望奎纤维增强复合材料介电损耗因数测试T/CSTM 00990-2023毫米波频段介电常数和介质损耗角正切测试方法 准光腔法；

服务简介：广州中翔检测依据T/CSTM 00990-2023《毫米波频段介电常数和介质损耗角正切测试方法 准光腔法》，采用准光腔谐振法（Quasi‑Optical Cavity），在25 GHz–110 GHz 毫米波频段，对片状固体复合材料进行相对介电常数（Dk/εᵣ）与介电损耗因数（Df/tanδ）高精度测试。测试结果精准表征材料在毫米波频段的介电性能，是5G/6G 毫米波、车载雷达、卫星通信等高端射频复合材料研发、选型与质量管控的核心标准方法。

公司名称：广州中翔检测技术有限公司www.zhongxiangjc.com

纤维增强复合材料是由增强纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维以及其他纤维，比方有亚麻、棉或竹纤维等，与基体材料（树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料）等经过缠绕，模压或拉挤等形成的复合材料。随着电子信息技术的飞速发展，纤维增强复合材料的电学性能也受到了广泛关注。其中介电损耗因数是评估复合材料在电场作用下的能量损耗能力的重要指标，也是用来判断绝缘材料的介电特性，广泛应用于电力、电子、航天航空等领域。

复合材料应用领域

一、纤维增强复合材料介电损耗因数概念

纤维增强复合材料的介电损耗因数（dielectric loss tangent，简称介损，符号为 tanδ） 是衡量复合材料在交变电场中能量损耗特性的核心参数，直接反映复合材料将电能转化为热能而损耗的能力。

二、纤维增强复合材料介电损耗因数测试的方法

纤维增强复合材料的介电损耗因数具有显著的频率依赖性（不同频率下极化机制响应不同），因此需根据测试频率范围选择对应的方法，核心原理随频率变化如下：

2.1低频 - 中频

西林电桥法

测试原理‌：通过调节电桥平衡，对比标准电容器与样品的阻抗差异，计算损耗；

适用材料：玻璃纤维增强环氧树脂复合材料、碳纤维增强聚酰亚胺复合材料（低含量碳纤维）；

测试设备：西林电桥、低频信号发生器、检流计。        

西林电桥-介电损耗因数测量仪

平行板电容法

测试原理：基于平行板电容器模型与介电材料的极化 - 损耗特性，核心是通过测量复合材料作为电介质时的电容及能量损耗参数，推导介电损耗因数；

适用材料‌：均质薄片（如纤维增强板材），要求样品表面平整且与极板紧密接触以减少空气间隙影响；

测试设备：LCR电桥、平行板电容夹具（需校准极板平整度）。

                精密LCR测试仪                                   

宽频介电谱法

测试原理：宽频介电谱法（Broadband Dielectric Spectroscopy, BDS）用于测试纤维增强复合材料的介电损耗因数时，核心原理是通过测量复合材料在超宽频率范围内对交变电场的响应，解析其介电损耗随频率的变化规律，进而关联复合材料的微观结构（如纤维 - 基体界面、树脂极性、缺陷等）；

测试设备：宽频介电谱仪、矢量网络分析仪 。

宽频介电谱仪

2.2高频-超高频-微波频段

同轴探头法

测试原理：核心是基于高频电磁波的反射特性，通过测量电磁波在探头与复合材料界面的反射参数，反演计算复合材料的介电损耗因数（tanδ）；

测试优势：无需制备特定形状样品，可覆盖宽频率范围（MHz 至 GHz），尤其适合纤维增强复合材料在高频场景（如雷达、5G 通信）中的介电损耗评估；

适用材料：玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、芳纶纤维增强复合材料等；

测试设备：矢量网络分析仪+同轴探头组件。

矢量网络分析仪

谐振腔法

测试原理：通过测量高 Q 值电磁腔体在放入复合材料样品前后的谐振频率偏移与品质因数 Q 值变化，计算出复合材料在高频、微波及毫米波频段的介电常数与介电损耗因数 tanδ；

测试设备：矢量网络分析仪VNA（同上）、矩形/圆柱形谐振腔‌。

传输线法（波导、同轴法）

测试原理：将复合材料样品加工成匹配尺寸，嵌入或紧贴在同轴传输线或波导管的传输路径中；

测试设备：矢量网络分析仪VNA（同上）、波导夹具。

平行传输线法\带状线法 

测试原理：将复合材料样品夹在平行板 / 带状线传输结构中，矢量网络分析仪测量信号的传输与反射特性，反演计算出复合材料的介电常数与介电损耗因数 tanδ；

适用范围：多用于射频、印制板级复合材料，适合工程快速检测；

测试设备：矢量网络分析仪（同上）搭配平行传输线或带状线测试夹具。

 自由空间法

测试原理：采用非接触、无电极的平面电磁波透射与反射测量，对大尺寸平板、天线罩、透波复合材料等具有天然适配性，测试无损、宽带、工程实用性强，是高端复合材料高频介电性能检测的主流方法；

