一、产品概述

薄膜介电常数介质损耗因数测试仪GDAT‑A，依据GB/T 1409‑2006《测量电气绝缘材料在工频、音频、高频（包括米波波长在内）下电容率和介质损耗因数的推荐方法》进行研发设计，是面向薄膜、高分子绝缘材料、电瓷、装置瓷、电容器陶瓷、各类无机非金属新材料以及复合材料开展高频介电性能检测的专业试验设备。介电常数与介质损耗角正切tanδ是电介质材料十分关键的物理性能指标，在电子元器件、电力绝缘器件、高频通信组件、电容器介质材料的选型、配方研发、工艺优化环节，这两项指标能够直观反映材料在交变电场环境下电荷存储能力与电能转化为热能的损耗水平。通过仪器完成介质损耗角正切tanδ以及介电常数ε的测定，研究人员可以梳理温度、测试频率、材料组分、成型工艺等多种条件对于介电性能带来的变化规律，为新材料配方改良、生产工艺调整、产品质量管控提供真实可复现的试验数据支撑。

该仪器适配科研机关、高等院校材料实验室、新材料研发企业、第三方检测机构、电力科研试验部门等不同使用场景，既可以完成薄膜类薄型绝缘试样的检测，也可以对块状陶瓷、板材类复合材料开展高频介电性能试验。设备整体采用高频谐振法测量架构，集合单片计算机作为整机控制中枢，集成频率数字锁定、标准频率测试点自动设定、谐振点自动搜索、Q值量程自动转换、数值数字化显示等多项技术，同时对调谐测试回路结构做优化处理，降低调谐回路内部残余电感，延续谐振Q表成熟的自动稳幅控制逻辑，在高频段测量过程中，减少人为调谐带来的操作偏差，提升试验结果的重复性与一致性。

除核心的介电常数、介质损耗因数测试以外，仪器还能够拓展多项电参数测量工作，可以测定高频电感元件、谐振回路Q值，电感器电感量、元件分布电容量，电容器电容量、电容器损耗角正切，高频回路并联等效电阻、串联等效电阻，传输线特性阻抗等多类电学参数，一台设备可以满足实验室多维度高频阻抗类测试需求，降低多台设备采购与维护成本。整套测试系统由测试主机、电感套件、专用测试夹具组合而成，夹具部分包含平板电容器与圆筒电容器两套测微电容单元，平板电容器用于夹持固定薄膜或者固体被测样品；圆筒电容器属于线性可变电容器，拥有较高的读数分辨率。介质损耗角正切依靠放入试样前后平板电容器回路Q值的变化，结合圆筒电容器刻度读数的变化换算计算；介电常数则依托平板电容器装样前后的刻度读数变化完成换算求解，整套测量逻辑符合国标谐振替代法测试原理。

在薄膜样品测试工作中，薄膜试样普遍厚度薄、质地柔软，试样厚度测量的微小偏差，都会直接传导到介电常数最终计算结果中。这套仪器配备带数显读数的测微机构，能够精准读取薄膜样品厚度、电极间距数值，降低厚度读数引入的系统误差，适配PET、PI聚酰亚胺薄膜、PP聚丙烯薄膜、薄膜、各类改性复合绝缘薄膜等多种薄型试样的检测工作。

二、测试工作原理

本设备核心测量方法为高频谐振法，也叫Q表谐振替代法，该测量方法适用频率区间覆盖10kHz至数百MHz，是GB/T1409‑2006标准中推荐用于高频段绝缘材料介电性能检测的主流手段之一。谐振法测量本质属于变电抗替代测量，依靠RLC谐振回路发生谐振时的特征参数变化，推算被测介质的电容与损耗水平。

