ASTM D2520 ค่าการซึมผ่านเชิงซ้อน (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก) ของวัสดุฉนวนไฟฟ้าแข็งที่ความถี่ไมโครเวฟและอุณหภูมิสูงถึง 1650°C

ASTM D2520 ค่าการซึมผ่านเชิงซ้อน (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก) ของวัสดุฉนวนไฟฟ้าแข็งที่ความถี่ไมโครเวฟและอุณหภูมิสูงถึง 1650°C

มาตรฐาน ASTM D2520 ซึ่งพัฒนาโดยสมาคมการทดสอบและวัสดุแห่งอเมริกา (ASTM) อธิบายวิธีการทดสอบเพื่อหาค่าสภาพยอมทางไฟฟ้าเชิงซ้อนสัมพัทธ์ (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก) ของวัสดุฉนวนไฟฟ้าแข็งที่ความถี่ไมโครเวฟและอุณหภูมิสูงถึง 1650 องศาเซลเซียส วิธีการทดสอบเหล่านี้มีดังต่อไปนี้:

ASTM D2520 ค่าการซึมผ่านเชิงซ้อน (ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก) ของวัสดุฉนวนไฟฟ้าแข็งที่ความถี่ไมโครเวฟและอุณหภูมิสูงถึง 1650°C

  • วิธีทดสอบ A ใช้สำหรับชิ้นงานที่ขึ้นรูปอย่างแม่นยำตามขนาดภายในของท่อนำคลื่น วิธีทดสอบนี้ครอบคลุมการหาค่าสมบัติไดอิเล็กทริกไมโครเวฟของวัสดุไดอิเล็กทริกของแข็งไอโซทรอปิกที่ไม่ใช่แม่เหล็กในวิธีการทดสอบสายส่งไฟฟ้าลัดวงจร วิธีทดสอบนี้มีประโยชน์ในการวัดค่าค่าการยอมให้ผ่านและการสูญเสียได้หลากหลาย เหมาะสำหรับการใช้งานที่ความถี่ใดๆ ที่มีสายส่งและอุปกรณ์วัดที่เหมาะสม สายส่งที่สามารถทนอุณหภูมิสูงถึง 1650°C ในบรรยากาศออกซิไดซ์สามารถนำมาใช้ยึดชิ้นงานได้
  • วิธีทดสอบ B ใช้กับตัวอย่างที่มีรูปทรงเรขาคณิตเฉพาะซึ่งครอบครองพื้นที่ส่วนเล็กมากภายในโพรงเรโซแนนซ์
  • วิธีทดสอบ C ใช้โพรงเรโซแนนซ์ซึ่งมีข้อจำกัดน้อยกว่าในเรื่องขนาดตัวอย่าง รูปทรงเรขาคณิต และตำแหน่งเมื่อเทียบกับวิธีทดสอบ A และวิธีการทดสอบ B

แม้ว่าวิธีการทดสอบเหล่านี้จะใช้กับสเปกตรัมความถี่ไมโครเวฟตั้งแต่ประมาณ 0,5 ถึง 50,0 GHz แต่โดยทั่วไปแล้วการเพิ่มความถี่ในแต่ละอ็อกเทฟจะต้องใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณที่แตกต่างกันและท่อนำคลื่นทดสอบหรือโพรงเรโซแนนซ์ที่เล็กกว่า การทดสอบที่อุณหภูมิสูงกว่าจะดำเนินการโดยใช้ท่อนำคลื่นอุณหภูมิสูงพิเศษและโพรงเรโซแนนซ์

การคำนวณการออกแบบสำหรับส่วนประกอบต่างๆ เช่น สายส่ง เสาอากาศ เรโซเนเตอร์ ตัวเลื่อนเฟส และอื่นๆ จำเป็นต้องอาศัยความรู้เกี่ยวกับค่าการอนุญาติที่ซับซ้อนที่ความถี่ใช้งาน การวัดคลื่นไมโครเวฟที่เกี่ยวข้องจะเข้ามาแทนที่เทคนิคสนามกระจายสำหรับเทคนิคอิมพีแดนซ์วงจรรวมความถี่ต่ำ

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสำคัญของการซึมผ่านมีอยู่ในมาตรฐาน ASTM D150

