绝缘材料在300 MHz以上频率下介电性能测定方法

   绝缘材料介电性能的测定方法大致可分为两类：

1） 当外施电磁场的波长比试样尺寸大时，则可以采用集中参数法。这些比较简单的方法在GB/T1409-2006中已规定，其频率范围为工频至300MHz。

2） 当试样周围电磁场的空间变化不能忽略时应采用分布参数法。共频率范围为300MHz至光频。

在300MHz这个“临界”频率（如图1斜线区所示）附近的狭窄频率范围内，究竟可以采用哪一组方法，这主要根据试样的尺寸和电容率来确定。

本部分规定的试验方法与较低频率（见GB/T1409-2006）下所采用的试验方法不同，本部分采用的试样和试验装置尺寸大于或相当于试验频率的电磁场波长。

理论上，本部分只适用于具有绝对真空磁导率的材料，对于反磁和顺磁材料（所谓非磁性材料），通常能得到好的近似值，而对于亚铁和铁磁材料，必须选用一些特殊方法将介电性能和磁性能分开。但是，这些方法已超出了本部分的范围。

注：磁性能——若磁导率被一个有足够磁场强度的直流磁偏场所饱和，则呈现磁性能的试样可以按照本部分来试验。

采取试验措施，使用合适设计的测量池，用本部分规定的方法也能与固体材料一样进行液体和熔融材料的测量。

测量值取决于一些物理条件，例如频率、温度、湿度，并且在特殊情况下还决定于场强。

本部分的所有测量和计算均基于角频率的正弦波。

4  术语和定义

   下列术语和定义适用于本文件。

   注1：所有定义只适用于具有绝对真空磁导率的介质材料。

   注2：本部分中所采用一些关于波传输的名词定义可参考IEC60050-111和IEC60050-726。

4.1  相对复电容率 relative complex permittivity

   介质材料的相对复电容率见式（1）：………………（1）；式中：——相对电容率；——损耗指数；——表示小尺寸电容器的两个电极之间和电极周围的空间全部并且只充以被试介质材料时的复电容；Co——同样构型的电极在绝对真空中的电容。

   注1：电容器的复电容定义见式（2）：………………（2）；

   式中：CX——该电容器的复导纳的实部（交流电导），而jwCx是虚部。

   随着频率的增加，外施电磁场的波长接近于所用的试样尺寸，整个试样上电场（和磁场）参数的变化已不能忽略，因此，为了对测出的数据作正确的解释，必须从集中回路分析转到波分析和传输线理论。这也表示试样不均匀性和各赂异性对结果的灵敏性增大了。

   因此，介质材料的相对复电容率与电磁波在介质材料中的复数传输系数对电磁波在绝对真空中的复数传输系数的比值的平方成比例，见式（3）：……………………（3）；

   式中：——自由空间波长；——所用波形的临界波长（或者为截波长）。

   注2：对于平面波或TEM波，。

   注3：在293K和标准大气压下，没有二氧化碳的干燥空气的相对电容率er等于1.00053，所以实际上采用空气中所测出的值Ca，ca和ra来代替在绝对真空中所测出的值Co、co和ro，来此确定的固体和液体的相对电容率er具有足够的精度。

   注4：介质材料的复电容率（绝对电容率）是其相对复电容率与电常数（或绝对真空电容率）eo的乘积，见式（4）：………………（4）；

   在SI制中，绝对电容率的单位为法拉每米（F/m）；而电常数eo具有下列数值，见式（5）：………………（5）；

4.2  相对电容率 relative permittivity

   介质材料的相对电容率是4.1中所定义的相对复电容率的实部，根据式（1）和式（3），得式（6）：………………（6）；