如何选择合适的电介质材料

PASTERNACK 2024-12-17 09:17:48

电介质材料除了严格由导体构成的结构外,其他射频/微波结构中都会使用。不同的结构中使用不同的电介质材料,那么今天我们就一起来看看如何选择合适的电介质材料。

详细地说,电介质是一种绝缘材料,当受到电场作用时会极化,这种现象称为电介质极化。尽管空间的磁导率通常呈静态(除了存在铁磁物体的情况外);然而,空间的介电常数受材料填充的空间中的气体、液体和固体的影响很大。与磁导率一样,介电常数的影响取决于频率。因此在整个频率范围内测量复介电常数。

在大多数射频应用中,选择合适的电介质材料的标准就是了解电介质的介电常数、损耗角正切和磁导率。

一、介电常数

在介电常数或相对介电常数的情况下,电介质将对通过电介质的任何电场产生影响。这种效应的重要性取决于电介质的相对介电常数。在平行板电容器中,平行导电板之间材料的介电常数直接影响结构的整体电容。同样,传输线、电路或其他射频结构之间、内部或涂层的介电材料基于介电常数影响该结构的特性。这种效应还使得能够设计可用于测量传输线和其他结构并从测量结果中提取介电常数的结构。需要注意的是,对于许多电介质来说,介电常数是频率的函数。

二、介电损耗

损耗角正切,或称介电损耗,是另一个重要的介电特性,它决定了电介质穿过电场所损失的能量。有些介电材料能够在入射电场中吸收较多的能量,这样就导致介电损耗。对于传输线和大多数平面电路,则希望具有低损耗正切。然而,也有一些应用,如用于消声室和隐形平台的辐射吸收材料(RAMs),优先考虑高损耗正切。

三、磁导率

在大多数射频电介质应用中,磁导率通常是一种不受欢迎的特性,尽管材料的磁导率可避免并发症或如果专门应用特别需要。

因此了解电介质的介电常数、损耗角正切和磁导率这三个特性,对于选择合适的电介质材料是至关重要的。

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