W wielu książkach przenikalność materiału jest wymieniona tylko jako stała dielektryczna dla jednej lub kilku częstotliwości. Często stosuje się 1 kHz (na przykład w Plastics Technology Handbook, wydanie 4, ISBN-13: 978-0-8493-7039-7), ale szukam przenikalności dla częstotliwości co najmniej 2000 razy wyższej (2) -4 GHz).
Jak obliczyć przenikalność materiału dla wyższej częstotliwości? Czy stała dielektryczna jest tu nadal przydatna?
Odpowiedzi:
Istnieje wiele metod określania przenikalności z wysoką częstotliwością, ale są one jednolicie oparte na eksperymentach. Jedną z łatwych metod jest wnęka rezonansowa. Tworzysz wnękę rezonansową o znanej częstotliwości rezonansowej. Następnie włóż materiał do wnęki za pomocą jakiegoś uchwytu i sprawdź, o ile zaburzona jest częstotliwość rezonansowa (za pomocą analizatora sieci wektorowej lub podobnego sprzętu). Na tej podstawie można ustalić przenikalność. Jest to dość dokładna metoda, ale test z otwartą sondą może wykonać rozsądną pracę przy znacznie mniejszej produkcji.
Z doświadczenia wynika, że zazwyczaj istnieją dobre dane na temat popularnych materiałów dielektrycznych wokół częstotliwości ogrzewania (2,45 GHz). Prawdopodobnie nie będzie się znacząco różnić dla 1-4 GHz.
Testowałem komory mikrofalowe z materiałami dielektrycznymi w zakresie 18-20 GHz i zwykle publikowane wartości są dość dokładne dla 10 GHz, nawet przy 20 GHz. Z pewnością jest to nadal sensowne!
Jeśli szukasz konkretnych danych, zajrzałbym do kart danych od producentów danego materiału. Matweb jest również dobrym źródłem - możesz założyć darmowe konto, aby uzyskać pełne wyniki, wierzę: http://www.matweb.com/
Ponadto - tak na marginesie, wykonywanie symulacji anteny + dielektryka może być dość łatwe do przetestowania żywotności materiałów dielektrycznych, w zależności od złożoności geometrii anteny. Użyłem COMSOL i kilku innych pakietów do określenia odpowiednich zakresów stycznych przenikalności / strat dla anten mikrofalowych / końcówek. To na pewno bije kupowanie drogich materiałów i produkcji tylko po to, aby dowiedzieć się, że twoje pasmo przenoszenia jest słabe.
źródło
Obliczanie przenikalności jako funkcji częstotliwości jest co najmniej niezwykle trudne, do tego stopnia, że uważa się ją za tak niepraktyczną, że niemożliwą. Przenikalność jako funkcja częstotliwości zachowuje się w odpowiedzi na wiele właściwości dielektryka i nie przebiega zgodnie z przewidywalną krzywą. Podczas przesuwania się po spektrum częstotliwości przenikalność danego dielektryka może rosnąć i opadać w pozornie przypadkowych odstępach.
Jeśli potrzebujesz dokładnych danych dotyczących przenikalności danego dielektryka w danych okolicznościach (temperatura, napięcie, właściwości mechaniczne itp.), Pomiar jest jedyną zalecaną opcją.
źródło