(57)【要約】【課題】測定試料の磁気的特性および電気的特性をより簡易的に測定する。【解決手段】特性測定方法は、第１，２共振測定工程と第１，２特性算出工程を備える。第１共振測定工程では、節の位置に測定試料を配置した状態にしてＴＥ０ｍｌモードで共振器を共振させて共振周波数と無負荷Ｑ値を測定する。第２共振測定工程では、節の位置よりも腹の位置に近い位置に測定試料を配置した状態にしてＴＥ０ｍｌモードで共振器を共振させて共振周波数と無負荷Ｑ値を測定する。第１特性算出工程では、第１共振測定工程で測定された共振周波数と無負荷Ｑ値に基づき磁気的特性を算出する。第２特性算出工程では、第２共振測定工程で測定された共振周波数および無負荷Ｑ値と、第１特性算出工程で算出された磁気的特性とに基づき電気的特性を算出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導体板と、第２導体板と、誘電特性が既知である少なくとも１つの誘電体とを備えた共振器を用い、前記第１導体板と前記第２導体板との間に前記少なくとも１つの誘電体と測定試料とを積層した状態にして、ＴＥ０ｍｌモード（ｍ＝１，２，３・・・、ｌ＝１，２，３・・・）で前記共振器を共振させることにより、前記測定試料の磁気的特性および電気的特性を測定する特性測定方法であって、
前記ＴＥ０ｍｌモードで前記共振器を共振させるときにおいて前記共振器内で積層方向において電界の強度が最も小さい箇所を節として、前記節の位置に前記測定試料を配置した状態にして前記ＴＥ０ｍｌモードで前記共振器を共振させて、前記ＴＥ０ｍｌモードの共振周波数および無負荷Ｑ値を測定する第１共振測定工程と、
前記ＴＥ０ｍｌモードで前記共振器を共振させるときにおいて前記共振器内で前記積層方向において電界の強度が最も大きい箇所を腹として、前記節の位置よりも前記腹の位置に近い位置に前記測定試料を配置した状態にして前記ＴＥ０ｍｌモードで前記共振器を共振させて、前記ＴＥ０ｍｌモードの前記共振周波数および前記無負荷Ｑ値を測定する第２共振測定工程と、
前記第１共振測定工程で測定された前記共振周波数および前記無負荷Ｑ値に基づいて、前記測定試料の磁気的特性を算出する第１特性算出工程と、
前記第２共振測定工程で測定された前記共振周波数および前記無負荷Ｑ値と、前記第１特性算出工程で算出された前記磁気的特性とに基づいて、前記測定試料の電気的特性を算出する第２特性算出工程と
を備える特性測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の特性測定方法であって、
前記測定試料は円板状に形成され、
前記誘電体は円柱状に形成され、
前記測定試料の直径は、前記誘電体の直径より小さい特性測定方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の特性測定方法であって、
前記ＴＥ０ｍｌモードは、ＴＥ０１１モードである特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、共振器を用いて測定試料の特性を測定する特性測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、磁性材料を用いて円柱状に形成された第１測定試料を２枚の導体板で挟んだ第１共振器と、第１測定試料と同じ磁性材料を用いて円筒状に形成された第２測定試料を２枚の導体板で挟んだ第２共振器とを用いて、磁性材料の誘電率および透磁率を測定する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５８０６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の測定方法では、円柱状および円筒状の２種類の測定試料を作製する必要があるという問題があった。
本開示は、測定試料の磁気的特性および電気的特性をより簡易的に測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、共振器を用い、第１導体板と第２導体板との間に少なくとも１つの誘電体と測定試料とを積層した状態にして、ＴＥ０ｍｌモード（ｍ＝１，２，３・・・、ｌ＝１，２，３・・・）で共振器を共振させることにより、測定試料の磁気的特性および電気的特性を測定する特性測定方法である。共振器は、第１導体板と、第２導体板と、誘電特性が既知である少なくとも１つの誘電体とを備える。
【０００６】
そして、本開示の特性測定方法は、第１共振測定工程と、第２共振測定工程と、第１特性算出工程と、第２特性算出工程とを備える。
第１共振測定工程では、節の位置に測定試料を配置した状態にしてＴＥ０ｍｌモードで共振器を共振させて、ＴＥ０ｍｌモードの共振周波数および無負荷Ｑ値を測定する。節は、ＴＥ０ｍｌモードで共振器を共振させるときにおいて共振器内で積層方向において電界の強度が最も小さい箇所である。より詳しくは、共振器内のうち測定試料と誘電体とが積層する位置で、測定試料と誘電体とが積層する方向において、電界の強度が最も小さい箇所である。
【０００７】
