R&S®ZNA67矢量网络分析仪赋能材料测试

当前全球正处在5G规模化商用、6G/太赫兹预研、新能源汽车、航空航天隐身、半导体与高频电子多重技术浪潮叠加期，材料是所有高端技术的基础与瓶颈。材料行业过往无需测试电磁特性，核心应用场景以中低频为主，对材料电磁响应无严格要求，相关测试环节长期缺失。如今，随着高频需求激增，材料电磁特性直接决定终端产品性能与稳定性，其重要性愈发凸显，已成为材料研发、选型与量产质控的核心指标。传统测试方法精度不足，尤其难以满足低损耗材料的精准测量需求，测试效率低下，且专用测试夹具适配性差，客户需要一种设备能完全覆盖高频毫米波范围，并结合专用夹具可适配不同样品，提升测试的精度和结果的重复性。客户为国内高端化工新材料研发与生产企业，主营特种高分子材料，应用于多个下游领域，致力于高端材料研发与国产替代。

高端材料研发中，现有测试方式无法精准表征材料电磁特性、精度不足，难以满足低损耗材料的性能检测需求，制约高端产品迭代与质控。

因此，客户需要采用更精准的测试方法，结合专用夹具实现材料电磁参数的精准测量，包括:材料介电常数(Dk)、损耗角正切(Df)及材料电磁屏蔽效能等核心参数，保障研发材料性能达标，优化生产质控流程，助力高端材料研发落地与产品升级。客户公司的主营产品:改性塑料、完全生物降解塑料、特种工程塑料、碳纤维及复合材料等。

用户需求

核心需求是实现旗下特种工程塑料(重点为LCP等高频低损耗材料)电磁特性的精准测试，支撑5G通信等高端领域相关产品研发与质控。需采用适配的测试方法，结合专用夹具，一是精准测得材料介电常数(Dk)、介电损耗因子(Df)，二是开展材料电磁屏蔽效能测试，精准评估材料对电磁信号的屏蔽能力，满足下游高端应用场景的电磁兼容要求。要求测试精度高、数据稳定可追溯，适配高频测试场景，支撑材料配方优化与性能验证。同时，需解决现有测试方式精度不足、数据不可靠的问题，获取稳定、可追溯的测试数据，优化材料配方，验证产品性能，助力高端材料国产化突破与产品升级，确保材料符合下游高端应用场景的严苛要求，为研发迭代与生产品质管控提供可靠的数据支撑。

具体技术探讨

材料电磁特性测试，其核心采用谐振腔法与专用电磁屏蔽效能夹具配合，重点解决低损耗材料的参数精准测量问题，包括材料的介电常数、损耗因子及电磁屏蔽效能参数，为材料研发提供数据支撑。

对于材料介电常数(Dk)、损耗角正切(Df)，采用谐振腔法，搭配专用夹具，有效规避外界干扰，精准关联材料配方与性能的对应关系，避免传统测试中参数偏差，确保测量数据的准确性。其中，15GHz频段下，采用SPDR(分离介质谐振腔)，10GHz-67GHz频段，采用FPOR(准光腔)。对于电磁屏蔽效能测试，搭配专用夹具，包括:法兰同轴屏蔽效能、电场屏蔽效能和磁场屏蔽效能，通过夹具精准固定样品，依托VNA的高动态范围及100kHz起始频率，捕捉样品对不同频段电磁信号的衰减量，精准评估材料屏蔽性能，满足相关测试标准与实际应用需求。测试过程中，需控制测试环境的温度与湿度，减少环境因素对测量结果的影响;同时规范操作流程，确保测试步骤统一、数据可追溯。通过上述技术，可快速筛选优质材料，优化生产工艺，解决材料性能与应用场景不匹配的痛点，为材料升级、产品迭代提供可靠的技术依据，助力相关产业高质量发展。

R&S解决方案

针对介电常数(Dk)、介电损耗因子(Df)测试，本次采用“ZNA67矢量网络分析仪+泰灵思谐振腔”的组合方案，搭配专用测试夹具，实现精准、高效、可追溯的材料电磁特性测试，全面满足高端材料研发与品控需求。根据材料的频率不司，将预处理后的样品装入泰灵思谐振腔(15 GHz以下采用SPDR，10 GHz-67GHz采用FPOR)，通过ZNA67宽频段覆盖、高动态范围及高精度测量能力，可精准捕捉样品加载后的谐振频率变化，再通过系统软件内置算法，计算得出材料Dk、Df参数，全程遵循相关测试标准，确保数据稳定可追溯。

针对电磁屏蔽效能测试，本次采用“ZNA67矢量网络分析仪+鼎容实创专用夹具”方案，可完成法兰同轴、电场及磁场三类屏蔽效能测试。夹具严格按标准设计，通过精准固定样品，配合ZNA67的高动态范围及B16选件(可将起始频率扩展至100kHz)，采集S21透射参数并计算信号衰减量，实现材料屏蔽性能的高精度评估，数据稳定可靠，满足研发与质控需求。