取扱説明書
CR シリーズ スプリットシリンダ共振器

EM ラボ株式会社
2022 年 9 月 10 日

目次第１章製品概要 ................................................................................................................2共振器の外観と構造 ............................................................................................................2
製品仕様 ...............................................................................................................................3付属品・アクセサリ ............................................................................................................3第２章

測定 .......................................................................................................................4

試料の準備 ...........................................................................................................................4
加工サイズについて .........................................................................................................4サイズの計測について .....................................................................................................5
測定手順 ...............................................................................................................................6
測定開始前の確認事項 .....................................................................................................6
接続方法 ...........................................................................................................................6
正確な測定のために .........................................................................................................7第３章

メンテナンスと修理 ..............................................................................................8特性の安定したサンプルによる測定値の確認 ....................................................................8
日々のクリーニング ............................................................................................................8
おかしいと思ったら ............................................................................................................8
修理 ......................................................................................................................................8

初版：2020 年 4 月 6 日
2 版：2022 年 9 月 10 日

1第１章 製品概要
ここでは、製品の概要を説明します。
CR シリーズ空洞共振器は、ネットワーク・アナライザに接続し、試料による共振特性の変化を用いて複素比誘電率を測定するために設計された共振器です。低誘電率・低損失材料を正確に測定するため、本体の損失は極めて小さく抑えられています。また、試料を簡単に挿抜できるため効率良く測定できます。誘電率測定ソフトウェアの指示にしたがって測定を進めることができます。
共振器の外観と構造
共振器は、下図のとおり、共振器が二つに分離（スプリット）した部分が試料挿入スペースになります。また、側面にはネットワーク・アナライザを接続するための同軸コネクタが 2個あります。試料を挿入してから、固定用レバーを倒すことによって、試料がしっかりと固定され再現性の良い測定ができます。

2製品仕様

型番

共振特性

VNA 接続用モード

コネクタ

周波数 (GHz)

無負荷 Q

CR-7101020,000 以上

CR-7202014,000 以上

CR-72424

14,000 以上

CR-72828

14,000 以上

CR-73535

10,000 以上

CR-74040

10,000 以上

CR-75050

7,000 以上

2.4 mm(メス)CR-760

606,000 以上

1.85 mm(メス)CR-780806,000 以上

1 mm(メス)

TE011

2.92 mm(メス)

使用温度範囲：0～40℃（結露しないこと）

付属品・アクセサリ
共振器に付属品はありません。使用するネットワーク・アナライザに応じて接続用の同軸ケーブル類が必要です。

3第２章 測定
ここでは、主に実際に測定を進める方法について説明します。
試料の準備
測定治具に合わせて試料を板状に加工する必要があります。誘電率の計算に試料の厚さを使用するので、厚さを正確に把握することが重要です。また、厚さを正確に把握するためには、試料が平らで均一であることが理想です。適切に試料を加工することが正確な測定の第一歩です。
加工サイズについてスプリットシリンダを用いた測定では、適切な厚さの試料を用意することが正確な測定のために重要です。厚さの適正値は誘電特性と使用する共振器に依存しますが、100μm が目安になります。周波数が高くなるほど、また、誘電率が高くなるほど試料を薄く加工する必要があります。たとえば、低誘電率（2.5）
・低損失（tanδ 0.001）の試料の場合 100μm 厚で 80 GHz まで測定可能です。
測定可能な最大厚さと、誘電率・測定周波数の関係は以下のグラフで示されます。損失の大きい試料（tanδ>0.01 が目安）の場合は更に薄い試料が必要になることに注意してください。誘電率測定ソフトウェアで試料挿入時の共振が検出できず、エラーが起こる場合は、試料をできるだけ薄くしてみてください。

4

大きさ推奨値は以下の表の通りです。短辺が上限値より長くなると試料が治具に収まりません。また試料が下限値より小さくなると、共振器が十分カバーされないために測定誤差が生じる可能性があります。
共振器タイプ