第２共振測定工程では、節の位置よりも腹の位置に近い位置に測定試料を配置した状態にしてＴＥ０ｍｌモードで共振器を共振させて、ＴＥ０ｍｌモードの共振周波数および無負荷Ｑ値を測定する。腹は、ＴＥ０ｍｌモードで共振器を共振させるときにおいて共振器内で電界の強度が最も大きい箇所である。また、節の位置よりも腹の位置に近い位置とは、測定試料と誘電体との積層方向において、節の位置と腹の位置とを除く位置のことである。
【０００８】
第１特性算出工程では、第１共振測定工程で測定された共振周波数および無負荷Ｑ値に基づいて、測定試料の磁気的特性を算出する。
第２特性算出工程では、第２共振測定工程で測定された共振周波数および無負荷Ｑ値と、第１特性算出工程で算出された磁気的特性とに基づいて、測定試料の電気的特性を算出する。
【０００９】
このように構成された本開示の特性測定方法は、第１共振測定工程において、電界の強度が最も小さい節の位置に測定試料を配置することによって、測定試料が有する電気的特性の影響を最小限に抑制した条件で共振周波数および無負荷Ｑ値を測定することができる。これにより、本開示の特性測定方法は、第１特性算出工程において、測定試料の磁気的特性を算出することができる。
【００１０】
そして、本開示の特性測定方法は、第２共振測定工程において、節の位置よりも腹の位置に近い位置に測定試料を配置することによって、測定試料が電界および磁界の影響を受ける条件で共振周波数および無負荷Ｑ値を測定することができる。これにより、本開示の特性測定方法は、第２特性算出工程において、測定試料の電気的特性を算出することができる。
【００１１】
このように本開示の特性測定方法は、測定試料の配置を変えることにより、測定試料の磁気的特性および電気的特性をより簡易的に測定することができる。
また、本開示の一態様では、測定試料は円板状に形成され、誘電体は円柱状に形成され、測定試料の直径は、誘電体の直径より小さいようにしてもよい。これにより、本開示の特性測定方法は、測定試料と少なくとも１つの誘電体とを第１導体板と第２導体板との間に積層した場合に磁界が共振器の外に漏れ出すことによって外乱の影響を受け、測定精度が低下してしまう事態の発生を抑制することができる。
【００１２】
また、本開示の一態様では、ＴＥ０ｍｌモードは、ＴＥ０１１モードであるようにしてもよい。ＴＥ０１１モードは、ＴＥ０ｍｌモードの中で最も単純なモードであるため、本開示の特性測定方法は、他のＴＥ０ｍｌモードを用いる場合と比較して、測定試料の磁気的特性および電気的特性を算出するための計算量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１測定状態の共振器の正面図である。
【図２】減衰特性の一例を示す図である。
【図３】半値幅の算出方法を説明する図である。
【図４】電気・磁気的特性測定方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】第２測定状態の共振器の正面図である。
【図６】第１測定状態の共振器１における電界分布および磁界分布を示す図である。
【図７】比透磁率μｒと無負荷Ｑ値Ｑｕとの関係を示すグラフである。
【図８】第２測定状態の共振器１における電界分布および磁界分布を示す図である。
【図９】比誘電率εｒと無負荷Ｑ値Ｑｕとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本開示の実施形態を図面とともに説明する。
図１は、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法で使用する共振器１の正面図である。
共振器１は、図１に示すように、導体板２，３、誘電体４，５およびループアンテナ７，８を備える。
【００１５】
導体板２，３は、銀または銅などの導電率が高い導体を材料とする部材である。導体板２，３は、導体板２の裏面２ａと導体板３の表面３ａとが互いに平行となり、且つ、導体板２，３が互いに離間した状態で配置される。本実施形態では、導体板２，３は、銀を材料として円板状に形成されている。
【００１６】
誘電体４，５は、比誘電率および比誘電損失が既知の誘電体である。誘電体４，５は、その直径が互いに等しい円柱状に形成された部材である。本実施形態では、誘電体４，５は、その中心軸が互いに一致するようにして、測定試料ＳＭとともに導体板２と導体板３との間に配置される。誘電体４，５は、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法の測定条件上、低損失である必要がある。本開示においては、高損失の測定試料ＳＭが共振器１内に挿入されることにより共振器１における損失が大きくなるため、誘電体４，５の誘電損失は、１０−４以下であることが望ましい。
【００１７】
測定試料ＳＭは、磁性を有する材料であり、例えば、マイクロ波吸収材料として用いられるフェライト系材料である。本実施形態では、測定試料ＳＭは、ＮｉＦｅ２Ｏ４を材料として円板状に形成されている。測定試料ＳＭの厚さは、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法による測定時に電界の影響を避けるために０．６ｍｍ以下とすることが好ましい。測定試料ＳＭの直径は、誘電体４，５の直径より小さいことが好ましい。