测试设备：矢量网络分析仪（同上）、发射与接收天线、自由空间测试支架、吸波材料、校准标准件及样品台。    

三、纤维增强复合材料介电损耗因数测试适用的标准

3.1低频-中频

中国标准：

GB/T 31838.1-2015固体绝缘材料 介电和电阻特性 第1部分 总则；

国际电子工业联接协会标准：

IPC-TM-650 2.5.5.3绝缘材料在1 MHz时的介电常数（εr）和损耗角正切（tanδ，即介电损耗因数）测试方法（双流体池法）（中频）；

IPC-TM-650 2.5.5.9平行板法（1 MHz 至 1.5 GHz）介电常数与损耗正切测试方法（中频-高频）；

3.2高频-超高频-微波频段

中国标准：

GB/T 31838.8-2024固体绝缘材料 介电和电阻特性 第 8 部分：测定介电特性（AC 方法）相对介电常数和介质损耗因数（频率 1MHz~300MHz）；

GB/T 7265.1-1987固体电介质微波复介电常数的测试方法 微扰法；

GB/T 12636-1990微波介质基片复介电常数的带状线测试方法；

 GB/T 42741-2023固体材料使用自由空间法的电磁参数测量方法；

 GB/T 43801-2024微波频段覆铜箔层压板相对介电常数和损耗正切值测试方法 分离介质谐振器法；

GB/T 5597-1999 固体电介质微波复介电常数的测试方法；

美国标准：

ASTM D2520-13 在微波频率和1650℃时固体电绝缘材料复合介电常数的标准试验方法；

ASTM D5568-22a微波频率下固体材料相对复合介电常数和磁导率测量标准试验方法；

 ASTM D3380-22聚合物基微波电路基片材料的介电常数和损耗因子标准测试方法；

国际标准：

 ISO 23661-2:2020高频下介电特性测量 第2部分：使用平行板电极的宽带方法；

国际电工委员会标准：

IEC 62631-2-2 固体绝缘材料的介电和电阻特性 第2-2部分：相对介电常数和损耗因数 高频（1MHz至300MHz）交流方法；

 IEC 61189-2-719电气材料、印制板和其他互连结构和组件的测试方法 第2-719部分：互连结构材料的测试方法 相对介电常数和损耗角正切（500 MHz 至 10 GHz）（超高频、微波频率）；

IEC 61189-2-721: 2015电气材料、印制板和其他互连结构和组件的试验方法（微波频率）；

第2-721部分:互连结构材料的试验方法。使用分离后介质谐振器在微波频率下对覆铜板的相对介电常数和损耗正切的测量。

 IEC PAS 62562空腔谐振器法测量低损耗介电材料的复合介电常数（微波频率）；

电子行业的推荐性标准：

SJ/T 10142-1991电介质材料微波复介电常数测试方法 同轴线终端开路法；

SJ/T 10143-1991固体电介质微波复介电常数的测试方法“重入腔”法；

SJ/T 11457.1.3-2021波导型介电谐振器 第1-3部分:综合性信息和试验条件-微波频段介电谐振器材料复相对介电常数的测量方法；

国际电子工业联接协会标准：

IPC-TM-650 2.5.5.1采用分裂柱介质谐振器测量微波频率下固体介电材料的相对介电常数（介电常数）和损耗角正切；

IPC-TM-650 2.5.5.5《IPC测试方法手册》2.5.5.5方法 - 用于X波段介电常数和损耗因子的带状线测试法；

 IPC-TM-650 2.5.5.13使用分体式圆柱谐振器测量相对介电常数和损耗角正切；

 IPC-TM-650 2.5.5.15印刷电路板基材介电常数和损耗因子测试方法（分离柱介质谐振器法）；

中国材料与试验团体标准：

T/CSTM 00990-2023毫米波频段介电常数和介质损耗角正切测试方法 准光腔法；

3.3覆盖超低频-低频-中频-高频

 IEC 62631-2-1:2018（取代‌IEC 60250:1969）固体绝缘材料的介电和电阻特性 - 第2-1部分：相对介电常数和损耗因数 - 技术频率（0.1Hz至10MHz） - AC法；

GB/T 31838.6-2021固体绝缘材料 介电和电阻特性 第 6 部分：介电特性（AC 方法）相对介电常数、介质损耗因数和直流电阻率；

3.4覆盖低频-中频-高频

ASTM D2149-13(2021)在频率高达10 MHz和温度高达500°C下测定固体陶瓷介质介电常数和损耗因数的标准试验方法；

GB/T 1409-2016高频电压小功率下固体绝缘材料相对介电常数和介质损耗因数的测定；‌

3.5覆盖超低频-低频-中频-高频-超高频

ASTM D150-2022固体电绝缘材料的交流损耗特性和电容率（介电常数）的标准试验方法；

公司名称：

广州中翔检测技术有限公司，实验室位于特区深圳，专注于为客户提供金属材料制品，塑料橡胶制品，仓储货架，汽车零部件，轨道交通部件，紧固件，油漆涂料，电子元器件等产品的检验，鉴定，认证及研发等专业技术服务，服务对象涉及基础工业，港口机械，物流仓储，新能源，汽车，电力设施，航空航天及教育科研等领域。中翔检测多年来扎根于珠三角，服务于全国，依托专业的实验室技术人员，先进的检测方法，协助客户解决研发，生产，验收，贸易等多个环节的技术问题。中翔检测作为一家独立，专业，严谨，诚信的第三方检测机构，秉承着为客户提供优质服务的企业理念，是您值得信赖的合作伙伴。