低頻介電常數(shù)和高頻介電常數(shù)的主要區(qū)別介紹

更新時(shí)間：2026-01-14 點(diǎn)擊次數(shù)：130

關(guān)于低頻介電常數(shù)和高頻介電常數(shù)的區(qū)別，這其實(shí)是材料在不同電場(chǎng)變化速度下的“應(yīng)激反應(yīng)”不同。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，低頻測(cè)的是材料“全力以赴”極化后的儲(chǔ)能能力，數(shù)值通常較高；而高頻下電場(chǎng)變化太快，材料的分子“追不上”電場(chǎng)的變化，極化能力減弱，導(dǎo)致測(cè)得的介電常數(shù)降低。

為了讓你更直觀地理解，我為你整理了核心區(qū)別對(duì)比表，隨后會(huì)詳細(xì)拆解其中的物理邏輯。

表格

特性維度	低頻介電常數(shù) (1Hz～100kHz)	高頻介電常數(shù) (100kHz～10GHz+)
響應(yīng)機(jī)制	離子、偶極子有足夠時(shí)間跟隨電場(chǎng)轉(zhuǎn)向	主要是電子云位移，偶極子“跟不上”而“掉隊(duì)”
數(shù)值大小	較高 (極化充分)	較低 (極化滯后)
主要損耗	電導(dǎo)損耗、離子遷移	介電損耗、輻射損耗、趨膚效應(yīng)
典型應(yīng)用	電力絕緣、電解電容、低頻電路	5G通信、雷達(dá)、微波電路板
測(cè)試方法	LCR電橋、電容法 (三電極系統(tǒng))	矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 (VNA)、諧振腔法

介電常數(shù)本質(zhì)上是材料在電場(chǎng)中儲(chǔ)存電能的能力。這種能力依賴于材料內(nèi)部的“極化”。

低頻時(shí)（從容不迫）：電場(chǎng)變化很慢，就像在跳慢三步。材料內(nèi)部的離子、偶極子（比如水分子）有充足的時(shí)間隨著電場(chǎng)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)和位移。這時(shí)候材料的極化最充分，所以測(cè)得的介電常數(shù)最大。
高頻時(shí)（手忙腳亂）：電場(chǎng)變化極快（GHz級(jí)別），就像在跳極快的快步舞。分子的慣性太大，根本轉(zhuǎn)不過(guò)來(lái)，只有質(zhì)量極小的電子能跟上節(jié)奏（電子極化）。由于大部分極化機(jī)制“罷工”了，材料儲(chǔ)存電能的能力下降，介電常數(shù)自然就變小了。

由于頻率跨度巨大，測(cè)量手段*全不同：

低頻測(cè)試：通常使用 LCR電橋或絕緣電阻測(cè)試儀。把材料夾在電極之間，像測(cè)電容一樣直接讀數(shù)。這時(shí)候主要關(guān)注材料的絕緣性能和靜態(tài)電容特性。
高頻測(cè)試：必須使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 (VNA) 或諧振腔。這時(shí)候不能簡(jiǎn)單看作電容，而是要看電磁波穿過(guò)材料后的相位變化和衰減程度。高頻測(cè)試對(duì)環(huán)境要求*高，需要屏蔽箱防止外界干擾，且對(duì)樣品的尺寸和平整度要求非?？量蹋ㄎ⑿〉臍庀抖紩?huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動(dòng)）。

低頻場(chǎng)景：工程師更關(guān)心絕緣性能。例如，電力電纜的絕緣層在低頻下介電常數(shù)越小越好，損耗越低越好，以防止發(fā)熱和能量浪費(fèi)。
高頻場(chǎng)景：工程師更關(guān)心信號(hào)完整性。例如，在設(shè)計(jì)5G天線或雷達(dá)罩時(shí)，必須使用高頻下的介電常數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算信號(hào)的傳輸速度（時(shí)延）。如果用低頻數(shù)據(jù)去設(shè)計(jì)高頻產(chǎn)品，做出來(lái)的天線頻率會(huì)嚴(yán)重偏移。

水（極性分子）：差異極其顯著。在低頻（1kHz）下，介電常數(shù)高達(dá) 78；但在高頻（10GHz，微波爐頻率），水分子根本轉(zhuǎn)不動(dòng)，介電常數(shù)驟降至約4。
PTFE（特氟龍/塑料）：差異較小。因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)對(duì)稱，分子本身就不容易極化。無(wú)論在低頻還是高頻（10GHz），其介電常數(shù)都穩(wěn)定在 2.1 左右。這也是為什么高頻電路板（如5G基站）喜歡用這種材料，因?yàn)樗?ldquo;靠譜”，不隨頻率亂變。

如果你正在做材料選型或測(cè)試：

切勿混用數(shù)據(jù)： *對(duì)不能用低頻測(cè)得的介電常數(shù)去推算高頻下的電路性能，反之亦然。
看應(yīng)用場(chǎng)景：如果是做電源濾波電容，看低頻數(shù)據(jù)；如果是做Wi-Fi天線或高速PCB板，必須找廠家索要高頻（如10GHz）下的測(cè)試數(shù)據(jù)。
注意環(huán)境：高頻測(cè)試對(duì)溫度和濕度非常敏感，而低頻測(cè)試對(duì)樣品的表面清潔度（防止漏電）更敏感。