短辺（mm）

長辺 (mm)10 GHz58 – 63

70 - 80

20 - 80 GHz

30 – 35

40 - 50

サイズの計測について実際に誘電率測定を行う際には、測定ソフトの指示にしたがって、試料厚さを入力します。
そのために試料のサイズを事前に計測する必要があります。入力値の誤差が、そのまま誘電率測定の誤差になりますので、正確な計測が必要です。
試料の加工状況にもよりますが、一般的には 3 カ所程度をマイクロメータなどで計測して平均値を用いることを推奨します。その際、実際に誘電率測定に使用される部分のサイズを計測することが重要です。使用される部分の具体的な位置は以下の図と表を参照ください。

5モデル

半径 r (mm)CR-710

20CR-720

10CR-724

8CR-728

7.5

CR-735

6CR-740

5CR-750

4CR-760

3.5

CR-7802.5

測定手順
誘電率測定ソフトウェアを開始し、画面の指示に従って、測定を実施します。詳しい手順については、ソフトウェアのマニュアルを参照してください。ここでは、測定中の共振器および試料の取り扱いに関する注意を中心に、正しく測定するために知っておくべきことを説明します。
測定開始前の確認事項
誘電率測定ソフトを開始して実際の測定を始める前に、以下の準備が整っていることを確認してください。
・ 共振器の温度が安定していること。少なくとも実際の測定環境に設置後 30 分以上経ってから測定開始することを推奨します。
・ ネットワーク・アナライザは十分ウォームアップされていること。
（各ネットワーク・アナライザの推奨時間に準拠）
・ 試料のサイズが計測・記録されていること。
・ コネクタ接続のためのトルクレンチ、スパナが用意されていること。必要に応じて、試料を扱うためのピンセットや手袋が用意されていること。
接続方法
スプリットシリンダ共振器をネットワーク・アナライザに接続して誘電率測定を行います。
周波数帯によってコネクタのタイプが異なりますので、それぞれ適切なケーブルを使用してください。コネクタのタイプは製品仕様に記載されています。
注記
コネクタのナットを締め付ける際にトルクレンチを使用して適正なトルクをかけることが重要です。過剰なトルクはコネクタの破損につながります。トルク不足は測定誤差や中心導体の回転による不具合を生じます。また、オス型コネクタのナット部分だけを回転するように注意してください。中心導体が回転するとコネクタの摩耗や破損につながります。

6正確な測定のためにスプリットシリンダ共振器は、高い精度で誘電率を測定するために設計・製造されています。
その性能を十分生かすためにはいくつか気を付けるべきポイントがあります。

試料表面の異物について試料表面に異物が付着していると共振器に挟んだ際の共振器の間隔が異物の分だけ広くなります。共振器の間隔は共振周波数に影響を与えますので誘電率測定の誤差を生じます。この影響は試料が薄膜の場合に顕著です。試料を測定する前に不織布などで表面をふき取ってください。試料についた異物が共振器の試料挿入スペースに転写された恐れがある場
合は、少量のアルコールを付けた不織布を試料挿入スペースに軽く挟んでから引き上げて掃除してください。

測定ケーブルについて測定中はケーブルをできるだけ動かさないように注意してください。また、共振器本体の移動もできるだけ小さくしてください。

7

第３章 メンテナンスと修理
ここでは日々のメンテナンスと異常が発生したときの対応について説明します。
特性の安定したサンプルによる測定値の確認
定期的に特性の安定したサンプルを測定して、測定系を確認することを推奨します。
日々のクリーニング
スプリットシリンダは基本的にメンテナンスフリーです。試料からの転写などにより、試料挿入スペース表面が著しく汚れた場合は、少量のアルコールを付けた不織布を試料挿入スペースに軽く挟んでから引き上げてください。
注記
分解掃除は故障の原因になりますので行わないでください。特に共振器の内部には触れないでください。特性が大きく劣化する可能性があります。
おかしいと思ったら測定値に異常が発生したときの対応方法について説明します。まずケーブルがしっかり接続されていることを確認してください。改善しない場合は、日々のクリーニングに従って試料挿入スペース表面を掃除してください。それでも改善しない場合は、修理が必要です。
修理
修理が必要な場合、弊社 Web サイトから直接お問い合わせください。
https://www.emlabs.jp8