วิธีทดสอบเหล่านี้มีประโยชน์สำหรับการยอมรับข้อกำหนด การประเมินการบริการ การควบคุมการผลิต และการวิจัยและพัฒนาเซรามิก แก้ว และวัสดุไดอิเล็กตริกอินทรีย์

โดยสรุป ASTM D2520 ได้กำหนดวิธีการทดสอบสำหรับการกำหนดค่าการอนุญาติที่ซับซ้อนของวัสดุฉนวนไฟฟ้าของแข็งที่ความถี่ไมโครเวฟ ซึ่งรวมถึงค่าคงที่ไดอิเล็กทริก (ส่วนจริง) และค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสีย (ส่วนจินตภาพ) ข้อมูลนี้มีความสำคัญต่อการออกแบบและการประเมินวัสดุที่ใช้ในระบบอิเล็กทรอนิกส์และการสื่อสารความถี่สูง

การใช้งานความถี่ไมโครเวฟ (เช่น เรดาร์ โทรคมนาคม ดาวเทียม และเตาไมโครเวฟ) จำเป็นต้องใช้วัสดุฉนวนที่ทำหน้าที่ตามที่คาดการณ์ได้ที่ความถี่สูง ค่าการอนุญาตที่ซับซ้อนของวัสดุจะควบคุมวิธีการจัดเก็บและกระจายพลังงานไฟฟ้าและแม่เหล็กในสภาพแวดล้อมเหล่านี้

มาตรฐาน ASTM D2520 กำหนดขั้นตอนมาตรฐานสำหรับ:

  • การวัดค่าส่วนจริง (ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก)
  • การวัดส่วนจินตภาพ (ปัจจัยการสูญเสีย)
  • การคำนวณแทนเจนต์การสูญเสีย

ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกบ่งชี้ปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่วัสดุสามารถกักเก็บได้ ปัจจัยการกระจายตัวแสดงถึงพลังงานที่สูญเสียไปภายในวัสดุเนื่องจากความร้อนไดอิเล็กตริก แทนเจนต์การสูญเสียคืออัตราส่วนที่แสดงถึงประสิทธิภาพของวัสดุฉนวน

มาตรฐาน ASTM D2520 ประกอบด้วยเทคนิคการทดสอบหลายอย่างที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่ความถี่ไมโครเวฟ โดยทั่วไปจะอยู่ในช่วง 1 GHz ถึง 40 GHz เทคนิคเหล่านี้ประกอบด้วย:

  • วิธีเรโซเนเตอร์แบบโพรง: ใช้โพรงเรโซแนนซ์เพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงความถี่และแบนด์วิดท์ทั้งแบบมีและไม่มีตัวอย่างทดสอบ วิธีนี้เหมาะสำหรับวัสดุที่มีการสูญเสียต่ำมาก
  • วิธีการส่งผ่านสาย: เกี่ยวข้องกับการวางตัวอย่างไว้ในท่อนำคลื่นหรือสายส่งแบบโคแอกเซียล วิธีนี้มีประโยชน์สำหรับช่วงความถี่ที่กว้างขึ้นและวัสดุที่มีการสูญเสียสัญญาณปานกลางถึงสูง
  • วิธีฟรีฟิลด์: ใช้เสาอากาศและพื้นที่เปิดโล่งสำหรับการวัดแบบไม่สัมผัส วิธีนี้เหมาะที่สุดสำหรับตัวอย่างขนาดใหญ่หรือวัสดุที่ไม่สามารถตัดหรือขึ้นรูปได้ง่าย

ตัวอย่างทดสอบต้องมีความหนาสม่ำเสมอและมีขนาดที่เหมาะสมกับอุปกรณ์เฉพาะ (เช่น ท่อนำคลื่นหรือโพรง) การเตรียมพื้นผิวเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ ต้องมีการควบคุมสภาพแวดล้อม (อุณหภูมิ ความชื้น)

วัสดุที่ผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D2520 ใช้ใน:

  • แผงวงจรพิมพ์ (PCBs)
  • สารตั้งต้นไมโครเวฟและเรโดม
  • ส่วนประกอบการบินและดาวเทียม
  • ฉนวนความถี่สูง
  • โครงสร้างโปร่งใส RF

