비유전율 측정에 사용되는 원통형 공동 공진기의 구조를 도시한다.
도 20은 원통형 공동 공진기내의 전기장 분포를 설명하는 도면이다.
도 21은 원통형 공동 공진기의 서포터 부분의 차단 주파수를 도시하는 도면이다.
도 22는 원통형 공동 공진기의 서포터의 최적값을 얻기하기 위한 시뮬레이션을 실시하기 위한 공진기 형상에 필요한 조건을 도시하는 도면이다.
도 23은 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면이다.
도 24는 피측정 유전체의 비유전율 ε에 따른 차이를 설명하는 도면이다.
도 25는 공진기의 높이 H에 따른 차이를 설명하는 도면이다.
도 26은 유전체 삽입 구멍의 직경 d에 따른 차이를 설명하는 도면이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호 설명]
2, 30: 측정 장치
4: 유전체 봉입 장치
6: 네트워크 애널라이저
8: 연산처리장치
10: 공동 공진기
12: 튜브
14a, 14b: 주사기
16a, 16b: 구멍
18: 혼합물
20a, 20b: 커넥터
22a, 22b: 루프 안테나
32: 프로브
34: 케이블
36: 용기
38A, 38B: 유동장치
40: 펌프
42: 모터
44: 교반 블레이드

Claims (22)

  1. 분말 및 액상 매질로 이루어지는 혼합물의 비유전율을 계산하는 단계와;
    상기 혼합물의 비유전율이 상기 액상 매질의 비유전율과 같아지는 때 상기 혼합물의 비유전율 또는 상기 액상 매질의 비유전율을 상기 분말의 비유전율로 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  2. 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물을 공진기에 봉입하는 단계와;
    상기 공진기에 전자기파를 입력하는 단계와;
    상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 계산하는 단계와;
    상기 혼합물의 비유전율 및 상기 액상 매질의 비유전율로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  3. 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물이 채워져 있는 용기에 전자기파를 입력하는 단계와;
    상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 계산하는 단계와;
    상기 혼합물의 비유전율 및 상기 액상 매질의 비유전율로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 분말의 비유전율의 계산은 상기 혼합물의 비유전율이 상기 액상 물질의 비유전율과 같아지는 경우 상기 혼합물의 비유전율 또는 상기 액상 매질의 비유전율을 상기 분말의 비유전율로 계산함으로써 실시되는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합물의 비유전율이 상기 액상 매질의 비유전율과 같아지는 시점을 구하는 과정은 상기 혼합물의 비유전율을 측정하면서 상기 액상 매질의 비유전율을 점차적으로 변화시킴으로써 실시되는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 액상 매질은 액체를 함유하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 액상 매질은 액체 및 분말 유전체를 함유하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 액상 매질은 액체, 분말 유전체 및 분산제를 함유하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  9. 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물을 공진기에 봉입하는 단계와;
    상기 공진기내로 전자기파를 입력하는 단계와;
    상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 계산하는 단계와;
    상기 혼합물에 대하여 계산된 비유전율 및 상기 혼합물에 대한 상기 분말의 체적비로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  10. 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물이 채워져 있는 용기에 전자기파를 입력하는 단계와;
    상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 계산하는 단계와;
    상기 혼합물의 계산된 비유전율 및 상기 혼합물에 대한 상기 분말의 체적비로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 액상 매질의 비유전율은 분말 조성물의 비유전율의 0.5 배 이상인 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 액상 매질의 비유전율은 분말 조성물의 비유전율의 0.5 배 내지 2.0 배인 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  13. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 액상 매질은 액체를 함유하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  14. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 액상 매질은 액체 및 분말 유전체를 함유하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  15. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 액상 매질은 액체, 분말 유전체 및 분산제를 함유하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  16. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 분말의 비유전율의 계산은 대수 혼합 규칙 또는 Lichtenecker-Rother의 식을 이용하여 실시하는 것을 특징으로 하는 분말의 비유전율 측정 방법.
  17. 피측정 유전체가 삽입되는 것으로, 공동 공진기의 중심부에 축방향으로 형성된 하나 이상의 개구부와와,
    상기 개구부의 외측에 형성된 서포터를 포함하고,
    상기 개구부의 길이 d와 상기 서포터의 길이 h 사이의 관계 h/d는 0.5 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 공동 공진기.
  18. 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물을 공진기내에 봉입한 다음, 상기 공진기내로 전자기파를 입력한 다음, 상기 전자기파의 응답에 기초하여 상기 혼합물의 비유전율을 게산한 다음, 상기 혼합물의 비유전율 및 상기 액상 매질의 비유전율로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 분말의 비유전율 측정 방법에서 사용되는 공동 공진기로서,
    피측정 유전체가 삽입되는 것으로, 공동 공진기의 중심부에 축방향으로 형성된 하나 이상의 개구부와와,
    상기 개구부의 외측에 형성된 서포터를 포함하고,
    상기 개구부의 길이 d와 상기 서포터의 길이 h 사이의 관계 h/d는 0.5 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 공동 공진기.
  19. 분말 및 액상 매질로 구성되는 혼합물을 공진기내에 봉입한 다음, 상기 공진기내로 전자기파를 입력한 다음, 상기 전자기파의 반응에 근거하여 상기 혼합물의 비유전율을 게산한 다음, 상기 혼합물의 비유전율 및 상기 혼합물내의 상기 분말의 체적비로부터 상기 분말의 비유전율을 계산하는 단계를 포함하는 분말의 비유전율 측정 방법에서 사용되는 공동 공진기로서,
    피측정 유전체가 삽입되는 것으로, 공동 공진기의 중심부에 축방향으로 형성된 하나 이상의 개구부와와,
    상기 개구부의 외측에 형성된 서포터를 포함하고,
    상기 개구부의 길이 d와 상기 서포터의 길이 h 사이의 관계 h/d는 0.5 이상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 공동 공진기.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항중 어느 한 항에 기재된 공동 공진기내로 봉상형 유전체를 삽입한 다음, 상기 공동 공진기의 공진 주파수 및 무부하 Q 값을 측정한 다음, 상기 측정 결과에 기초하여 상기 삽입된 봉상형 유전체의 비유전율 및 유전 정접을 측정하기 위한 것임을 특징으로 하는 유전체 측정 장치.
  21. 제 17 항 내지 제 19 항중 어느 한 항에 기재된 공동 공진기에 봉상형 유전체를 삽입하여 목적하는 공진 특성을 실현하기 위한 것임을 특징으로 하는 공진기.
  22. 제 17 항 내지 제 19 항중 어느 한 항에 기재된 공동 공진기에 봉상형 유전체를 삽입하여 목적하는 공진 특성을 실현하기 위한 것임을 특징으로 하는 필터.
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