Способ измерения параметров плоскопараллельных диэлектриков

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПЛОСКОПАРАЛПЕЛЬНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ,включающий облучение испытуемого плоскопараллельного диэлектрика электромагнитным полем посредством первого волноводного излучателя, находяшегося в контакте с поверхностью этого диэлектрика, и измерение амплитуды отраженной волны, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений, испытуемый плоскопараллельный диэлектрик облучают дополг нительно электромагнитным полем второго волноводного излучателя, который совместно с первым волноводным излучателем образует двухэлементную антенную решетку, первый и второй волноводный излучатели возбуждают сигналами одинаковой амплитуды, изменяют разность фаз между сигналами, фиксируют значение разности фаз сигналов в момент наибольшей амплитуды отраженной волны, измеряют ширину резонансной кривой зависимости ам- ; плитуды отраженной волны от частоты, а по измеренной разности фаз с учетом толщины указанного диэлектрика и расстояния между излучателями рассчитывают диэлектрическую проницаемость диэлектрика при помощи характеристического уравнения возбуждения поверхностных волн в диэлектрике , а по ширине резонансной кривой зависимости амплитуды отраженной волны от Частоты определяют тангенс угла диэлектрических потерь.

12 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) ())) 4рц С 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3644156/24-09 (22) 15.09.83 (46) 07.07.85. Бюл. Р 25 (72) Б.П. Иванов и В.Н. Хаханин (71) Ульяновский политехнический институт (53) 621.317.335(088.8) (56)Ковалев В.П. Измерение электрических параметров веществ методом свободного пространства на малых участках образца.-"Вопросы радиоэлектроники", 1963, сер. 1, М 6, с. 66-80.

Парватов Г.Н., Попов А.А., Семенов В.С. Сверхвысокочастотный метод контактного измерения диэлектрической проницаемости и проводимости материалов. — "Метрология", 1976, В 9, с. 56-62. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ,вклю чающий облучение испытуемого плоскопараллельного диэлектрика электромагнитным полем посредством первого волноводного излучателя, находяшегося в контакте с поверхностью этого диэлектрика, и измерение амплитуды отраженной волны, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерений, испытуемый плоскопараллельный диэлектрик облучают допол-.. нительно электромагнитным полем второго волноводного излучателя, который совместно с первым волноводным излучателем образует двухэлементиую антенную решетку, первый и второй волноводный излучатели возбуждают сигналами одинаковой амплитуды, изменяют разность фаз между сигналами, фиксируют значение разности фаз сигналов в момент наибольшей амплитуды отраженной волны, измеряют ширину резонансной кривой зависимости амплитуды отраженной волны от частоты, а по измеренной разности фаз с учетом толщины указанного диэлектрика и расстояния между излучателями рассчитывают диэлектрическую проницаемость диэлектрика при помощи характеристического уравнения возбуждения поверхностных волн в диэлектрике, а по ширине резонансной кривой зависимости амплитуды отраженной волны от частоты определяют тангенс угла диэлектрических потерь.

1166012

Р 3(,-К

Й 2

r,=-> x.-Ew

Составитель В. Васильев

Техред И.Асталош Корректор А. Тяско

Редактор П. Коссей

Заказ 4305/39 Тираж 748

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к технике радиотехнических измерений в диапазоне СВЧ и может быть использовано для измерений диэлектрической проницаемости плоскопараллельных диэлектриков °

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит СВЧ-генератор

1, делитель 2 мощности, первый и второй волноводные излучатели 3, металлический фланец 4, плоскопараллельный диэлектрик 5, фазовращатель 6, циркулятор 7, детектор 8, измерительный прибор 9.

Предлагаемый. способ реализуется следующим образом.

Первый и второй волноводные иэлу чатели 3 вводят в непосредственный контакт с плоскопараллельным диэлектриком 5 и возбуждают их сигналами одинаковой амплитуды, полученными делением поровну сигнала СВЧ-генера- 5 тора 1 в делителе 2 мощности, меняют разность фаз сигналов с помощью фаэовращателя.6 и фиксируют значение разнбсти фаз сигналов в моменты наибольшей амплитуды отраженной N волны, регистрируемой измерительным прибором 9. Затем измеряют ширину резонансной кривой зависимости амплитуды отраженной волны от частоты.

По измеренной разности фаз,. с учетом толщины исследуемого плоскопараллельного диэлектрика и расстояния между первым и вторым волноводными излучателями рассчитывают диэлектрическую проницаемость исследуемого плоскопараллельного диэлектрика с помощью характеристических уравнений возбуждения поверхностных вдлн, которые имеют вид: для случая электрических поверхностных волн

F pd=gdtggd в для случая магнитных поверхностных волн

pd=gdctggd, где (pd) +(gd) = К

1, к = ф

1 у

1 о @ о 8 1 о 1

Е и d — диэлектрическая проницаемость и толщина плоскопараллельного диэлектрика,, — разность фаз сигналов в момент наибольшей амплитуды отраженной волны; 1 — расстояние между излу- чателями.

0 тангенсе угла диэлектрических потерь судят по ширине резонансной кривой зависимости амплитуды отраженной волны от частоты.