DIN EN 61338-1-5-2016 Waveguide type dielectric resonators - Part 1-5 General information and test conditions - Measurement method of conductivity at interface between conductor la.pdf

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1、April 2016DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 15DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 31

2、.140; 33.120.10!%J“2399896www.din.deDDIN EN 61338-1-5Dielektrische Resonatoren vom Wellenleitertyp Teil 15: Allgemeine Informationen und Prfbedingungen Messverfahren fr die Leitfhigkeit an der Grenzflche zwischen Leiterschicht und dielektrischem Trger im MikrowellenFrequenzbereich (IEC 6133815:2015)

3、;Deutsche Fassung EN 6133815:2015Waveguide type dielectric resonators Part 15: General information and test conditions Measurement method of conductivity at interface between conductor layer and dielectric substrate at microwave frequency (IEC 6133815:2015);German version EN 6133815:2015Rsonateurs d

4、ilectriques modes guids Partie 15: Informations gnrales et conditions dessais Mthode de mesure de la conductivit au niveau de linterface entre une couche conductrice et un substrat dilectrique fonctionnant aux hyperfrquences (IEC 6133815:2015);Version allemande EN 6133815:2015Alleinverkauf der Norme

5、n durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 23 SeitenDIN EN 61338-1-5:2016-04 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2015-07-30 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2016-04-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61338-1-5:2013-0

6、8. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremium K 642 Piezoelektrische Bauteile zur Frequenz-stabilisierung und -selektion“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 49 Piezoelect

7、ric and dielectric devices for frequency control and selection“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu dies

8、em Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf ein Dokument ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnit

9、tsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils aktuellste Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe des Dokuments. Der Zusammenhang der

10、zitierten Dokumente mit den entsprechenden Deutschen Dokumenten ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk

11、aufgenommen. EN 61338-1-5 August 2015 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE ICS 31.140 Deutsche Fassung Dielektrische Resonatoren vom Wellenleitertyp Teil 1-5: Allgemeine Informationen und Prfbedingungen Messverfahren fr die Leitfhigkeit an der Grenzflche zwischen Leiterschicht und diele

12、ktrischem Trger im Mikrowellen-Frequenzbereich (IEC 61338-1-5:2015) Waveguide type dielectric resonators Part 1-5: General information and test conditions Measurement method of conductivity at interface between conductor layer and dielectric substrate at microwave frequency (IEC 61338-1-5:2015) Rson

13、ateurs dilectriques modes guids Partie 1-5: Informations gnrales et conditions dessais Mthode de mesure de la conductivit au niveau de linterface entre une couche conductrice et un substrat dilectrique fonctionnant aux hyperfrquences (IEC 61338-1-5:2015) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 20

14、15-07-30 angenommen. CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen N

15、ormen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim CEN-CENELEC Management Centre oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied

16、in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem CEN-CENELEC Management Centre mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland

17、, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tsch

18、echischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel

19、 2015 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61338-1-5:2015 DDIN EN 61338-1-5:2016-04 EN 61338-1-5:2015 Vorwort Der Text des Dokuments 49/1089/CDV, zuknftige 1. Ausgabe der IEC 61338-1-5,

20、 erarbeitet vom IEC/TC 49 Piezoelectric, dielectric and electrostatic devices and associated materials for frequency control, selection and detection“, wurde zur parallelen IEC-CENELEC-Abstimmung vorgelegt und von CENELEC als EN 61338-1-5:2015 angenommen. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptest

21、es Datum, zu dem dieses Dokument auf nationaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2016-04-30 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die diesem Dokument entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2018-07-30 Es wir

22、d auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CENELEC und/oder CEN sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Anerkennungsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61338-1-5:2015 wurde von CE

23、NELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. 2 DIN EN 61338-1-5:2016-04 EN 61338-1-5:2015 Inhalt SeiteVorwort .2 Einleitung5 1 Anwendungsbereich.6 2 Normative Verweisungen.6 3 Messung und zugehrige Parameter.6 4 Gleichungen zur Berechnung von R und .8 i i5 Vorbereitung der Prfling

24、e .12 6 Messgerte und Messeinrichtung 12 6.1 Messgerte.12 6.2 Messeinrichtung .12 7 Durchfhrung der Messung13 7.1 Aufbau der Messgerte und der Messeinrichtung .13 7.2 Messung des Bezugspegels 13 7.3 Durchfhrung der Messung von Q .13 u7.4 Bestimmung von und Messunsicherheit 15 i8 Beispiel fr ein Mess

