同轴测试系统是一种用于测量材料或器件电磁参数的专用设备系统，主要通过同轴线传输或反射特性来评估材料的介电常数、磁导率等关键指标。以下是关于同轴测试系统的综合说明：
一、核心原理
同轴线传输特性 利用同轴线（内导体与外导体）传输电磁波的特性，通过测量传输线两端的散射参数（如S参数），可推算出材料的电磁参数（如相对复介电常数ε'和相对复磁导率μ'）。
测量方法
通过向同轴线注入已知频率的激励信号，分析反射波与透射波的幅度和相位关系，结合传输线的特性阻抗，计算出目标材料的电磁特性。
二、典型组成
硬件设备
- 矢量网络分析仪： 核心部件，用于生成激励信号并测量反射信号，如HP8720B等高端型号。 - 同轴传输线
- 样品夹具：固定环形或棒状样品，如内径3.04mm、外径7mm的环形样品夹具。
- 校准件：包括短接（Short）、开路（Open）、负载（Load）和传输线（Thru）等标准件，用于系统校准。
软件系统 基于LabVIEW等平台开发的虚拟仪器软件，实现设备控制、S参数测量、数据处理及结果可视化。
三、应用领域
材料科学：
评估半导体、陶瓷、聚合物等材料的电磁性能，如介电常数、磁导率、损耗因子等。
电子器件：分析天线、滤波器、波导等器件的匹配性和频率响应。
高频/宽带应用：覆盖70 kHz至145 GHz等宽频段，适用于雷达、通信设备等领域的晶圆片级测试。
四、关键优势
宽带覆盖：如Vector Star ME7838D系统支持70 kHz至145 GHz的连续频率扫描，满足高频应用需求。
高精度：结合先进校准技术和动态范围，确保测量结果的准确性和稳定性。
自动化：虚拟仪器软件实现自动化操作，提升测试效率。
五、典型应用案例
汽车雷达：通过同轴测试系统精确测量77 GHz频段的天线增益和阻抗匹配。
微波功率计：如GX 2C数字小功率计，结合同轴测量线实现高频功率测量。
综上，同轴测试系统是高频电磁参数测量的核心工具，凭借其原理、组成及优势，广泛应用于材料、电子及通信等领域。
