1. 插入损耗定义

插入损耗(Insertion Loss, IL)= 放置样品前后传输系数 S21 的差值(dB),正表示衰减。IL 直接反映材料近场抑制能力,是贴片/隔磁片关键指标。严格定义:IL(dB) = 20·log10(|S21_基准| / |S21_带样|),其中基准是同样夹具不含吸波样品(或含等效非吸波参考片)的传输。需注意 IL 同时含"吸收损耗"与"失配/反射引起的插损",对高 μ' 隔磁片,部分 IL 来自阻抗失配而非纯吸收,解读时要结合 S11/S22 看。对铁氧体吸波贴片,IL 即近场插入损耗,典型 ≥ 6 dB 为合格。

2. 同轴法(ASTM D4935)

把环形/垫片样品夹入同轴夹具,矢网测 S21,覆盖 10 MHz–1.5 GHz。样品需与夹具紧密接触、无间隙,否则结果偏低。ASTM D4935 是平板/环形材料插入损耗的权威同轴法:用 50 Ω 同轴夹具(常见 7 mm、14 mm 口径),样品做成与夹具同截面的环或垫片,矢网在校准后测 S21。该法对铁氧体吸波贴片、隔磁片特别合适,因为它直接给传输衰减而非反射,且频率覆盖铁氧体有效区。注意样品外径须填满夹具内径,否则边缘漏场使 IL 偏低——这是新手最常犯的错误。

3. 夹具校准

先测空夹具(thru)做校准基线,再测带样。定期用标准件校准,记录不确定度。边缘效应与样品厚度误差是主要偏差源。校准步骤:矢网 SOLT 校准到夹具参考面 → 测 thru(无样)得基线 S21_0 → 夹入样品测 S21_样 → IL = S21_0 - S21_样(dB)。夹具需定期用标准垫片/标准件验证,长期漂移大于 0.2 dB 应重新校准。样品厚度用千分尺多点测取平均(公差 ±0.02 mm),厚度误差 5% 可带来 IL 误差 0.3–0.5 dB。

4. 数据处理

给出全频段 IL 曲线,标注峰值频率与典型值(近场 ≥ 6 dB)。对比带/不带样品验证一致性。需要测试报告模板,联系 。数据处理要点:一是画 IL(f) 曲线而非单点,看峰值频率是否覆盖目标频段;二是标注"峰值 IL"与"目标频段内最小 IL",后者才是设计底线;三是扣除夹具与电缆损耗(用 thru 基线);四是多次测量取平均降噪。对隔磁片,还应换算成"耦合抑制 dB"(双端口法测线圈间耦合前后差)。

5. 报告与判读

报告含样品信息、夹具型号、校准、曲线、测试标准(ASTM D4935 / IEC 62333)、不确定度。隔磁片附 μ' / μ'' 与耦合抑制数据。注意 IL 随厚度增而增但有饱和,单点值不足以判定带宽。判读陷阱:供应商给"IL ≥ 10 dB@100 MHz"单点,但你的工作频段是 30–300 MHz,需确认该宽频内 IL 都大于 6 dB;另 IL 饱和现象意味着叠两层 0.3 mm 未必等于单层 0.6 mm 的两倍,需实测。IEC 62333 针对隔磁片磁屏蔽效能,可与 ASTM D4935 互补引用。

6. 样品制备要点

  • 样品外径 = 夹具内径(满填,防边缘漏场),公差 -0.05 mm 内;
  • 厚度均匀,多点测量取均值,写入报告;
  • 背胶样品需确认胶层是否计入——通常测"含胶成品",与设计一致;
  • 铁氧体片易碎,裁切用金刚石刀/水刀,避免边缘崩缺引入气隙;
  • 同一批次取 3–5 片做代表,防单片偶然。

7. 误差来源与不确定度

误差源典型影响控制方法
夹具-样品间隙IL 偏低 1–3 dB满填、加压夹紧
厚度测量误差0.3–0.5 dB千分尺多点均值
矢网校准漂移0.2–0.5 dBSOLT 校准 + 标准件复核
边缘漏场0.5–2 dB外径满填、加扼流
温漂小于 0.2 dB(室温)恒温测试

汇总不确定度通常按方和根合成,A 类(重复)+ B 类(系统),报告给出 k=2 扩展不确定度,典型 ±0.5–1.0 dB。要求供应商标注,否则数据不可比。

8. 插入损耗与反射率的区别

IL(ASTM D4935 传输法)测的是"穿过材料的衰减",对应近场抑制/隔磁;反射率(GJB 2038A 弓形法)测的是"表面反射",对应暗室墙面吸波。两者不互相等价:一块高 μ' 隔磁片 IL 很好(导磁抑耦合)但作为暗室瓦反射率未必达标;一块铁氧体瓦反射率低但作为近场贴片 IL 未必最优。选型时按用途选指标——暗室看反射率(GJB 2038A),贴片/隔磁看 IL(ASTM D4935 / IEC 62333)。可司咸波(CoaxWave)四条产品线均按对应标准出报告:瓦/橡胶板/涂料按 GJB 2038A 或 GB/T 26119,贴片/隔磁片按 ASTM D4935 与 IEC 62333。

9. 实测示例

样品厚度峰值 IL 频率峰值 IL目标频段最小 IL
NiZn 吸波贴片0.3 mm约 150 MHz9 dB6 dB(30 MHz–1 GHz)
MnZn 隔磁片0.5 mm约 100 kHz12 dB(耦合抑制)8 dB(无线充电频段)
NiZn 隔磁片0.2 mm13.56 MHz7 dB5 dB(NFC 频段)

上表为典型量级的示意,说明 IL 峰值频率必须对齐应用频段,且"最小 IL"才是设计底线。

10. 小结

铁氧体插入损耗测试的核心是"满填夹具、SOLT 校准、全曲非单点、标不确定度":样品外径满填防漏场,矢网 SOLT 校准到夹具面,给全频段 IL 曲线看峰值与最小 IL,报告附 ASTM D4935 / IEC 62333 与扩展不确定度。记住 IL 与反射率不是一回事——贴片看 IL、暗室瓦看反射率。需要 ASTM D4935 测试报告模板或第三方复测对接,把样品规格与频段发到 ,可司咸波(CoaxWave)工程反馈实测数据与曲线。