【００１８】
ループアンテナ７，８はそれぞれ、セミリジットケーブル７ａ，８ａの先端に小さな結合ループ７ｂ，８ｂが形成されたアンテナである。ループアンテナ７，８は、セミリジットケーブル７ａ，８ａが導体板２の裏面２ａおよび導体板３の表面３ａと平行になるように、且つ、誘電体４，５を挟んで結合ループ７ｂと結合ループ８ｂとが対向するように配置される。
【００１９】
そして、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法では、日本工業規格に定められたＪＩＳ−Ｒ１６２７に準拠した両端短絡型誘電体共振器法を用いて、測定試料ＳＭにおけるＴＥ０１１モードの共振周波数ｆ０と無負荷Ｑ値Ｑｕとを測定する。また、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法では、マイクロ波信号源として例えばシンセサイズド・スイーパーを用い、共振器１を通過した電波の減衰特性をネットワークアナライザ（本実施形態では、アジレント社製）で測定する。
【００２０】
図２は、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法を用いて測定された減衰特性の一例を示す図である。図２における複数のピークのうち矢印Ｌ１で示すピークの周波数が、ＴＥ０１１モードの共振周波数ｆ０である。
【００２１】
また、無負荷Ｑ値Ｑｕは、下式（１）で算出される。
【００２２】
【数１】
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式（１）におけるＡｔは、挿入損失に関する係数である。式（１）におけるΔｆは、半値幅であり、図３に示すように、ＴＥ０１１モードの共振ピークの電力に対する減衰量が３ｄＢとなる周波数ｆｈと周波数ｆｌとの差である。
【００２３】
次に、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法の手順を説明する。
本実施形態の電気・磁気的特性測定方法では、図４に示すように、まずＳ１０にて、導体板２と誘電体４，５との間に測定試料ＳＭを配置した状態（以下、第１測定状態）で、ＴＥ０１１モードの共振周波数ｆ０と無負荷Ｑ値Ｑｕとを測定する。第１測定状態は、図１に示すように、導体板３上に、誘電体４、誘電体５および測定試料ＳＭが順次積層されて、誘電体５と導体板２とにより測定試料ＳＭが挟まれている状態である。なお、本実施形態では、測定試料ＳＭは、直径が１５．９７３ｍｍで厚さが０．２２３ｍｍの円板状に形成されたニッケルフェライト焼結体である。誘電体４，５は、ＢａＴｉ系酸化物からなる誘電体セラミックを材料として円柱状に形成されている。この誘電体セラミックは、２．４５ＧＨｚにおける比誘電率εｒが３４．５９２であり、比誘電損失ｔａｎδεが５．６５×１０−５である。誘電体４，５の直径は、２０．０１０ｍｍである。誘電体４，５の厚さはそれぞれ、１５．３７７ｍｍ、３．８５６ｍｍである。導体板２，３は、比導電率が８０％の銀で形成されており、直径が３５ｍｍであり、厚さが２．５ｍｍである。
【００２４】
Ｓ１０の処理が終了すると、図４に示すように、Ｓ２０にて、誘電体４と誘電体５との間に測定試料ＳＭを配置した状態（以下、第２測定状態）で、ＴＥ０１１モードの共振周波数ｆ０と無負荷Ｑ値Ｑｕとを測定する。第２測定状態は、図５に示すように、導体板３上に、誘電体４、測定試料ＳＭおよび誘電体５が順次積層されて、誘電体４と誘電体５とにより測定試料ＳＭが挟まれている状態である。
【００２５】
Ｓ２０の処理が終了すると、図４に示すように、Ｓ３０にて、測定試料ＳＭの比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμを算出する。具体的には、Ｓ３０では、有限要素法による電磁界シミュレータＨＦＳＳ（Ａｎｓｙｓ社製）を用いて、第１測定状態の共振器１と同様のモデルを作成し、Ｓ１０で測定した共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕと一致するように、比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμの最適化を行う。ＨＦＳＳは、High-Frequency Structure Simulatorの略である。
【００２６】
図６は、第１測定状態の共振器１におけるＴＥ０１１モードの電界分布および磁界分布の一例を示す電磁界シミュレータＨＦＳＳのシミュレーション結果である。
図６の電界分布Ｄ１および磁界分布Ｄ２はそれぞれ、共振器１における矩形状の解析領域Ｒ１の電界および磁界の分布を示す。図６の領域Ｒ２で示すように、測定試料ＳＭにおいて導体板３と接している領域の近傍では、電界の強度が最小である。すなわち、ＴＥ０１１モードの共振において電界の強度が最も小さい節の位置に測定試料ＳＭが配置されている。このため、Ｓ３０では、比誘電率εｒ＝１および比誘電損失ｔａｎδε＝０と仮定して、比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμの最適化を行う。