品质因数Q是谐振回路的核心物理量，物理含义为谐振系统一个振荡周期之内，系统储存总能量和损耗消耗能量的比值。当回路内部损耗越大，Q的数值越低；介质损耗越小，回路Q值越高。当未放置被测样品的时候，调节仪器内部可变电容，使LC测试回路达到谐振状态，记录该状态下回路Q值、电容读数；之后将被测薄膜或者固体介质样品放置到平板电容器的两个电极之间，介质进入电场之后，会改变回路等效电容，同时引入介质损耗，谐振点发生偏移，回路品质因数Q同步下降。再次调节可变电容，让测试回路重新回到谐振条件，记录第二次谐振对应的Q值以及电容刻度。两次谐振状态下Q值的差值代表样品引入的介质损耗，电容读数差值对应被测介质带来的等效电容增量，结合样品实测厚度、电极有效面积，就能够换算得到材料相对介电常数εr与介质损耗角正切tanδ的数值。

整套仪器硬件架构中，DDS直接数字合成信号源输出稳定高频激励信号，单片机系统完成全流程逻辑管控，实现频率数字锁定，能够预先设置多个标准测试频点，仪器自动搜寻谐振位置，Q值量程实现自动切换，也可以切换为手动档位由操作人员自行选定量程。调谐回路经过结构优化，把回路残余电感控制在较低水平，残余电感在高频条件下会带来额外阻抗，是高频测试误差来源之一，优化调谐回路可以减少高频下残余电感对测试数据带来的干扰；设备保留自动稳幅技术，维持谐振激励信号输出幅值稳定，避免信号幅度漂移造成Q值读数波动，保障不同频率点下测试条件保持一致。

测试夹具单元由两组测微电容器构成，平板电容器负责夹持被测样品，圆筒电容器为高分辨率线性可变电容。整套测微机构为精密机械测微结构，搭配数显测微读数组件，能够直接读取电极间距，也就是薄膜试样厚度，厚度数据参与介电常数计算，厚度读数分辨率直接约束薄膜样品的测试下限。夹具本身自身固有损耗需要控制在较低水平，夹具本体损耗角正切指标满足设备技术要求，以此保障测试低损耗薄膜材料时，夹具自身损耗不会掩盖样品真实损耗信号，保证低tanδ材料也能够得到有效分辨。

谐振法高频测试有其本身方法特点，该测量方式不适用保护电极结构，在开展薄膜试样测试的时候，需要关注边缘电容效应带来的影响。圆形平板电极测试时，电极边缘电场会向外发散，形成边缘杂散电容，会给电容测量带来附加偏差。实际试验过程中，可以选用直径更大的电极，让样品有效覆盖电极全部面积，相对降低边缘电容占整体电容的比例，削弱边缘效应对薄膜试样的影响。对于厚度很小的薄膜样品，电极平整度、两片电极之间的平行度会显著影响最终结果，一旦两极片出现倾斜，薄膜局部受压不均匀，部分位置出现空隙，空气夹层会严重干扰介电常数与介质损耗的测量，这也是仪器在维护保养环节，重点管控平板电极平行度指标的原因。

从材料物理角度来看，介电常数反映电介质在外加交变电场作用下发生极化的能力，包含电子极化、离子极化、偶极取向极化等多种极化形式；介质损耗角正切tanδ代表交变电场下，介质内部各类极化弛豫、电导漏电造成的能量损耗，损耗以热量形式向外释放。同一份薄膜材料，在不同测试频率条件下，极化响应状态不一样，介电常数与tanδ会发生明显变化。借助本仪器可以在多个不同频点完成扫频式测试，获取材料介电频谱，帮助科研人员分析高分子薄膜的分子弛豫行为，研究改性填料对于复合薄膜介电性能的改变规律，支撑高频电子用绝缘薄膜材料开发工作。

三、仪器完整性能参数

信号源类型：DDS数字合成信号源 频率范围：10KHz‑70MHz；可选版本10KHz‑100MHz Q值测量范围：2 ~ 1023 Q值量程分档：30、100、300、1000，支持自动换档或手动换档两种模式 电感测量范围：4.5nH‑10mH；160M版本电感测量范围160M 电容直接测量范围：1 ~ 460pF；160M版本1pF‑25uF 主电容调节范围：30 ~ 540pF；160M版本17‑240pF 电容准确度：150pF 以下± 1.5pF；150pF 以上± 1% 频率指示误差：1×10⁻⁶ ±1个字 Q值合格指示预置功能范围：5 ~ 1000 具备Q值自动锁定功能，无需人工手动搜寻谐振点

