Làm thế nào để tính toán hằng số cho tần số cao hơn?


10

Trong nhiều cuốn sách, độ thấm của vật liệu chỉ được liệt kê là hằng số điện môi cho một hoặc một vài tần số. 1 kHz được sử dụng thường xuyên (ví dụ: trong Cẩm nang Công nghệ Nhựa, phiên bản thứ 4, ISBN-13: 980-0-8493-7039-7), nhưng tôi đang tìm kiếm độ cho phép với tần suất cao hơn ít nhất 2000 lần (2 -4 GHz).

Làm thế nào để tính toán độ thấm của vật liệu cho tần số cao hơn? Là hằng số điện môi vẫn còn hữu ích ở đây?


Tôi rất muốn giới thiệu chống lại việc cố gắng tính toán. vật liệu ứng xử theo những cách hài hước ở tần số tương đối cao. Tôi sẽ xem qua nhiều sách tham khảo (CRC, v.v.) cũng như các bảng dữ liệu của nhà sản xuất để tìm một số giá trị đo cho độ thẩm thấu hoặc cho độ truyền qua của vật chất đó.
Carl Witthoft

@CarlWitthoft Rất nhiều thứ để tìm, nhưng không có gì cho dải tần số tôi có trong tâm trí.
Cột

Đó là nền tảng của câu hỏi, bạn cần thực sự thực hiện một thí nghiệm trên các vật liệu, hoặc bạn cần các số liệu để nuôi một thiết kế?
Brethlosze

@hypfco Để cải thiện một thiết kế hiện có. Các vật liệu hiện tại là tối ưu phụ.
Cột

Bạn có thể chia sẻ chi tiết hơn về thiết kế bạn cần đạt được nếu có thể?. Bạn có cần nó để cung cấp một mô phỏng 2D / 3D hoặc cho một loại tính toán khác không?
Brethlosze

Câu trả lời:


2

Có rất nhiều phương pháp để xác định độ thẩm thấu ở tần số cao, nhưng chúng dựa trên thực nghiệm thống nhất. Một trong những phương pháp dễ dàng là khoang cộng hưởng. Bạn tạo một khoang cộng hưởng có tần số cộng hưởng đã biết. Sau đó chèn vật liệu vào bên trong khoang bởi một số người giữ và xem tần số cộng hưởng bị nhiễu bao nhiêu (sử dụng máy phân tích mạng vector hoặc thiết bị tương tự). Từ đó bạn có thể tìm ra tính thấm. Đây là một phương pháp khá chính xác nhưng một thử nghiệm thăm dò mở có thể thực hiện một công việc hợp lý với ít sản xuất hơn.

Từ kinh nghiệm, thông thường có dữ liệu tốt về các vật liệu điện môi phổ biến xung quanh tần số gia nhiệt (2,45 GHz). Nó sẽ không có ý nghĩa khác nhau cho 1-4 GHz.

Tôi đã thử các khoang vi sóng bằng vật liệu điện môi ở dải 18-20 GHz và các giá trị thường được công bố là khá chính xác cho 10 GHz thậm chí được áp dụng ở 20 GHz. Nó chắc chắn vẫn là một điều có ý nghĩa để có!

Nếu bạn đang tìm kiếm dữ liệu cụ thể, tôi sẽ tìm đến các bảng dữ liệu từ các nhà sản xuất vật liệu nhất định. Matweb cũng là một tài nguyên tốt - bạn có thể đăng ký tài khoản miễn phí để có kết quả đầy đủ, tôi tin rằng: http://www.matweb.com/

Ngoài ra - chỉ là một bên, thực hiện mô phỏng ăng-ten + điện môi có thể khá dễ dàng để kiểm tra khả năng tồn tại của vật liệu điện môi, tùy thuộc vào độ phức tạp của hình dạng ăng-ten của bạn. Tôi đã sử dụng COMSOL và một loạt các gói khác để xác định phạm vi tiếp tuyến / độ mất tương đối áp dụng cho ăng ten vi sóng / kết thúc ra mắt. Nó chắc chắn nhịp đập mua vật liệu đắt tiền & sản xuất chỉ để tìm ra đáp ứng tần số của bạn là kém.


Tôi chưa tìm thấy số liệu thống kê chính xác trong Matweb, nhưng tôi sẽ tiếp tục đào. Tôi đã xem xét COMSOL, tôi có một số kinh nghiệm nhỏ với bộ phần mềm, nhưng không chắc liệu nó có thể được sử dụng cho một thứ chuyên dụng như thế này không. Theo hiểu biết tốt nhất của tôi, bạn phải tự thiết lập độ cho phép trong các mô phỏng.
Cột

@Mast bạn làm, nhưng bạn có thể đặt một phạm vi để mô phỏng hơn. Nó sẽ không thay đổi theo một độ lớn, vì vậy nếu bạn quét qua (ví dụ, đối với nhựa và gốm thông thường), phạm vi từ 2 đến 10 Er, tiếp tuyến mất 0,0001 đến 0,001, bạn sẽ che mất căn cứ của mình.
phyllis diller

Chắc chắn là không tốt như tôi hy vọng, nhưng cũng chắc chắn tốt hơn không có gì.
Cột

0

Tính toán hằng số là một hàm của tần số là cực kỳ khó khăn, đến mức được coi là không thực tế đến mức không thể. Cho phép như là một hàm của tần số hoạt động để đáp ứng với nhiều tính chất của điện môi và không tuân theo một đường cong dự đoán. Khi bạn quét qua phổ tần số, độ thẩm thấu của một lớp điện môi nhất định có thể tăng và giảm theo các khoảng thời gian dường như ngẫu nhiên.

Nếu bạn cần dữ liệu chính xác về độ thẩm thấu của một chất điện môi nhất định trong các trường hợp cụ thể (nhiệt độ, điện áp, tính chất cơ học, v.v.) là lựa chọn duy nhất được đề xuất.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.