【００２７】
図７は、Ｓ３０において、比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμを最適化する方法を説明するためのグラフである。図７は、Ｓ１０において、共振周波数ｆ０が２．５８１ＧＨｚであり、無負荷Ｑ値Ｑｕが８６であると測定されたときの一例である。
【００２８】
Ｓ３０では、比誘電率εｒを１に設定し比誘電損失ｔａｎδεを０に設定するとともに比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμを任意の値に設定して電磁界シミュレータＨＦＳＳによるシミュレーションを実行することにより減衰特性を作成する。そして、この減衰特性に基づいて、ＴＥ０１１モードの共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕを算出する。従って、電磁界シミュレータＨＦＳＳで設定された比透磁率μｒと比磁性損失ｔａｎδμとの一つの組み合わせに対して、共振周波数ｆ０と無負荷Ｑ値Ｑｕとの一つの組み合わせが得られる。このようにして、比透磁率μｒと比磁性損失ｔａｎδμを様々な値に設定することにより、Ｓ１０で測定した共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕが得られる比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμの組み合わせを探索する。
【００２９】
図７は、第１測定状態における比透磁率μｒと無負荷Ｑ値Ｑｕとの関係を示すグラフであり、比磁性損失ｔａｎδμを１，１．３０５，１．５，１．７５に設定し、比透磁率μｒを２から４までの間で変化させたときの無負荷Ｑ値Ｑｕを示す。
【００３０】
曲線ＬＴ１，ＬＴ２，ＬＴ３，ＬＴ４はそれぞれ、比磁性損失ｔａｎδμが１，１．３０５，１．５，１．７５となる比透磁率μｒと無負荷Ｑ値Ｑｕとの組み合わせを示す。
曲線ＬＦ１は、共振周波数ｆ０が２．５８１ＧＨｚとなる比透磁率μｒと無負荷Ｑ値Ｑｕとの組み合わせを示す。曲線ＬＦ２は、共振周波数ｆ０が２．５８３ＧＨｚとなる比透磁率μｒと無負荷Ｑ値Ｑｕとの組み合わせを示す。
【００３１】
共振周波数ｆ０が２．５８１ＧＨｚである曲線ＬＦ１と、比磁性損失ｔａｎδμが１．３０５である曲線ＬＴ３との交点Ｐ１では、無負荷Ｑ値Ｑｕが８６であり、比透磁率μｒが３．４８５である。
【００３２】
このため、共振周波数ｆ０が２．５８１ＧＨｚであり無負荷Ｑ値Ｑｕが８６であるときの比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμをそれぞれ、３．４８５および１．３０５であると決定することができる。
【００３３】
Ｓ３０の処理が終了すると、図４に示すように、Ｓ４０にて、測定試料ＳＭの比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεを算出し、電気・磁気的特性測定方法を終了する。具体的には、Ｓ４０では、電磁界シミュレータＨＦＳＳを用いて、第２測定状態の共振器１と同様のモデルを作成し、Ｓ２０で測定した共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕと一致するように、比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεの最適化を行う。
【００３４】
図８は、第２測定状態の共振器１におけるＴＥ０１１モードの電界分布および磁界分布の一例を示す電磁界シミュレータＨＦＳＳのシミュレーション結果である。図８の電界分布Ｄ３および磁界分布Ｄ４はそれぞれ、共振器１における矩形状の解析領域Ｒ３の電界および磁界の分布を示す。図８の領域Ｒ４，Ｒ５で示すように、測定試料ＳＭが配置されている領域では、測定試料ＳＭは電界および磁界の影響を受けている。すなわち、ＴＥ０１１モードの共振において電界の強度が最も小さい節の位置よりも腹の位置に近い位置に測定試料ＳＭが配置されている。
【００３５】
Ｓ４０では、比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμをＳ３０で算出された値に設定して、比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεの最適化を行う。
図９は、Ｓ４０において、比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεを最適化する方法を説明するためのグラフである。図９は、Ｓ２０において、共振周波数ｆ０が２．５８５ＧＨｚであり、無負荷Ｑ値Ｑｕが１０３であると測定されたときの一例である。
【００３６】
Ｓ４０では、比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμをＳ３０で算出された値に設定するとともに比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεを任意の値に設定して電磁界シミュレータＨＦＳＳによるシミュレーションを実行することにより減衰特性を作成する。そして、この減衰特性に基づいて、共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕを算出する。