仪器正常工作环境条件 环境温度：0℃~+40℃ 相对湿度：小于80% 供电电源：220V±22V，50Hz±2.5Hz

整机其他物理指标 消耗功率：约25W 设备净重：约7kg 整机外形尺寸(长×宽×高)：380mm×132mm×280mm

平板电容器夹具参数 极片尺寸：φ25.4mm、φ50mm两种规格 极片间距可调范围≥10mm，读数分辨率±0.01mm

圆筒电容器参数 电容量线性指标：0.33pF/mm±0.05 pF 长度可调范围0～20mm，读数分辨率±0.01mm

夹具相关参数 夹具插头间距：25mm±1mm 夹具本体损耗角正切值：≤4×10⁻⁴（测试条件1MHz时） 配置数显电极测微读数组件

设备出厂标准配置：测试主机一台、电感套件一套、测试夹具一套。

BH916配套测试装置补充参数：平板电容极片Φ50mm/Φ25.4mm；间距可调范围≥15mm；夹具插头间距25mm±0.01mm；测微杆分辨率0.001mm；夹具损耗角正切值≦4×10‑4（1MHz条件）。GDAT高频Q表可选频率版本包含20KHz‑100MHz、20KHz‑70MHz、200KHz‑160MHz；频率指示误差3×10⁻⁵±1个字；主电容调节范围30‑500pF/18‑220pF；主调电容误差小于1%或1pF；Q测试范围2~1023。

四、仪器性能特点

1、双规格圆形平板电极，配置φ25.4mm以及φ50mm两套尺寸极片，适配不同尺寸薄膜试样，大直径电极能够降低薄膜测试中边缘电容带来的干扰。极片间距调节行程充足，测微读数机构分辨率达到±0.01mm，数显直读电极间隙，薄膜试样无需额外拿出仪器外部用千分尺测量厚度，直接在夹具上读取厚度数值，减少试样二次移动带来的厚度测量误差，适合微米级别厚度高分子薄膜样品检测。

2、圆筒可变电容器拥有良好电容线性特性，单位长度电容变化稳定，读数分辨率高。圆筒电容调节行程0‑20mm，测微杆读数分辨率±0.01mm，在开展介质损耗换算的时候，电容刻度线性度保障损耗计算的可靠程度，降低可变电容非线性引入的系统偏差。

3、夹具接插件尺寸标准化，插头间距25mm±1mm，连接回路接触状态稳定，高频条件下接触电阻会造成额外回路损耗，稳定的机械连接可以减少接触不良造成的数据漂移，多次拆装夹具也可以维持回路性能。

4、夹具本体自身损耗控制在较低水平，在1MHz测试条件下夹具本身损耗角正切≤4×10⁻⁴。在测量低损耗薄膜材料的时候，夹具固有损耗会叠加样品损耗，如果夹具本体损耗偏高，会造成样品介质损耗测试结果偏大。该夹具将本体损耗控制在合理区间，有利于分辨低损耗绝缘薄膜的真实tanδ变化。

5、数显测微读数组件，厚度、位移数值数字化显示，规避传统机械式刻度肉眼读数带来的人为读数误差，多名操作人员开展同一组试样测试，读数一致性更好，方便记录原始试验数据，适配实验室数据归档需求。

6、主机采用DDS数字合成信号源，输出信号频谱纯度良好，频率设置精度高，支持多个离散频点测试，科研场景下，研究人员可以针对薄膜材料开展多频点介电性能测试，得到介电常数‑频率、介质损耗‑频率变化曲线，分析薄膜材料在不同高频工作环境下的电介质行为。

7、具备谐振点自动搜索、Q值自动锁定功能，无需操作人员反复手动调谐寻找谐振峰值；同时保留手动操作模式，部分特殊试验场景下，技术人员可以自主控制量程与调谐过程，兼顾自动化测试和手动调试的需求。Q量程自动切换，根据回路实际Q值大小自动匹配对应档位，避免档位选错造成读数不准。Q值预置合格指示功能，可以设置Q上下限，辅助试验人员快速判断回路谐振状态是否正常。

