矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀E5080B材料磁導(dǎo)率測試步驟

利用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA）E5080B測試材料的磁導(dǎo)率，是一種高精度、寬頻帶的電磁參數(shù)表征方法，尤其適用于微波頻段磁性材料的研發(fā)與質(zhì)量控制。以下是基于傳輸/反射法（如NRW算法）的材料磁導(dǎo)率測試標(biāo)準(zhǔn)流程：

一、測試準(zhǔn)備

1. 設(shè)備檢查：確認(rèn)E5080B矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、同軸夾具或波導(dǎo)測試夾具、標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)件（開路、短路、匹配負(fù)載）及待測磁性樣品（通常為環(huán)形或條狀，表面平整）狀態(tài)良好。

2. 樣品制備：將待測材料加工成適配測試夾具的尺寸，確保其完全填充測試路徑，避免空氣間隙，記錄樣品幾何尺寸（長度、截面積）。

二、系統(tǒng)校準(zhǔn)

1. 選擇測試端口：根據(jù)樣品類型連接至Port 1和Port 2，使用高質(zhì)量射頻電纜。

2. 執(zhí)行SOLT校準(zhǔn)：在儀器菜單中選擇“Calibration”，設(shè)置為SOLT（Short-Open-Load-Thru）校準(zhǔn)模式。依次連接校準(zhǔn)件，完成開路、短路、負(fù)載和直通校準(zhǔn)，消除系統(tǒng)誤差。

三、樣品測試

1. 連接樣品：將待測材料安裝至測試夾具中，確保接觸緊密。

2. 設(shè)置測試參數(shù)：設(shè)定頻率范圍（如10MHz–6GHz）、掃描點(diǎn)數(shù)（建議≥801點(diǎn)）、功率電平（通常為0dBm）、中頻帶寬（如1kHz）以平衡信噪比與速度。

3. 采集S參數(shù)：啟動掃描，獲取S11（反射）和S21（傳輸）參數(shù)數(shù)據(jù)，保存為S2P文件。

四、數(shù)據(jù)處理與磁導(dǎo)率提取

1. 導(dǎo)入數(shù)據(jù)：將S參數(shù)導(dǎo)入電磁仿真軟件（如MATLAB或CST），應(yīng)用NRW（Nicolson-Ross-Weir）算法反演計算。

2. 計算磁導(dǎo)率：通過傳播常數(shù)與特征阻抗推導(dǎo)出材料的復(fù)磁導(dǎo)率（μ_r = μ' - jμ''），其中實(shí)部μ'表征儲能能力，虛部μ''反映磁損耗。

3. 驗證結(jié)果：檢查數(shù)據(jù)在頻段內(nèi)是否連續(xù)、無多值性，排除因波長過短導(dǎo)致的非唯一性誤差。

五、注意事項

● 測試前預(yù)熱儀器15–30分鐘以保證穩(wěn)定性；

● 高磁導(dǎo)率材料易飽和，應(yīng)控制輸入功率；

● 樣品尺寸需精確測量，誤差將直接影響結(jié)果準(zhǔn)確性。

通過上述步驟，可實(shí)現(xiàn)對磁性材料磁導(dǎo)率的高效、準(zhǔn)確測試，為高頻器件設(shè)計提供關(guān)鍵參數(shù)支持。