【００３７】
従って、電磁界シミュレータＨＦＳＳで設定された比誘電率εｒと比誘電損失ｔａｎδεとの一つの組み合わせに対して、共振周波数ｆ０と無負荷Ｑ値Ｑｕとの一つの組み合わせが得られる。このようにして、比誘電率εｒと比誘電損失ｔａｎδεを様々な値に設定することにより、Ｓ２０で測定した共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕが得られる比誘電率εｒと比誘電損失ｔａｎδεとの組み合わせを探索する。
【００３８】
図９は、第２測定状態における比誘電率εｒと無負荷Ｑ値Ｑｕとの関係を示すグラフであり、比誘電損失ｔａｎδεを０．１０，０．２０，０．３０に設定し、比誘電率εｒを１０から３０までの間で変化させたときの無負荷Ｑ値Ｑｕを示す。
【００３９】
直線ＬＴ１１，ＬＴ１２，ＬＴ１３はそれぞれ、比誘電損失ｔａｎδεが０．１０，０．２０，０．３０となる比誘電率εｒと無負荷Ｑ値Ｑｕとの組み合わせを示す。
直線ＬＦ１１，ＬＦ１２，ＬＦ１３はそれぞれ、共振周波数ｆ０が２．５８５，２．５８７，２．５８８ＧＨｚとなる比誘電率εｒと無負荷Ｑ値Ｑｕとの組み合わせを示す。
【００４０】
共振周波数ｆ０が２．５８５ＧＨｚである直線ＬＦ１１と、比誘電損失ｔａｎδεが０．１０である直線ＬＴ１１との交点Ｐ１１では、無負荷Ｑ値Ｑｕが１０３であり、比誘電率εｒが２７．７７である。
【００４１】
このため、共振周波数ｆ０が２．５８５ＧＨｚであり無負荷Ｑ値Ｑｕが１０３であるときの比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεをそれぞれ、２７．７７および０．１０であると決定することができる。
【００４２】
このように本実施形態の電気・磁気的特性測定方法は、共振器１を用い、測定試料ＳＭと、誘電体４，５とを、導体板２と導体板３との間に積層した状態にして、ＴＥ０１１モードで共振器１を共振させることにより、測定試料ＳＭの電気的特性および磁気的特性を測定する。共振器１は、導体板２，３と、比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεが既知である誘電体４，５とを備える。測定試料ＳＭは、磁気的特性および電気的特性を有し板状に形成される。
【００４３】
本実施形態の電気・磁気的特性測定方法では、Ｓ１０にて、節の位置に測定試料ＳＭを配置した状態にしてＴＥ０１１モードで共振器１を共振させて、ＴＥ０１１モードの共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕを測定する。
【００４４】
本実施形態の電気・磁気的特性測定方法では、Ｓ２０にて、節の位置よりも腹の位置に近い位置に測定試料ＳＭを配置した状態にしてＴＥ０１１モードで共振器１を共振させて、ＴＥ０１１モードの共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕを測定する。
【００４５】
本実施形態の電気・磁気的特性測定方法では、Ｓ３０にて、Ｓ１０で測定された共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕに基づいて、測定試料ＳＭの比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμを算出する。
【００４６】
本実施形態の電気・磁気的特性測定方法では、Ｓ４０にて、Ｓ２０で測定された共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕと、Ｓ３０で算出された比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμとに基づいて、測定試料ＳＭの比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεを算出する。
【００４７】
このように構成された本実施形態の電気・磁気的特性測定方法は、Ｓ１０において、電界の強度が最も小さい節の位置に測定試料ＳＭを配置することによって、測定試料ＳＭが有する電気的特性の影響を最小限に抑制した条件で共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕを測定することができる。これにより、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法は、Ｓ３０において、測定試料ＳＭの比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμを算出することができる。
【００４８】
