矢量网络分析仪E5080B材料磁导率测试步骤

利用矢量网络分析仪（VNA）E5080B测试材料的磁导率，是一种高精度、宽频带的电磁参数表征方法，尤其适用于微波频段磁性材料的研发与质量控制。以下是基于传输/反射法（如NRW算法）的材料磁导率测试标准流程：

一、测试准备

1. 设备检查：确认E5080B矢量网络分析仪、同轴夹具或波导测试夹具、标准校准件（开路、短路、匹配负载）及待测磁性样品（通常为环形或条状，表面平整）状态良好。

2. 样品制备：将待测材料加工成适配测试夹具的尺寸，确保其完全填充测试路径，避免空气间隙，记录样品几何尺寸（长度、截面积）。

二、系统校准

1. 选择测试端口：根据样品类型连接至Port 1和Port 2，使用高质量射频电缆。

2. 执行SOLT校准：在仪器菜单中选择“Calibration”，设置为SOLT（Short-Open-Load-Thru）校准模式。依次连接校准件，完成开路、短路、负载和直通校准，消除系统误差。

三、样品测试

1. 连接样品：将待测材料安装至测试夹具中，确保接触紧密。

2. 设置测试参数：设定频率范围（如10MHz–6GHz）、扫描点数（建议≥801点）、功率电平（通常为0dBm）、中频带宽（如1kHz）以平衡信噪比与速度。

3. 采集S参数：启动扫描，获取S11（反射）和S21（传输）参数数据，保存为S2P文件。

四、数据处理与磁导率提取

1. 导入数据：将S参数导入电磁仿真软件（如MATLAB或CST），应用NRW（Nicolson-Ross-Weir）算法反演计算。

2. 计算磁导率：通过传播常数与特征阻抗推导出材料的复磁导率（μ_r = μ' - jμ''），其中实部μ'表征储能能力，虚部μ''反映磁损耗。

3. 验证结果：检查数据在频段内是否连续、无多值性，排除因波长过短导致的非唯一性误差。

五、注意事项

● 测试前预热仪器15–30分钟以保证稳定性；

● 高磁导率材料易饱和，应控制输入功率；

● 样品尺寸需精确测量，误差将直接影响结果准确性。

通过上述步骤，可实现对磁性材料磁导率的高效、准确测试，为高频器件设计提供关键参数支持。