介電常數(shù)是描述某種材料放入電容器中增加電容器存儲(chǔ)電荷能力的物理量。是相對(duì)介電常數(shù)與真空中絕對(duì)介電常數(shù)乘積。如果有高介電常數(shù)的材料放在電場(chǎng)中,電場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)在電介質(zhì)內(nèi)有可觀的下降。理想導(dǎo)體的相對(duì)介電常數(shù)為無(wú)窮大。根據(jù)物質(zhì)的介電常數(shù)可以判別高分子材料的極性大小。通常,相對(duì)介電常數(shù)大于3.6的物質(zhì)為極性物質(zhì);相對(duì)介電常數(shù)在2.8~3.6范圍內(nèi)的物質(zhì)為弱極性物質(zhì);相對(duì)介電常數(shù)小于2.8為非極性物質(zhì);我們生產(chǎn)的高頻高速線的參數(shù)控制重點(diǎn)在生產(chǎn)過(guò)程工藝中的細(xì)節(jié),絕緣介質(zhì)系數(shù)與高頻的關(guān)系影響也更為密切.
一些常見物質(zhì)的介電系數(shù):
一些常見物質(zhì)的導(dǎo)磁系數(shù):
介電常數(shù)(Dielectric Constant): 介電常數(shù)定義為電力線密度與電場(chǎng)強(qiáng)度的比值,在dielectric material(一般用的塑膠)中,介電常數(shù)越小,電容的效應(yīng)越小,電磁波通過(guò)的速率越快,目前測(cè)量介電常數(shù)的方法主要有集中電路法、傳輸線法、諧振法、自由空間波法等等,其中,傳輸線法、集中電路法、諧振法等屬于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量方法,測(cè)量通常是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,要求具有相應(yīng)的樣品采集技術(shù),另外對(duì)于已知介電常數(shù)材料發(fā)泡后的介電常數(shù)通常用經(jīng)驗(yàn)公式得到,量測(cè)的方法如下:
導(dǎo)電系數(shù)( conductivity)
物質(zhì)導(dǎo)電的能力,導(dǎo)電系數(shù)越大,電阻越小,相當(dāng)于機(jī)械方面的IACS係數(shù).
Velocity:電磁波在介質(zhì)內(nèi)的傳輸速度取決于介質(zhì)的介電系數(shù)(permittivity),及導(dǎo)磁系數(shù)(permeability),如下式:
在真空中:
可見電磁波在真空中是以光速在前進(jìn),假如電磁波在介質(zhì)中傳播,我們必需知道介質(zhì)的相對(duì)介電系數(shù)及相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù),以推算電磁波在介質(zhì)內(nèi)的傳遞速度,舉例而言,電磁波在SCSI Cable 內(nèi)的傳遞速度為:(選用發(fā)泡PE絕緣材料,介質(zhì)系數(shù) 2.3,銅導(dǎo)體的導(dǎo)磁系數(shù) 1)
介電系數(shù)的意義及其影響因素是什么
我們知道,一個(gè)平板電容器的電容量C與平板電極的面積S成正比,而與平板電極間的距離D成反比,其比例常數(shù)決定于介質(zhì)的特性,即:
絕緣介質(zhì)相對(duì)介電系數(shù)的大小有以下幾個(gè)影響因素:
(1)電場(chǎng)頻率。電介質(zhì)在電場(chǎng)中各種極化的形成都需要有一定的時(shí)間,當(dāng)電場(chǎng)頻率很高時(shí),某些需要時(shí)間長(zhǎng)的極化過(guò)程就可能跟不上電場(chǎng)的變化,因此,相對(duì)介電系數(shù)隨頻率的增高而趨于下降。
(2)溫度。電介質(zhì)的電子、原子極化不受溫度影響,但偶極子極化強(qiáng)度在很大的溫度范圍內(nèi)與溫度成反比。故有溫度升高、材料的密度變小相對(duì)介電系數(shù)降低;但當(dāng)溫度很低、分子運(yùn)動(dòng)被(部分)凍結(jié)時(shí),相對(duì)介電系數(shù)也開始升高。例如: 0C水的相對(duì)介電系數(shù)為88.0,而100C水的相對(duì)介電系數(shù)僅為55. 3。
(3)其他。由于水的相對(duì)介電系數(shù)很大(常溫),所以吸濕后的電介質(zhì),其相對(duì)介電系數(shù)也增大。另外,大氣壓力對(duì)氣體電介質(zhì)的相對(duì)介電系數(shù)影響很大,壓力增大時(shí),密度增大相對(duì)介電系數(shù)也增大。除此之外,分子量、結(jié)晶度、交聯(lián)度等因素的影響,主要表現(xiàn)在相對(duì)復(fù)介電系數(shù)的變化上。
綜合以上:
在低頻時(shí),介質(zhì)的導(dǎo)電率低,故其流經(jīng)的電流很小,然而,在高頻時(shí),介質(zhì)內(nèi)會(huì)被導(dǎo)入電流而有損耗,低頻看導(dǎo)體,高頻看絕緣,就是這樣來(lái)分析而來(lái)的語(yǔ)句,在部分用在基站,有多種設(shè)備間的相互干擾的時(shí)候,介質(zhì)的影響也是存在的,由于導(dǎo)體對(duì)導(dǎo)體會(huì)形成多種磁場(chǎng),電磁場(chǎng)散逸在空氣中或介質(zhì)而會(huì)損失能量,也就是EMI中的輻射干擾(另一種是經(jīng)由電流影響其他裝置的傳導(dǎo)干擾),這能量若耦合到其它裝置就造成干擾,若輻射損耗要小,則屏蔽效果要做好,在部分測(cè)試屏蔽阻抗的要求的線材時(shí)候,會(huì)更多考慮絕緣介質(zhì)的影響.現(xiàn)今介電常數(shù)的影響也更多的讓研發(fā)重視,其對(duì)應(yīng)的測(cè)量技術(shù)現(xiàn)在正在不斷進(jìn)步和日益完善,不同的工程要求和實(shí)驗(yàn)環(huán)境要有具體的選擇物料的方法,不可以照葫蘆畫瓢,生搬硬套,可以DOE階段進(jìn)行多種驗(yàn)證,和小編互動(dòng)討論更多的行業(yè)技術(shù)訊息分享,如果您有好的文章也歡迎投稿分享,謝謝!衰減參數(shù)科普篇;常見衰減相關(guān)問題解惑
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