25、ergebnis 15 Anhang A (informativ) Herleitung der Gleichung (4) fr R 17 iAnhang B (informativ) Unsicherheit bei der Berechnung der Parameter nach Bild 3.19 Literaturhinweise 20 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikatio

26、nen21 Bilder Bild 1 Oberflchenwiderstand R , Oberflchenleitfhigkeit , Grenzflchenwiderstand R und Grenzflchenleitfhigkeit 6 s s iiBild 2 Dielektrischer TE -Moden-Stabresonator zur Ermittlung von 8 01 iBild 3 Grafische Darstellung der Parameter f , g, P und P fr den Saphir-Bezugsstab.10 0 rod subBild

27、 4 Grafische Darstellung der Parameter f , g, P und P fr den (Zr,Sn)TiO -Keramik-Bezugsstab.11 0 rod sub 4Bild 5 Schematische Darstellung der Messgerte 12 Bild 6 Schematische Darstellung der Messeinrichtung zur Ermittlung von .13 iBild 7 Frequenzgang des Saphir-Bezugsstabs mit zwei dielektrischen Tr

28、gern nach Bild 2 .14 Bild 8 Resonanzfrequenz f , Einfgungsdmpfung IA und Halbwertsbandbreite f 15 0 0 BWTabellen Tabelle 1 Festlegung der Bezugsstbe.9 Tabelle 2 Nach dem Verfahren von IEC 61338-1-3 fr die Bezugsstbe ermittelte Werte von und tan 16 rodrod3 DIN EN 61338-1-5:2016-04 EN 61338-1-5:2015 S

29、eiteTabelle 3 Nach dem Verfahren von IEC 62562 fr einen LTCC-Prftrger ermittelte Werte von und tan . 16 sub subTabelle 4 Messergebnisse fr und einer Kupferschicht im LTCC-Trger 16 i riTabelle B.1 Mit der FEM und der strengen Analyse nach IEC 61338-1-3 berechnete Parameter fr den TE -Moden-Resonator

30、19 011Tabelle B.2 Berechnete Parameter f , g, P , P , R , und fr den TE -Moden-Resonator . 19 0 rod sub i i ri 014 DIN EN 61338-1-5:2016-04 EN 61338-1-5:2015 Einleitung Die IEC 61338 mit dem Haupttitel Waveguide type dielectric resonators umfasst die folgenden Teile: Part 1: Generic specification Pa

31、rt 1-3: General information and test conditions Measurement method of complex relative permittivity for dielectric resonator materials at microwave frequency Part 1-4: General information and test conditions Measurement method of complex relative permittivity for dielectric resonator materials at mi

32、llimeter-wave frequency Part 2: Guidelines for oscillator and filter applications Part 4: Sectional specification Part 4-1: Blank detail specification Die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) weist darauf hin, dass die bereinstimmung mit diesem Dokument die Verwendung von Patenten bedeu

33、ten kann hinsichtlich: der Verwendung eines dielektrischen TE01-Moden-Stabresonators nach Abschnitt 4 zur Messung des Grenzflchenwiderstands und der Grenzflchenleitfhigkeit; der Verwendung einer Trger/Leiter/Trger-Schichtstruktur nach Abschnitt 5, bei der ein Leiter zwischen zwei dielektrischen Trge

34、rn angeordnet ist, zur Messung des Grenzflchenwiderstands und der Grenz-flchenleitfhigkeit. Die IEC nimmt keine Stellung zur Rechtmigkeit, zur Gltigkeit und zum Anwendungsbereich dieser Patent-rechte. Der Inhaber dieser Patentrechte hat der IEC zugesichert, dass er/sie bereit ist, ber Lizenzen zu ve

35、rnnftigen und nicht diskriminierenden Geschftsbedingungen mit Antragstellern in der ganzen Welt zu verhandeln. In diesem Zusammenhang ist die Erklrung des Inhabers dieser Patenrechte bei der IEC registriert. Informationen sind erhltlich bei: KYOCERA Corporation 6 Takeda Tobadono-cho, Fushimiku, Kyot

36、o 612-8501, Japan Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieser Norm andere als die zuvor genannten Patentrechte berhren knnen. Die IEC ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patent-rechte zu identifizieren. ISO (www.iso.org/patents) und IEC (http:/paten