8、对调谐回路做优化设计，压低回路残余电感。当测试频率不断升高，残余电感带来的阻抗影响会快速放大，降低残余电感可以拓宽仪器高频段有效测量区间，保障高频状态下薄膜、陶瓷样品测试数据可靠性。同时保留自动稳幅电路，激励输出幅值保持稳定，谐振过程中信号幅度不会发生明显起伏，减少Q值读数波动。

9、一机多参数测量，除薄膜介电常数、介质损耗因数之外，还可以开展电感、电容元件参数测定，回路等效电阻、传输线特性阻抗等项目测试，一台设备覆盖实验室多项高频电学试验需求。

五、样品制备与测试操作要点

5.1薄膜试样制备要求

薄膜样品的制备、预处理直接影响GDAT‑A测试仪最终得到的介电常数和介质损耗因数试验结果，不管是研发对比试验，还是产品出厂质量检测，都应当统一试样处理条件，保证试验具备可复现性。

试样尺寸方面，薄膜面积需要大于平板电极面积，完整覆盖圆形电极全部区域，避免电极局部裸露接触空气，减小边缘电容效应的影响。如果薄膜尺寸过小，电极边缘直接暴露在空气之中，杂散电容占比升高，会带来介电常数计算偏高的现象。薄膜表面应当平整，不能出现褶皱、折痕、针孔、气泡、粉尘颗粒，薄膜表面存在颗粒杂质，会造成两极之间局部间隙，形成空气夹层。空气的介电常数接近1，夹层存在会让整体等效介电常数偏低，同时引入额外损耗，得到失真的试验数据。

薄膜厚度需要尽量均匀，同一片试样多点厚度差异不宜过大。对于厚度很薄的高分子薄膜，厚度微小不均匀，会对介电常数计算产生显著影响，试验过程中，应当在试样多个不同位置读取厚度，取厚度平均值代入计算。

样品状态调节，按照GB/T1409‑2006标准的要求，绝缘材料测试前需要做状态调节处理，一般放置在温度23℃，相对湿度50%的环境中保持足够时长，去除薄膜内部吸附水分。水分子的介电常数、介质损耗远高于多数高分子薄膜，薄膜吸湿之后，会造成tanδ明显升高，介电常数数值变大；不同环境湿度条件下，薄膜吸水程度不同，同一份样品测出的数据差异很大。如果薄膜对湿度比较敏感，试验需要在恒温恒湿环境实验室内部开展，避免环境水汽干扰测试结果。如果薄膜材料容易受热变形，状态调节阶段也要控制环境温度，防止薄膜发生形变、收缩，改变试样厚度。

5.2仪器开机与测试前检查

接通电源之前，确认供电电压满足设备铭牌标注的220V±22V，50Hz供电条件，检查夹具整套测微机械结构没有磕碰损伤，平板两极片表面清洁，没有灰尘、碎屑、薄膜残片附着。电极表面可以使用无水乙醇轻轻擦拭，之后充分晾干，保证金属电极表面洁净，电极表面氧化层、粉尘会增大接触损耗，抬高整体回路损耗水平。

确认测微杆可以顺滑转动，不存在卡顿，插头连接到位，接触牢靠。开机之后等待仪器完成自检，确认主机各项显示功能正常，频率、Q值数字显示没有异常乱码。在没有放置样品的条件下，开展空载谐振检查，确认整套回路能够顺利搜寻到谐振点，Q值读数处于合理区间；如果空载Q明显偏低，需要排查夹具连接、电极表面洁净度，确认没有异物夹在电极之间。

设置测试需要使用的频率点，仪器既可以单次固定频点测试，也可以依次切换多个频点，完成一组样品多频率检测。针对薄膜测试，优先选用大直径φ50mm电极，降低边缘电容的影响；只有样品尺寸受限的时候，才选用φ25.4mm电极。

