Sパラメータ法 誘電率・透磁率測定 技術概要

測定対象の材料を含む伝送路のSパラメータを元に誘電率・透磁率を求めることができます。 材料を自由空間に設置して測定するフリースペース法と、同軸線路や導波管などの閉じた空間に材 料を挿入して測定するサンプルホルダー法に大別されます。 いずれも材料の周波数特性を評価す るのに最適です。 一方で、損失測定の精度がネットワーク・アナライザの位相測定に依存するた め低損失材料の評価には制限があります。(低損失材料の評価には共振器摂動法が有効です。)
Keysight材料測定スイート N1500Aと組み合わせることで、効率的で信頼性の高い材料測定が 行えます。N1500Aは、さまざまなアルゴリズムに対応していますが、その中でも代表的なもの を以下に示します。

N1500Aモデル名測定
Sパラメータ
材料
パラメータ
概要
Reflection/
Transmission
Mu and Epsilon
Nicholson-
Ross-Weir
(NRW)
S11, S21,
S12, S22
εr  μr NicholsonとRossによって開発され、のちにWeirによって、Sパラメータから誘電率と透磁率を計算するためにネットワーク・アナライザに適用されました。 半波長を超える厚さの低損失サンプルで は不連続部が生じる可能性があります。 フェライトや電波吸収体などの磁性材料 の評価に最適です。
Reflection/
Transmission
Epsilon
Precision
NIST
Precision
S11, S21, S22 εr Sパラメータから誘電率を計算するため に、NISTによって開発されました。比 較的厚みのある低損失誘電材料サンプル に最適です。
Transmission
Epsilon Fast
Fast
Transmission
S21, S12 εr 誘電率を予測し、その予測値から計算されるSパラメータと実測値の差が、所定の値より小さくなるまで最小化を繰り返します。 S21とS12、またはその平均値を使用します。比較的厚みのある低損失 誘電材料や、反射測定の顕著な誤差が避 けられない場合に最適です。