D 頻段介電質特性分析解決方案
在 110 GHz 至 170 GHz 毫米波頻段，實現對低損耗材料的超高精度複介電常數量測
在 6G 與毫米波應用的驅動下，對 D 頻段 (110-170 GHz) 材料的 Dk/Df 值進行精準量測，已成為決定最終產品性能的關鍵，為應對此挑戰，QWED 的法布里-珀羅開放式諧振器 (FPOR) 提供了一個理想的解決方案，它能以單一治具實現無可比擬的量測準確度。
該技術專為高頻材料特性分析而設計，無論是 PCB 基板 (如 FR-4、RT5880)、低損耗聚合物，或是單晶圓片 (如石英、藍寶石)，即使材料的損耗角正切低至 1 × 10⁻⁴，FPOR 仍能提供極高精度的可靠數據。相較於在 D 頻段精度有限的傳統自由空間或波導方案，FPOR 是實現精準 Dk/Df 量測的更優越選擇。
以 R&S®ZNA26 向量網路分析儀與 R&S®ZC170 毫米波轉換器，建構由軟體控制的 Fabry-Pérot 開放式諧振器量測架構。
FPOR 量測原理與技術優勢
自動化量測系統配置
FPOR 提供一種精確的技術，用以在 D 頻段 (110 GHz 至 170 GHz) 的頻率範圍內量測介電質薄膜的複介電常數，並達到 1.5 GHz 的高解析度，此量測系統除了核心的 FPOR 治具外，還整合一部雙埠的 R&S®ZNA26 向量網路分析儀 (VNA) 與個人電腦，實現全自動化的量測流程，操作快速簡易，為對應 D 頻段的測試需求，系統透過波導轉接器，將兩部 R&S®ZC170 毫米波轉換器的訊號耦合至 FPOR。
非破壞性樣品特性分析
待測物 (Material Under Test, MUT) 的特性分析，是在 FPOR 中利用連續的奇數高斯模態 (TEM0,0,q) 進行，此處 q 為縱向模態階數，量測時，待測物會被精確地放置在諧振器中央，即電場最強的高斯光束腰位置，樣品是安裝於一個專用聚碳酸酯樣品架（開口外徑 < 50 mm）上，整個過程為非破壞性量測，無需對待測物進行任何特殊的前置處理。
TEM0,0,27 高斯模態 (f0 = 20.693 GHz)。
從原始數據到 Dk/Df 精準換算
系統會將原始量測資料，特別是因置入待測物而引起的諧振頻率與 Q 值 (品質因數) 變化，分別精準轉換為介電常數 (Dk) 與損耗因數 (Df)，針對 Dk 的計算，系統會在前置處理階段，運用 FPOR 的電磁 (EM) 模型，預先建立諧振頻率與待測物厚度及 Dk 之間的對照表，以供快速查閱與換算。
一旦待測物的 Dk 值被評估出來，對應的 Df 值則可透過以下公式計算得出：
此處的 Qt 為帶有樣品的諧振器 Q 值，Q0 為無樣品時的 Q 值，而 pe 則表示待測物的電能填充因子，後者是使用頻率增量規則來評估的。
量測不確定性分析與精度
Dk 的不確定性主要直接受到待測物厚度不確定性的影響，例如，1% 的厚度不確定性約導致 1% 的 Dk 不確定性，在理想量測條件下，Dk 量測方法本身可達到的精度為 0.25%，且系統能自動補償熱漂移造成的波動。
影響 Df 不確定性的因素則包括待測物的厚度、Df 數值、VNA 設定及環境振動，然而，憑藉超過 200,000 的 Q 值，即使是損耗低至 1 × 10⁻⁴ 的材料，量測不確定性仍可達到優於 ±5% 的卓越水準。
獨特的平面內異向性量測
由於 FPOR 利用的高斯模態具備線性極化特性，因此該方案能夠量測樣品的平面內異向性 (in-plane anisotropy)，這是其他諧振方法無法實現的關鍵優勢，若待測樣品因其物理結構（如晶體）或加工過程而存在異向性，將其放入 FPOR 時可能會引發模態分裂 (mode splitting) 並產生兩個諧振頻率，此時，操作者僅需旋轉樣品直到其中一條諧振曲線消失，即可繼續量測，隨後將樣品再旋轉 90 度並重複程序，便可取得完整的異向性參數，通常 Df 的異向性表現較 Dk 不明顯。
不同材料在 D 頻段的 Dk 值
不同材料在 D 頻段的 Df 值
具備平面內異向性的高衝擊聚苯乙烯 (HIPS) 其 Dk 值
具備平面內異向性的高衝擊聚苯乙烯其 Df 值
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