5.3薄膜样品装样和测试流程

将经过状态调节的薄膜试样平整铺放在下电极的表面，注意薄膜不要产生褶皱，合上上平板电极，缓慢调节测微旋钮，使上电极平稳贴合薄膜试样，不要施加过大压力。部分高分子薄膜在压力过大条件下会发生压缩形变，薄膜真实厚度被压缩变小，厚度读数失真，进一步造成介电常数计算错误；但是压力也不能过小，电极和薄膜之间存在空气间隙，同样会带来很大的测试误差。操作人员需要根据薄膜材质软硬程度控制电极压紧力度。

记录测微机构读出的薄膜实际厚度数值。启动仪器自动搜寻谐振，仪器自动调节可变电容找到谐振峰值，记录装入样品状态下Q值与电容读数。抬起上电极，把薄膜试样取出，保持电极之间间隙不变，再次做空载谐振，记录没有样品时回路谐振Q值和电容读数。依靠两次谐振状态下电容变化量、Q值变化量，结合薄膜实测厚度、电极有效面积，计算得到被测薄膜的介电常数以及介质损耗角正切tanδ。

同一种材料建议准备3件及以上平行试样，完成平行样测试，取平均值作为试验结果，减少试样个体差异带来的偶然误差。开展对比试验的时候，所有试样的测试频率、环境温湿度、装样压力都需要保持统一，才可以对比不同配方薄膜介电性能的差异。

5.4测试常见误差来源分析

1、环境湿度带来的误差：高分子绝缘薄膜普遍具备一定吸湿性，环境湿度偏高，薄膜吸附水汽，tanδ会明显增大，介电常数上升。湿度变化是薄膜介电测试中高频出现的误差因素，敏感材料需要在恒温恒湿实验室开展整套试验。

2、薄膜与电极之间存在空气夹层：薄膜褶皱、颗粒异物、电极平行度不良，都会造成局部空气层，空气夹层会拉低等效介电常数，干扰介质损耗数值。日常维护中，需要定期校验平板电极两片极片的平行度指标。

3、边缘电容效应：薄膜试样尺寸小于电极，电极边缘裸露在空气中，边缘杂散电容叠加进测量电容。优先选用更大直径电极，保证样品完整覆盖全部电极面，降低边缘电容占比。

4、温度的影响：材料介电性能本身随温度发生改变，温度改变高分子材料偶极子运动状态，直接改变tanδ与介电常数。对比试验应当控制环境温度稳定，记录每一组试验对应的环境温度。

5、夹具本身固有损耗：夹具零件磨损、电极氧化、接插件接触不良，会增大夹具本体损耗，测量低损耗薄膜样品时，样品损耗信号被夹具损耗掩盖，tanδ测试结果偏大。设备需要定期做维护校验，确认夹具损耗角正切指标维持在合格范围。

6、残余电感的影响：在高测试频率区间，回路残余电感影响放大，所以设备在硬件层面优化调谐回路降低残余电感，操作人员也不可以随意更改夹具接线方式，不随意延长连接线，额外引线会引入附加电感，干扰高频测试结果。

7、样品厚度测量误差：介电常数计算直接代入薄膜厚度，厚度读数偏差会等比例传递到介电常数结果。要保证测微机构分辨率，定期校验测微杆读数精度，薄膜不可以被过度挤压造成厚度压缩变形。

六、仪器维修保养与定期校验

整套测试夹具属于高精度测微机械设备，由精密机械构件组成，振动、磕碰冲击会造成极片变形、测微杆偏移，直接破坏测量精度，所以仪器存放和使用环境要避开震动冲击，环境内部不可以存在腐蚀性气体，环境保持干燥，避免金属电极氧化锈蚀。非专业人员不可以自行拆解夹具、测微机构，私自拆装之后机械几何参数发生改变，设备测量性能无法保障。