そして、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法は、Ｓ２０において、節の位置よりも腹の位置に近い位置に測定試料ＳＭを配置することによって、測定試料ＳＭが電界および磁界の影響を受ける条件で共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕを測定することができる。これにより、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法は、Ｓ４０において、測定試料ＳＭの比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεを算出することができる。
【００４９】
このように本実施形態の電気・磁気的特性測定方法は、測定試料ＳＭの配置を変えることにより、測定試料ＳＭの磁気的特性および電気的特性を１種類の形状の測定試料ＳＭで測定することができる。
【００５０】
本実施形態の電気・磁気的特性測定方法では、測定試料ＳＭは円板状に形成され、誘電体４，５は円柱状に形成され、測定試料ＳＭの直径は、誘電体４，５の直径より小さい。これにより、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法は、測定試料ＳＭと誘電体４，５とを導体板２と導体板３との間に積層した場合に磁界が共振器１の外に漏れ出すことによって外乱の影響を受け、測定精度が低下してしまう事態の発生を抑制することができる。
【００５１】
本実施形態の電気・磁気的特性測定方法では、ＴＥ０１１モードの共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕを測定する。ＴＥ０１１モードは、ＴＥ０ｍｌモード（ｍ＝１，２，３・・・、ｌ＝１，２，３・・・）の中で最も単純なモードであるため、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法は、他のＴＥ０ｍｌモードを用いる場合と比較して、共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕを算出するための計算量を低減することができる。その結果、本実施形態の電気・磁気的特性測定方法は、測定試料の比透磁率μｒ、比磁性損失ｔａｎδμ、比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεを算出するための計算量を低減することができる。
【００５２】
以上説明した実施形態において、電気・磁気的特性測定方法は特性測定方法に相当し、導体板２は第１導体板に相当し、導体板３は第２導体板に相当する。
また、比誘電率εｒおよび比誘電損失ｔａｎδεは誘電特性および電気的特性に相当し、比透磁率μｒおよび比磁性損失ｔａｎδμは磁気的特性に相当する。
【００５３】
また、Ｓ１０は第１共振測定工程としての処理に相当し、Ｓ２０は第２共振測定工程としての処理に相当し、Ｓ３０は第１特性算出工程としての処理に相当し、Ｓ４０は第２特性算出工程としての処理に相当する。
【００５４】
以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。
例えば上記実施形態では、測定試料ＳＭが円板状である形態を示したが、円板状以外の形態であってもよい。測定精度の観点から測定試料ＳＭは積層方向の厚みが小さい平板状であることが好ましいが、所望の測定精度が得られるのであれば、任意の厚さを有する柱状体を採用可能である。但し、円周方向に対称性を有する円板状・円柱状の方が、電磁界解析において迅速に良好な計算結果を得やすいため、好ましい。
例えば上記実施形態では、Ｓ１０において２つの誘電体４，５を用いる形態を示したが、誘電体を１つだけ用いるようにしてもよい。Ｓ２０において２つの誘電体４，５を用いる形態を示したが、誘電体を３つ以上用いるようにしてもよい。
例えば上記実施形態では、誘電体が円柱状である形態を示したが、円柱状以外の柱状体であってもよい。但し、円周方向に対称性を有する円柱状の方が、電磁界解析において迅速に良好な計算結果を得やすいため、好ましい。
【００５５】
また上記実施形態では、Ｓ１０において測定試料ＳＭが導体板２と誘電体５との間に測定試料ＳＭが挿入されている形態を示したが、導体板３と誘電体４との間に測定試料ＳＭが挿入されるようにしてもよい。
【００５６】
また上記実施形態では、ＴＥ０１１モードの共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕを測定する形態を示したが、ＴＥ０ｍｌモード（ｍ＝１，２，３・・・、ｌ＝１，２，３・・・）の共振周波数ｆ０および無負荷Ｑ値Ｑｕを測定するようにしてもよい。
【００５７】
また上記実施形態では、Ｓ３０，Ｓ４０において有限要素法による電磁界解析を用いる形態を示したが、ＦＤＴＤ法およびモードマッチング法などによる電磁界解析を用いてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００５９】
１…共振器、２，３…導体板、４，５…誘電体、ＳＭ…測定試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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