IEC 61338-1-3-1999 Waveguide type dielectric resonators - Part 1-3 General information and test conditions - Measurement method of complex relative permittivity for dielectric reso.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE CEI IEC INTERNATIONAL STANDARD 61338-1-3 Premire dition First edition 1999-11 Rsonateurs dilectriques modes guids Partie 1-3: Informations gnrales et conditions dessais Mthode de mesure de la permittivit relative complexe des matriaux dilectriques pour les rsonateurs dilectrique

2、s fonctionnant aux hyperfrquences Waveguide type dielectric resonators Part 1-3: General information and test conditions Measurement method of complex relative permittivity for dielectric resonator materials at microwave frequency Numro de rfrence Reference number CEI/IEC 61338-1-3:1999Numros des pu

3、blications Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI sont numrotes partir de 60000. Publications consolides Les versions consolides de certaines publications de la CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par exemple, les numros ddition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent respectivement

4、la publication de base, la publication de base incorporant lamendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2. Validit de la prsente publication Le contenu technique des publications de la CEI est constamment revu par la CEI afin quil reflte ltat actuel de la technique. Des

5、renseignements relatifs la date de reconfir- mation de la publication sont disponibles dans le Catalogue de la CEI. Les renseignements relatifs des questions ltude et des travaux en cours entrepris par le comit technique qui a tabli cette publication, ainsi que la liste des publications tablies, se

6、trouvent dans les documents ci- dessous: Site web de la CEI* Catalogue des publications de la CEI Publi annuellement et mis jour rgulirement (Catalogue en ligne)* Bulletin de la CEI Disponible la fois au site web de la CEI* et comme priodique imprim Terminologie, symboles graphiques et littraux En c

7、e qui concerne la terminologie gnrale, le lecteur se reportera la CEI 60050: Vocabulaire Electro- technique International (VEI). Pour les symboles graphiques, les symboles littraux et les signes dusage gnral approuvs par la CEI, le lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littraux utiliser en lectr

8、otechnique, la CEI 60417: Symboles graphiques utilisables sur le matriel. Index, relev et compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: Symboles graphiques pour schmas. * Voir adresse site web sur la page de titre. Numbering As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a de

9、signation in the 60000 series. Consolidated publications Consolidated versions of some IEC publications including amendments are available. For example, edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base publication incor- porating amendment 1 and the base public

10、ation incorporating amendments 1 and 2. Validity of this publication The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC, thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to the date of the reconfirmation of the publication is available

11、in the IEC catalogue. Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list of publications issued, is to be found at the following IEC sources: IEC web site* Catalogue of IEC publications P

12、ublished yearly with regular updates (On-line catalogue)* IEC Bulletin Available both at the IEC web site* and as a printed periodical Terminology, graphical and letter symbols For general terminology, readers are referred to IEC 60050: International Electrotechnical Vocabulary (IEV). For graphical

13、symbols, and letter symbols and signs approved by the IEC for general use, readers are referred to publications IEC 60027: Letter symbols to be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical symbols for use on equipment. Index, survey and compilation of the single sheets and IEC 60617: Graphica

14、l symbols for diagrams. * See web site address on title page.NORME INTERNATIONALE CEI IEC INTERNATIONAL STANDARD 61338-1-3 Premire dition First edition 1999-11 Rsonateurs dilectriques modes guids Partie 1-3: Informations gnrales et conditions dessais Mthode de mesure de la permittivit relative compl

15、exe des matriaux dilectriques pour les rsonateurs dilectriques fonctionnant aux hyperfrquences Waveguide type dielectric resonators Part 1-3: General information and test conditions Measurement method of complex relative permittivity for dielectric resonator materials at microwave frequencyCommissio

16、n Electrotechnique InternationaleInternational Electrotechnical Commission Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogue IEC 1999 Droits de reproduction rservs Copyright - all rights reserved Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque fo

17、rme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photo-copie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. No part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permis

18、sion in writing from the publisher. International Electrotechnical Commission 3, rue de Varemb Geneva, Switzerland Telefax: +41 22 919 0300 e-mail: inmailiec.ch IEC web site http:/www.iec.ch CODE PRIX PRICE CODE T 2 61338-1-3 CEI:1999 SOMMAIRE Pages AVANT-PROPOS . 6 INTRODUCTION 10 Articles 1 Domain