มาตรฐาน ASTM D2520 ถือว่ามีความสำคัญด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้:

  • รองรับการใช้งานความถี่สูง: ที่ความถี่ไมโครเวฟ (โดยทั่วไปคือ 1 GHz ถึง 40 GHz) พฤติกรรมของวัสดุจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากเมื่อเทียบกับความถี่ที่ต่ำกว่า มาตรฐานนี้ช่วยให้วิศวกรและนักวิจัย:
    • การเลือกวัสดุที่มีการสูญเสียไดอิเล็กทริกต่ำเพื่อลดการสูญเสียพลังงานให้เหลือน้อยที่สุด
    • การออกแบบส่วนประกอบที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่แม่นยำสำหรับวงจร RF/ไมโครเวฟ เสาอากาศ และระบบเรดาร์
  • ช่วยให้สามารถระบุลักษณะของวัสดุได้อย่างแม่นยำ: วิธีการทดสอบที่อธิบายไว้ในมาตรฐานนี้กำหนดค่าคงที่ไดอิเล็กทริก ปัจจัยการสูญเสีย และแทนเจนต์การสูญเสีย ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการประเมินวัสดุที่ใช้ในแผ่น PCB ท่อนำคลื่น ซับสเตรตไมโครเวฟ และส่วนประกอบอากาศยาน
  • รับประกันประสิทธิภาพในระบบสำคัญ: ระบบต่างๆ เช่น ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม เรดาร์ยานยนต์ และโครงสร้างพื้นฐานไร้สาย ล้วนต้องการวัสดุที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่คาดการณ์ได้และมีเสถียรภาพที่ความถี่ไมโครเวฟ มาตรฐานนี้รับประกันว่าวัสดุเหล่านี้ตรงตามเกณฑ์ประสิทธิภาพที่กำหนด
  • อำนวยความสะดวกในการเปรียบเทียบวัสดุและการควบคุมคุณภาพ: มาตรฐานนี้ให้พื้นฐานที่สม่ำเสมอสำหรับการเปรียบเทียบวัสดุและช่วย:
    • นักพัฒนาวัสดุเปรียบเทียบวัสดุฉนวนใหม่
    • ช่วยให้ผู้ผลิตสามารถตรวจสอบความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์ได้
    • ช่วยให้ผู้ใช้ปลายทางสามารถเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับย่านความถี่เฉพาะได้
  • สนับสนุนนวัตกรรมด้านเทคโนโลยี RF และไมโครเวฟ: เมื่อเทคโนโลยี 5G เรดาร์ และดาวเทียมมีการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด การระบุลักษณะเฉพาะของไดอิเล็กทริกที่แม่นยำที่ความถี่สูงจึงมีความสำคัญยิ่งขึ้น มาตรฐานนี้ให้:
    • การออกแบบที่มีประสิทธิภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูงแบบกะทัดรัด
    • ลดการสูญเสียสัญญาณและการรบกวนให้เหลือน้อยที่สุด
    • การจัดการความร้อนที่ดีขึ้นผ่านการเลือกใช้วัสดุที่ดีขึ้น

โดยสรุป มาตรฐาน ASTM D2520 มีความสำคัญเนื่องจากช่วยให้สามารถวัดค่าการอนุญาติที่ซับซ้อนที่ความถี่ไมโครเวฟได้อย่างแม่นยำและสม่ำเสมอ จึงเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับอุตสาหกรรมไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ อวกาศ กลาโหม และโทรคมนาคม หากไม่มีมาตรฐานนี้ ประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และประสิทธิภาพของระบบความถี่สูงอาจลดลง

องค์กรของเราให้การสนับสนุนธุรกิจในทุกภาคส่วนมายาวนาน ผ่านกิจกรรมการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินที่หลากหลาย ด้วยทีมงานที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับโลกอย่างใกล้ชิดและพัฒนาตนเองอย่างต่อเนื่อง ในส่วนนี้ เรายังให้บริการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D2520 สำหรับวิธีทดสอบมาตรฐานสำหรับค่าการซึมผ่านเชิงซ้อน (ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก) ของวัสดุฉนวนไฟฟ้าแข็งที่ความถี่ไมโครเวฟและอุณหภูมิสูงถึง 1650°C

WhatsApp