Daha yüksek frekanslar için geçirgenlik nasıl hesaplanır?

Birçok kitapta, bir malzemenin geçirgenliği sadece bir veya birkaç frekans için dielektrik sabiti olarak listelenir. 1 kHz sıklıkla kullanılır (örneğin, Plastik Teknolojisi El Kitabı, 4. baskı, ISBN-13: 978-0-8493-7039-7), ancak en az 2000 kat daha yüksek bir frekansın geçirgenliğini arıyorum (2 -4 GHz).

Daha yüksek bir frekans için bir malzemenin geçirgenliği nasıl hesaplanır? Dielektrik sabiti burada hala faydalı mı?

electrical-engineering materials rf-electronics

— direk
kaynak

Bir hesaplama girişimine karşı şiddetle tavsiye ediyorum. malzemeler nispeten yüksek frekanslarda komik şekilde davranırlar. Geçirgenlik veya bu konuda geçirgenlik için ölçülen bazı değerleri bulmak için üretici veri sayfalarının yanı sıra birçok referans kitabı (CRC, vb.)

— Carl Witthoft

@CarlWitthoft Bulmak için bol, ama aklımdaki frekans aralığı için hiçbir şey.

— Mast

Sorunun arka planı hangisidir, aslında malzemeler üzerinde bir deney yapmanız veya bir tasarımı beslemek için rakamlara mı ihtiyacınız var?

— Brethlosze

@hypfco Mevcut bir tasarımı geliştirmek için. Mevcut malzeme optimalin altındadır.

— Mast

Mümkünse elde etmeniz gereken tasarım hakkında daha fazla ayrıntı paylaşabilir misiniz? Bir 2D / 3D simülasyonu beslemek veya başka bir hesaplama türü için ihtiyacınız var mı?

— 16:15, Brethlosze

Yanıtlar:

Yüksek frekansta geçirgenlikleri belirlemek için birçok yöntem vardır, ancak bunlar deneysel olarak eşittir. Kolay yöntemlerden biri rezonans boşluğudur. Bilinen bir rezonans frekansına sahip bir rezonans boşluğu oluşturursunuz. Daha sonra malzemeyi bir tutucu tarafından boşluk içine yerleştirin ve rezonans frekansının ne kadar bozulduğunu görün (bir vektör ağ analizörü veya benzer bir ekipman kullanarak). Bundan geçirgenliği anlayabilirsiniz. Bu oldukça doğru bir yöntemdir, ancak açık bir prob testi çok daha az imalatla makul bir iş yapabilir.

Deneyimden, tipik olarak ısıtma frekansı (2.45 GHz) çevresindeki yaygın dielektrik malzemeler hakkında iyi veriler vardır. 1-4 GHz için muhtemelen anlamlı bir farklılık göstermeyecektir.

Mikrodalga boşluklarını 18-20 GHz aralığında dielektrik malzemelerle test ettim ve genellikle yayınlanan değerler 20 GHz'de uygulanan 10 GHz için oldukça doğrudur. Kesinlikle hala anlamlı bir şey!

Belirli veriler arıyorsanız, belirli bir malzemenin üreticilerinin veri sayfalarına bakarım. Matweb ayrıca iyi bir kaynaktır - tam sonuç almak için ücretsiz bir hesaba kaydolabilirsiniz, inanıyorum: http://www.matweb.com/

Ayrıca - bir kenara, anten geometrisinin karmaşıklığına bağlı olarak, dielektrik malzemelerin canlılığını test etmek için anten + dielektrik simülasyonları yapmak oldukça kolay olabilir. Mikrodalga antenleri / uç lansmanları için geçerli göreceli geçirgenlik / kayıp teğet aralıklarını belirlemek için COMSOL ve bir sürü başka paket kullandım. Emin olun pahalı malzeme satın almak ve üretim sadece frekans tepki zayıf bulmak için.

— phyllis dilleri
kaynak

Matweb'de henüz doğru istatistikleri bulamadım, ancak kazmaya devam edeceğim. COMSOL düşündüm, paketi ile bazı küçük bir deneyim var, ama bu gibi özel bir şey için kullanılabilir olup olmadığını emin değildi. Bildiğim kadarıyla simülasyonlarda izin vermeyi kendiniz belirlemelisiniz.

— Mast

@Mast yapın, ancak simüle etmek için bir aralık ayarlayabilirsiniz. Büyüklük sırasına göre değişmeyecektir, bu nedenle (örneğin, plastik ve seramikler için) 2 ila 10 Er, 0.0001 ila 0.001 kayıp teğet aralığını süpürürseniz, üslerinizi kaplamış olursunuz.

— phyllis diller

Kesinlikle umduğum kadar iyi değil, ama kesinlikle hiçbir şeyden daha iyi.

— Mast

Geçirgenliğin bir frekans fonksiyonu olarak hesaplanması, imkansız olduğu kadar pratik olmadığı düşünülerek, en iyi ihtimalle son derece zordur. Frekansın bir fonksiyonu olarak geçirgenlik, dielektrikin birçok özelliğine tepki olarak hareket eder ve öngörülebilir bir eğri izlemez. Frekans spektrumu boyunca ilerledikçe, belirli bir dielektrikin geçirgenliği, görünüşte rastgele aralıklarla yukarı ve aşağı gidebilir.

Belirli koşullar altında (sıcaklık, voltaj, mekanik özellikler vb.) Belirli bir dielektriğin geçirgenliği hakkında doğru verilere ihtiyacınız varsa, ölçüm önerilen tek seçenektir.

— Frank van Wensveen
kaynak