当测试夹具发生碰撞摔落，或者按照试验周期开展定期检查校验，需要对下面几项关键指标进行检测确认： 第一，平板电容器两片极片之间的平行度，平行度误差不允许超过0.02mm。极片倾斜、不平行，装夹薄膜样品的时候局部会出现空隙，带来空气夹层，严重影响薄膜样品的测试准确度。 第二，圆筒电容器的转轴同心度误差，不能超过0.1mm。同心度变差之后，圆筒电容位移‑电容线性特性被破坏，介质损耗换算计算出现系统偏差。 第三，两只测微杆读数分辨率，保证维持0.01mm的读数分辨能力，测微机构磨损之后读数漂移，薄膜厚度读取会产生错误。 第四，使用分辨率达到±0.01pF等级的精密电容测量仪器，校验圆筒电容器的电容线性性能。调节测微杆从0‑20mm，每隔1mm位置记录电容读数，核对电容‑位移线性关系，确认符合设备出厂的工作特性，线性超差需要完成调整维护。

设备日常使用维护细节：电极表面要保持清洁，沾染灰尘、塑料碎屑，可以使用无水乙醇擦拭金属极片，静置充分晾干之后再开展测试，禁止使用强腐蚀性溶剂擦洗夹具零件。仪器长期闲置不使用的时候，给主机与夹具做好防尘遮盖，放置在干燥室内储存。设备供电电源尽量保证供电稳定，避免电压大幅波动。

主机部分，日常使用注意散热通风，仪器进风口出风口位置不可以被杂物遮挡，防止设备长时间运行内部积热。不可以在设备开机通电状态插拔夹具插头，避免冲击损伤主机内部电路元器件。

七、仪器应用领域与测试材料范围

GDAT‑A薄膜介电常数介质损耗因数测试仪面向多个行业，用于新材料研发、来料检验、成品质量检测、高校教学实验等工作，适用材料种类覆盖薄膜类、陶瓷类、高分子复合材料等多种电介质材料。

在高分子薄膜行业，适配PI聚酰亚胺薄膜、PET聚酯薄膜、PP聚丙烯薄膜、薄膜、改性复合绝缘薄膜、锂电池隔离膜、柔性电路板基材薄膜、电容器介质薄膜。电子行业高频通信器件对薄膜材料高频介电性能有明确要求，需要测定不同频率点介电常数与介质损耗角正切，筛选适配高频工况的薄膜基材，评估配方改性对薄膜介电损耗的改善效果。

陶瓷材料领域，可以检测电瓷、装置瓷、电容器陶瓷、微波介质陶瓷块材试样，陶瓷是电子元器件、电力绝缘子常用介质材料，高频条件下tanδ数值决定器件发热水平，仪器能够完成陶瓷试样高频介电参数测定，支撑陶瓷配方研发。

复合材料方向，各类树脂基绝缘复合材料、填料改性高分子复合材料，填料种类、填充比例会改变复合材料极化行为，介电常数与介质损耗可以用来评价填料分散效果，分析填料‑基体界面极化带来的介电损耗变化。

科研院校实验室，材料学院、电气学院、高分子相关专业，用于材料物理教学实验，新材料课题研究，可以做多频点介电频谱测试，研究温度、频率、填料含量对介质极化、介质损耗的作用机理。

电力科研与检测机构，各类绝缘材料、新型电力绝缘介质开展高频介电性能评价，分析绝缘材料老化前后介电常数与tanδ变化，辅助评估绝缘材料老化状态。

第三方检测实验室，按照GB/T1409‑2006标准，为企业提供绝缘材料高频介电性能委托检测，出具对应试验原始数据。

八、谐振法介电测试和其他测试方法简要对比

针对绝缘材料介电常数、介质损耗因数的检测，国标GB/T1409‑2006中包含两大类测量思路，零点指示法（电桥法）和谐振法（Q表法）。

零点指示法，常见有西林电桥、变压器电桥，电桥法可以配置保护电极结构，能够很好消除边缘电容带来的影响，在中低频段测量稳定性优秀。但是随着测试频率升高到几十MHz以上，引线电感、杂散寄生参数影响快速变大，电桥法在高频区间的应用受到限制，一般更适合50MHz以内中低频检测。

本仪器采用高频谐振法，优势在于适配10kHz到上百MHz的高频测试区间，是高频段固体介质、薄膜材料检测比较成熟的方案。谐振法属于替代法测试，依靠装入样品前后谐振回路参数变化计算结果，硬件架构可以做到比较宽的频率覆盖；该方法不支持保护电极，所以薄膜试样测试中需要依靠增大电极尺寸，样品完全覆盖电极，以此降低边缘电容的干扰。

