09.11.2012
Aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit sowie der Möglichkeit einer zerstörungsfreien Messung plattenförmiger Proben hat sich die Split-Zylinder-Resonator-Methode zur Messung der komplexen Permittivität dielektrischer Materialien bewährt. Das bisherige Modenanpassungs-Verfahren berücksichtigt lediglich die TE0np-Moden, da diese aufgrund ihrer winkelunabhängigen Feldver-
teilung einer Modenüberlagerung zugänglich sind und somit die Feldverteilung im probenbeladenen Resonator in guter Näherung nachgebildet werden kann. Die praktischen Schwierigkeiten bei der Anwendung dieser Messmethode bestehen in der Auswahl des gewünschten Modes bei dichter Abfolge resonanter Moden im gemessenen Spektrum sowie der Vorhersage von Störungen durch Modenüberlappung. Abweichende Messergebnisse müssen, sofern sie erkannt werden, außer Acht gelassen werden.
Die Erweiterung des Modenanpassungs-Verfahrens zur Berücksichtigung allgemeiner TEmnp-, TMmnp- und Hybrid-Moden ermöglicht zum einen die bessere Identifizierbarkeit gewünschter Moden und zum anderen eine Vorhersage von Resonanz-
störungen durch Modenüberlappung. Somit können Abweichungen in den Messergebnissen auf die spezifische Feldstruktur der Messanordnung zurückgeführt werden. Bild 1 zeigt die Messergebnisse der relativen Permittivität und des Verlustfaktors einer BF33-Materialprobe. Die deutliche Abweichung des ersten Messwertes (rot) kann auf die Störung des gewünschten TE011-Modes durch den benachbarten TE113-Mode zurückgeführt werden, wie aus Bild 2 ersichtlich ist.
Bild 1: Relative Permittivität und Verlustfaktor einer BF33-Materialprobe.
Bild 2: Gemessenes Spektrum für eine BF33-Materialprobe mit eingezeichneten Resonanzmoden.
Ansprechpartner: U. Arz
Fachbereich 2.2: Hochfrequenz und Felder