37、ts.iec.ch) unterhalten Datenbanken zu Patenten, die fr ihre Normen relevant sind. Normanwender werden aufgefordert, die Datenbanken hinsichtlich der aktuellsten Informationen zu Patenten heranzuziehen. 5 DIN EN 61338-1-5:2016-04 EN 61338-1-5:2015 1 Anwendungsbereich Mikrowellenschaltungen werden im

38、Allgemeinen auf organischen oder nicht organischen Mehrlagen-substraten gefertigt. In den Mikrowellenschaltungen wird die Dmpfung von planaren bertragungsleitungen, z. B. Streifenleitungen, Mikrostreifenleitungen und Koplanarleitungen, durch ihre Leiterverluste, dielektrischen Verluste und Strahlung

39、sverluste bestimmt. Dabei spielen die Leiterverluste eine wesentliche Rolle bei der Dmpfung der planaren bertragungsleitungen. In diesem Dokument wird ein neues Messverfahren zur Bewertung der Leitfhigkeit einer bertragungsleitung auf oder in den Trgern, z. B. organischen, keramischen oder LTCC(Nied

40、ertemperatur-Einbrand-Keramik-)-Trgern (LTCC en: low temperature co-fired creamics), festgelegt. Diese Norm beschreibt ein Messverfahren fr den Widerstand und die effektive Leitfhigkeit an der Grenzflche zwischen Leiterschicht und dielektrischem Trger, die als Grenzflchenwiderstand bzw. Grenzflchenl

41、eitfhigkeit bezeichnet werden. Dieses Messverfahren weist die folgenden Merkmale auf: Der Grenzflchenwiderstand Riwird aus den Messwerten der Resonanzfrequenz f0und der Leerlaufgte Queines dielektrischen TE01-Moden-Stabresonators nach Bild 2 bestimmt. Die Grenzflchenleitfhigkeit iund die relative Gr

42、enzflchenleitfhigkeit ri= i/ 0werden aus dem ermittelten Wert von Riberechnet, wobei 0= 5,8 107S/m die Leitfhigkeit von Standardkupfer ist. Die Messunsicherheit fr ri(ri) betrgt weniger als 5 %. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitier

43、t werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 61338-1-3, Waveguide type dielectric resonato

44、rs Part 1-3: General information and test conditions Measurement method of complex relative permittivity for dielectric resonator materials at microwave frequency IEC 62562, Cavity resonator method to measure the complex permittivity of low-loss dielectric plates 3 Messung und zugehrige Parameter In

45、 IEC 61338-1-3 wird das Messverfahren fr den Oberflchenwiderstand Rsund die effektive Leitfhigkeit auf der Leiteroberflche beschrieben. Die Leitfhigkeit wird in dieser Norm mit dem Formelzeichen sangegeben und als Oberflchenleitfhigkeit bezeichnet (siehe Bild 1). In dieser Norm wird ein Verfahren zu

46、r Messung des Widerstands und der effektiven Leitfhigkeit an der Grenzflche zwischen Leiterschicht und dielektrischem Trger, Ribzw. i, die als Grenzflchenwiderstand bzw. Grenzflchenleitfhigkeit bezeichnet werden, beschrieben. Bild 1 Oberflchenwiderstand Rs, Oberflchenleitfhigkeit s, Grenzflchenwider

47、stand Riund Grenzflchenleitfhigkeit i6 DIN EN 61338-1-5:2016-04 EN 61338-1-5:2015 Bei bertragungsleitungen in den Trgern konzentriert sich der elektrische Strom an der Grenzflche zwischen Leiterschicht und dielektrischem Trger, da die Eindringtiefe in den Leiter bei Mikrowellen-frequenzen im m-Berei

48、ch liegt. In Mikrostreifenleitungen konzentriert sich der elektrische Strom eher an der Grenzflche als an der ueren Flche des Leiters. Zudem weist die Grenzflchenseite der Kupferfolie in kupferkaschierten organischen Trgermaterialien eine raue Struktur auf, um eine gute Haftfestigkeit zu gewhrleisten. In LTCC-Trgern hat die Grenzflche zwischen Leiter und Keramik, in Abhngigkeit vom Einbrandverfahren und von der Materialzusammensetzung, eine raue Struktur. Die Leiterverluste hngen von den Grenzflchenbedingu