JIS R 1641:2007 ファインセラミックス基板のマイクロ波誘電特性の測定方法 | ページ 5

                                                                              R 1641 : 2007

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                                 図 10 縁端効果の補正項   攀S 攀

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R 1641 : 2007
                              図 11 縁端効果の補正項       一            一
11. 空洞共振器の線膨張係数α及び比抵抗率の温度係数TC    ‰湮     定 試験試料の温度特性測定に先立ち,
空洞共振器の線膨張係数α及び比抵抗率の温度係数TC    ‰      定する。

11.1 測定条件

 測定条件は,次による。
a) 測定温度範囲は−4085 ℃,相対湿度は60 %以下とする。
b) 高湿雰囲気中ではQ値の劣化が認められるため,測定に当たっては湿度管理に十分注意する必要があ
    る。したがって,測定は,湿度制御可能な恒温槽中又は乾燥気体中で行わなければならない。
c) 恒温槽内の温度分布は,±1 ℃以下に保たれなければならない。
d) 空洞共振器全体が測定温度に達することができるよう,測定温度に到達してから測定までに,十分な

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                                                                              R 1641 : 2007

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    時間が確保されなければならない。

11.2 測定手順

 測定手段は,次による。
a) 空洞共振器の内面にPTFEリングをはりつけた後,二つの半円筒ジグを接合面のずれがないように固
    定する[図3 a)参照]。
b) 恒温槽の中に空洞共振器を設置後,TE011モードの共振ピークの挿入損失が約30 dBになるように結合
    ループの挿入深さを調整する。
c) 恒温槽の温度を測定温度Tに設定し,十分な時間を経た後,TE011モードの共振周波数f0 (T ),電力半
    値幅             T ),挿入損失IA0 (T ) を測定する。

11.3 空洞共振器の線膨張係数αの計算

 空洞共振器の線膨張係数は,次の手順で求める。
a) 空洞の寸法比S
                            D(Tref )
                         S           (46)
                            H(Tref )
                      ここに,      S :  空洞の寸法比であり,測定温度範囲において一定で
                                         あると仮定する。
                                D (Tref) :  室温Trefにおける空洞の内径 (m)
                                H (Tref) :  室温Trefにおける空洞の高さ (m)
b) 測定温度Tでの空洞共振器寸法D (T ),H (T )
                                                2
                                c      j01   2
                                             S
                         DT                        (47)
                               f0 T
                               DT
                         HT           (48)
                                S
                      ここに, D (T ) :  測定温度Tにおける空洞の内径 (m)
                                H (T ) :  Tにおける空洞の高さ (m)
                                f0 (T ) :  TにおけるTE011モードの共振周波数 (Hz)
c) 空洞共振器の線膨張係数α
                               1   DT   D(Tref )

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                            D(Tref )     Tref
                      ここに,    Tref :  室温 (℃)
                                   T :  測定温度 (℃)
11.4 空洞共振器の比抵抗率の温度係数TC   ‰      算 空洞共振器の比抵抗率の温度係数TC    ‰      次の手順
で計算する。
                                       r         T )
a) 測定温度Tでの空洞共振器の比抵抗率
                                                          2
                                                        3
                                          2  201   2 S
                               4 f0 T Qu T   j   2
                                                     2
                          rT                          3

(pdf 一覧ページ番号 )

                                                    2
                                         2       S
                                     0 0c  j201
                                                 2
                                 1
                          r (T)        (51)
                                 r T
                      ここに,    r       T ) :  測定温度Tにおける比導電率
                                 r         T ) :  Tにおける比抵抗率

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R 1641 : 2007
                                 Qu (T ) :  Tにおける無負荷Q
b) 空洞共振器のTCρ
                                 1    r(T)   r (Tref )
                        TC                          (52)
                                        T
                                r (Tref )  Tref
                                 r        Tref) :  室温Trefにおける比抵抗率
                      ここに,
12. 試験試料の比誘電率      及び誘電正接tan  湮       依存性の測定

12.1 測定条件

 測定温度範囲は−40+85 ℃,また,相対湿度は60 %以下とする。高湿雰囲気中ではQ
値の劣化が認められるため,測定に当たっては湿度管理に十分注意する必要がある。したがって,測定は
湿度制御可能な恒温槽中又は乾燥気体中で行わなければならない。

12.2 手順

 10.に準じる。
12.3 試験試料のTC    攀‰    算 測定温度範囲内の任意の各温度において測定した共振周波数f0 (T ) から,
10.4に示した計算手順に従って測定温度Tにおける比誘電率        (T ) を求める。このとき,試験試料厚及び
共振器内径,高さを,各測定温度における値に温度補正する必要がある。
a) 温度Tにおける試験試料厚t (T )
                        tT    t(Tref ) 1
                                       t (T Tref  (53)
                      ここに, Tref :  室温 (℃)
                                 t  懿   試験試料の線膨張係数
b) 温度Tにおける空洞共振器の内径D (T ),高さH (T )
                         DT    D(Tref ) 1(T Tref   (54)
                         HT    D(T/)     (55)
                      ここに,    α :  11.3で求めた空洞共振器の線膨張係数
                                   S :  11.3で求めた空洞共振器の寸法比
c)         (T )
      f0 (T ),t (T ),D (T ),H (T )を使用して10.4の計算手順に従って温度Tにおける比誘電率 (T ) を
    求める。
d)       の温度係数TC   攀
                                1      T     Tref
                        TC                         (56)
                                Tref    T  Tref
12.4 試験試料のtan  湮                                                 
                             依存性の測定 温度Tにおいて測定したQu (T ),    (T ) とt (T ),D (T ),H (T ),
                                                   ) を求める。
Rs (T ) によって,10.6に示した計算手順に従って tan(T
                                               δ
   tan(T
      δ ) の計算において必要となるRs (T ) は導電率σ(T ) の関数である。しかし,σ(T ) は温度に対し
て線形ではないため,11.4で求めた抵抗率ρの温度係数TC   ‰         所定のσ(T ) をρ(T ) の逆数として求
め,Rs (T ) を算出する。このようにして tanの温度Tに対する依存性を測定することができる。
                                       δ

13. 報告

 測定結果には,次の項目を報告する。
a) この規格の規格番号
b) 測定日時
c) 測定場所

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                                                                              R 1641 : 2007

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d) 試験試料の記号
e) 試験試料の寸法
f)  試験環境(温度,湿度)
g) 電気特性
  1) 測定周波数f0
  2) 比誘電率  
  3) 誘電正接 tanδ
  4) 比誘電率の温度係数TC
  5) 誘電正接の温度依存性