19、e dapplication et objet . 12 2 Paramtres mesurer . 12 3 Thorie et quations de calcul . 14 3.1 Permittivit relative et facteur de pertes 14 3.2 Dtermination de la conductivit relative des lames conductrices . 20 3.3 Coefficient de temprature de la frquence de rsonance. 22 3.4 Dpendance en temprature

20、de tan . 26 4P r paration du spcimen dilectrique 26 4.1 Prparation des barreaux dilectriques normaliss . 26 4.2 Prparation du spcimen pour la mesure 28 5 Equipement et appareil de mesure. 28 5.1 Equipement de mesure . 28 5.2 Appareil de mesure de la permittivit complexe 30 5.3 Appareil de mesure du

21、coefficient de temprature 34 6P r o c dure de mesure. 34 6.1 Procdure de mesure de la permittivit complexe . 34 6.2 Procdure de mesure du coefficient de temprature . 40 7P r cision de la mesure et valuation des erreurs . 40 7.1 Erreur de mesure due aux dimensions des lames conductrices. 40 7.2 Erreu

22、r de mesure de la conductivit relative . 42 7.3 Erreurs dues lespace entre le barreau dilectrique et les lames conductrices ou la perturbation de champ 44 7.4 Rsultat de mesure pendant le cycle round robin 44 Annexe A Bibliographie 46 Figures Figure 1 Configuration dun rsonateur dilectrique en barre

23、au cylindrique court-circuit aux deux extrmits par deux lames conductrices parallles. 14 Figure 2 Diagramme de calcul de la permittivit relative utilisant le mode 01 TE . 16 Figure 3 Configuration des rsonateurs dilectriques normaliss en barreau pour la mesure de la conductivit des lames conductrice

24、s 20 Figure 4 Dpendance en temprature de f 0 (figure 4a) et tan (figure 4b) pour cinq sortes de matriaux dilectriques ( = 21, 25, 30, 38 et 90) 24 Figure 5 Graphique de mode dun rsonateur dilectrique en barreau court-circuit deux extrmits par les lames conductrices parallles. 30 Figure 6 Diagramme s

25、ynoptique de lquipement de mesure . 32 Figure 7 Appareil pour la mesure de la permittivit complexe 3261338-1-3 IEC:1999 3 CONTENTS Page FOREWORD 7 INTRODUCTION 11 Clause 1 Scope and object . 13 2 Measuring parameters . 13 3 Theory and calculation equations. 15 3.1 Relative permittivity and loss fact

26、or. 15 3.2 Determination of the relative conductivity of conducting plates 21 3.3 Temperature coefficient of resonance frequency. 23 3.4 Temperature dependence of tan . 27 4 Preparation of dielectric specimen . 27 4.1 Preparation of standard dielectric rods 27 4.2 Preparation of test specimen 29 5 M

27、easurement equipment and apparatus. 29 5.1 Measurement equipment. 29 5.2 Measurement apparatus for complex permittivity. 31 5.3 Measurement apparatus for temperature coefficient 35 6 Measurement procedure 35 6.1 Measurement procedure for complex permittivity 35 6.2 Measurement procedure for temperat

28、ure coefficient 41 7 Accuracy and error estimation 41 7.1 Measurement error due to the size of conducting plates 41 7.2 Measurement error of relative conductivity 43 7.3 Errors due to the airgap between dielectric rod and conducting plates or to field disturbance . 45 7.4 Result of round robin test

29、(RRT) . 45 Annex A Bibliography 47 Figures Figure 1 Configuration of a cylindrical dielectric rod resonator short-circuited at both ends by two parallel conducting plates . 15 Figure 2 Chart for relative permittivity calculation using 01 TE mode. 17 Figure 3 Confirmation of standard dielectric rod r

30、esonators for measurement of conductivity of conducting plates 21 Figure 4 Temperature dependence of f 0 (figure 4a) and tan (figure 4b) for five kinds of dielectrics ( = 21, 25, 30, 38 and 90) 25 Figure 5 Mode chart of a dielectric rod resonator short-circuited at both ends by parallel conducting p