除此之外还有谐振腔微扰法，多用于GHz微波频段测试，针对更高频率微波材料。而GDAT‑A测试仪覆盖kHz‑百MHz区间，对应通信、电子元器件大量实际工况频率，和很多电容器、绝缘器件实际工作频段匹配，所以在工业研发检测场景中使用广泛。不同测量方法的测试原理有区别，同一份材料，不同测试方法得到的数据会存在小幅差异，开展对标比对时，要统一测试方法、测试频率、样品条件，保证对比有效性。

九、测试报告需要记录的关键信息

完成薄膜介电常数、介质损耗因数测试工作，出具试验记录或者测试报告时，完整记录各项试验条件，保障试验可以复现，需要记录内容包括：仪器型号GDAT‑A；执行标准GB/T1409‑2006；被测薄膜样品信息，包含材料牌号、批次、试样编号；试样制备、状态调节条件，调节温度湿度以及放置时长；测试环境温度、环境相对湿度；本次选用的电极规格φ25.4mm或者φ50mm；测试频率；每一件平行试样的实测厚度；每一次空载与装样之后谐振状态的Q值、电容读数；计算得到每一个样品介电常数εr，介质损耗角正切tanδ；平行试样平均值；试验人员，试验日期。完整记录全部条件，后续重复试验可以复现测试条件，便于开展数据比对分析。

十、高频介电性能在材料工程当中的工程意义

相对介电常数εr代表电介质储存电场能量的能力，介质损耗角正切tanδ代表交变电场之下电能转变为热能的损耗比例，两个参数共同决定电介质材料在电子电气产品当中的使用表现。

对于电容器介质薄膜，介电常数会影响电容器单位体积的电容量，同等尺寸条件，介电常数更高的介质，可以获得更大电容；但同时需要兼顾介质损耗角正切，如果tanδ数值偏大，电容器在交变电场工作时内部发热严重，温度升高会加速介质老化，缩短器件使用寿命。研发电容器薄膜材料的时候，需要平衡介电常数与介质损耗两项指标。

在高频通信电路基材薄膜的应用场景，信号传输延时和介电常数相关，较低介电常数有助于降低信号延迟；介质损耗角正切过高会造成高频信号传输衰减，信号能量被介质吸收发热。高频电路板基材、柔性FPC基材薄膜选型，高频条件下tanδ是非常关键的考核指标，需要借助GDAT‑A这类高频谐振法设备，在实际工作频率点完成检测，得到贴近真实工况的性能数据。

电力绝缘材料方面，设备在交变电场运行，如果绝缘介质tanδ偏大，介质持续发热，温度累积会进一步加速绝缘老化，甚至带来绝缘失效风险，检测不同配方、不同批次绝缘薄膜、绝缘板材高频介电损耗，是材料质量管控的重要环节。

新材料改性研发过程，向高分子基体添加无机填料制备复合薄膜，填料的种类、粒径、填充比例、表面改性工艺，都会改变薄膜极化行为，带来介电常数和tanδ的变化。通过仪器多频点测试，可以观察填料引入带来的介电性能变化，分析偶极极化、界面极化的贡献，指导填料改性工艺优化。

材料老化研究领域，薄膜材料经过热老化、湿热老化之后，高分子分子链发生降解，内部极性基团数量改变，介电常数和介质损耗角正切会随之发生变化。通过对比老化前后高频介电性能，能够评价薄膜材料耐老化能力，为评估材料服役寿命提供参考。

薄膜介电常数介质损耗因数测试仪GDAT‑A，依托高频谐振法原理，符合GB/T1409‑2006标准，兼顾主机自动化控制、高精度测微夹具，适配薄膜、陶瓷、复合材料多种试样的高频介电常数与介质损耗因数检测，能够满足科研教学、新材料研发、工业质检多场景的测试需求。在使用设备开展试验的时候，规范样品制备、控制环境温湿度、定期校验夹具机械指标，能够有效降低各类系统误差，获取稳定可靠的试验检测数据。