31、lates . 31 Figure 6 Schematic diagram of measurement equipment. 33 Figure 7 Measurement apparatus for complex permittivity . 33 4 61338-1-3 CEI:1999 Figure 8 Appareil de mesure du coefficient de temprature 34 Figure 9 Rponse en frquence dun rsonateur en mode TE 011ayant = 37,5, d = 8,00 mm et h = 3,

32、3 mm. 38 Figure 10 Affaiblissement dinsertion IA 0 , frquence de rsonance f 0 et largeur de bande demi-puissance f 38 Figure 11 Erreur de mesure sur et tan en fonction du rapport des dimensions d/d. 42 Tableaux Tableau 1 Exemples de dimensions des barreaux dilectriques normaliss. 26 Tableau 2 Exempl

33、e de la frquence de rsonance en mode TE 011 pour les diffrents et diffrentes dimensions dun spcimen dilectrique 28 Tableau 3 Dimensions et matriaux recommands pour la lame conductrice. 3461338-1-3 IEC:1999 5 Figure 8 Measurement apparatus for temperature coefficient . 35 Figure 9 Frequency response

34、for TE 011mode resonator having = 37,5, d = 8,00 mm and h = 3,3 mm 39 Figure 10 Insertion attenuation IA 0 , resonance frequency f 0 and half-power bandwidth f . 39 Figure 11 Measurement error on and tan by the size ratio d/d. 43 Tables Table 1 Examples of dimensions for standard dielectric rods. 27

35、 Table 2 Example of TE 011mode resonance frequency for various and dimensions of a dielectric specimen . 29 Table 3 Recommended dimensions and materials for conducting plate . 35 6 61338-1-3 CEI:1999 COMMISSION LECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE RSONATEURS DILECTRIQUES MODES GUIDS Partie 1-3: Informatio

36、ns gnrales et conditions dessais Mthode de mesure de la permittivit relative complexe des matriaux dilectriques pour les rsonateurs dilectriques fonctionnant aux hyperfrquences AVANT-PROPOS 1) La CEI (Commission lectrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation compose d

37、e lensemble des comits lectrotechniques nationaux (Comits nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de favoriser la coopration internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de llectricit et de l lectronique. A cet effet, la CEI, entre autres activits, publie des Normes

38、internationales. Leur laboration est confie des comits dtudes, aux travaux desquels tout Comit national intress par le sujet trait peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent galement aux travaux. La CEI collabore

39、troitement avec lOrganisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixes par accord entre les deux organisations. 2) Les dcisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques reprsentent, dans la mesure du possible, un accord international sur les sujets

40、tudis, tant donn que les Comits nationaux intresss sont reprsents dans chaque comit dtudes. 3) Les documents produits se prsentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publis comme normes, spcifications techniques, rapports techniques ou guides et agrs comme tels par les Comits

41、 nationaux. 4) Dans le but dencourager lunification internationale, les Comits nationaux de la CEI sengagent appliquer de faon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes nationales et rgionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la

42、norme nationale ou rgionale correspondante doit tre indique en termes clairs dans cette dernire. 5) La CEI na fix aucune procdure concernant le marquage comme indication dapprobation et sa responsabilit nest pas engage quand un matriel est dclar conforme lune de ses normes. 6) Lattention est attire

43、sur le fait que certains des lments de la prsente Norme internationale peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et de ne pas avoir signal leur existence. La Norme i

44、nternationale CEI 61338-1-3 a t tablie par le comit dtudes 49 de la CEI: Dispositifs pizolectriques et dilectriques pour la commande et le choix de la frquence. Le texte de cette norme est issu des documents suivants: FDIS Rapport de vote 49/444/FDIS 49/449/RVD Le rapport de vote indiqu dans le tabl

45、eau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant abouti lapprobation de cette norme. Cette publication a t rdige selon les Directives ISO/CEI, Partie 3. Lannexe A est donne uniquement titre dinformation. La prsente norme constitue la partie 1-3 de la CEI 61338.61338-1-3 IEC:1999 7 INTERNATION

46、AL ELECTROTECHNICAL COMMISSION WAVEGUIDE TYPE DIELECTRIC RESONATORS Part 1-3: General information and test conditions Measurement method of complex relative permittivity for dielectric resonator materials at microwave frequency FOREWORD 1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a wor

47、ldwide organization for standardization comprising all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end and in addition to ot

48、her activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates close