JP2504204B2 - Method and apparatus for measuring dielectric material constant - Google Patents
Method and apparatus for measuring dielectric material constantInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （ａ）（産業上の利用分野） この発明は誘電体材料定数の測定方法および測定装置
に関し、特に誘電体試料の温度特性を測定するための方
法および装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a dielectric material constant, and more particularly to a method and an apparatus for measuring temperature characteristics of a dielectric sample.
（ｂ）従来の技術 誘電体試料をシールドケース内に配置して、TE
01n（一般的にはｎ＝１）あるいはTE01 δモードの共振
周波数を測定し、ついで、このケースを恒温槽に入れて
加熱し、熱的に平衡状態に近づけた後、再び共振周波数
を測定してその温度特性を測定する方法が知られてい
る。(B) Conventional technology A dielectric sample is placed in a shield case and TE
01n (generally n = 1) or TE 01 δ mode resonance frequency is measured, and then this case is placed in a thermostatic chamber to heat it, and after making it close to thermal equilibrium state, the resonance frequency is measured again. Then, the method of measuring the temperature characteristic is known.
ところが、恒温槽を用いる方法では装置が大型になる
ばかりでなく、誘電体試料が所定の温度まで上昇して平
衡状態に達するまでに長時間を要してしまう。However, in the method using the constant temperature bath, not only the apparatus becomes large, but also it takes a long time for the dielectric sample to reach a predetermined temperature and reach an equilibrium state.
そこで、本願出願人は特開昭62−211566号にて、誘電
体試料を直接高周波加熱することによって上記従来の問
題点を解消した、誘電体材料定数の測定方法および測定
装置について出願している。Therefore, the applicant of the present application has filed an application for a dielectric material constant measuring method and measuring apparatus, which solves the above-mentioned conventional problems by directly heating a dielectric sample at high frequency in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-211566. .
ここで上記出願の実施例について簡単に示す。第３図
は装置の概略図であり、同図において14は有底円筒状の
シールドケースであり、このシールドケース14の内部の
略中央部に支持棒18によって、中空筒状の誘電体試料16
が固定されている。また、シールドケース14の側壁には
対向する位置に入力用コネクタ30および出力用コネクタ
32が取り付けられ、それぞれに結合ループなどの結合手
段が設けられている。この入力用コネクタ30および出力
用コネクタ32間にネットワークアナライザ34が接続され
ている。さらに、シールドケース14の側壁にはもう１つ
のコネクタ36が取り付けられ、このコネクタ36にも結合
ループなどの結合手段が設けられている。このコネクタ
36に加熱用高周波注入装置38が接続されている。An example of the above application will be briefly described here. FIG. 3 is a schematic view of the apparatus. In FIG. 3, reference numeral 14 is a bottomed cylindrical shield case, and a hollow cylindrical dielectric sample 16 is provided at a substantially central portion inside the shield case 14 by a support rod 18.
Has been fixed. Further, on the side wall of the shield case 14, the input connector 30 and the output connector are provided at positions facing each other.
32 are attached, and each has a coupling means such as a coupling loop. A network analyzer 34 is connected between the input connector 30 and the output connector 32. Further, another connector 36 is attached to the side wall of the shield case 14, and this connector 36 is also provided with a coupling means such as a coupling loop. This connector
A heating high-frequency injection device 38 is connected to 36.
このような測定装置において、加熱用高周波注入装置
38が誘電体共振器12内に高周波電力を注入する。これに
より誘電体試料16が高周波加熱される。一方、ネットワ
ークアナライザ34はコネクタ30および32間に結合された
誘電体共振器12の共振周波数などを測定する。In such a measuring device, a high-frequency injection device for heating
38 injects high frequency power into the dielectric resonator 12. As a result, the dielectric sample 16 is heated by high frequency. On the other hand, the network analyzer 34 measures the resonance frequency of the dielectric resonator 12 coupled between the connectors 30 and 32.
このようにして誘電体試料16が所定温度であるときの
共振周波数を測定することによって誘電体試料の温度特
性を求めることができる。In this way, the temperature characteristic of the dielectric sample 16 can be obtained by measuring the resonance frequency when the dielectric sample 16 is at the predetermined temperature.
（ｃ）発明が解決しようとする課題 ところが、前述した高周波加熱による誘電体材料定数
の測定方法および測定装置の例では、誘電体共振器の共
振周波数を測定するために非常に高価なネットワークア
ナライザを用いるため、測定装置全体が高価で大型にな
るという問題があった。(C) Problems to be Solved by the Invention However, in the example of the measuring method and the measuring apparatus of the dielectric material constant by the high frequency heating described above, a very expensive network analyzer is used to measure the resonance frequency of the dielectric resonator. Since it is used, there is a problem that the whole measuring device is expensive and large.
この発明の目的は、高価な一般のネットワークアナラ
イザを用いないで誘電体共振器の共振周波数を測定でき
るようにして上記従来の問題点を解消した、誘電体材料
定数の測定方法および測定装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method and apparatus for measuring a dielectric material constant, by which the resonance frequency of a dielectric resonator can be measured without using an expensive general network analyzer, thereby solving the above-mentioned conventional problems. To do.
（ｄ）課題を解決するための手段 この発明の誘電体材料定数の測定方法は、シールドケ
ース内に誘電体試料を配置するとともに、信号の入出力
用の複数の結合手段を設けて誘電体共振器を構成し、 信号入力用結合手段と信号出力用結合手段間に増幅回
路を含む正帰還回路を接続して前記誘電体共振器ととも
に発振回路を構成し、 特定の結合手段に高周波電力を注入して前記誘電体試
料を加熱することによって前記発振回路の発振周波数の
変化を測定し、この発振周波数の変化から前記誘電体試
料の所定の材料定数を求めることを特徴としている。(D) Means for Solving the Problems In the method for measuring a dielectric material constant of the present invention, a dielectric sample is placed in a shield case, and a plurality of coupling means for inputting and outputting a signal are provided to cause dielectric resonance. A positive feedback circuit including an amplifier circuit is connected between the signal input coupling means and the signal output coupling means to form an oscillation circuit together with the dielectric resonator, and high-frequency power is injected into the specific coupling means. Then, the change of the oscillation frequency of the oscillation circuit is measured by heating the dielectric sample, and the predetermined material constant of the dielectric sample is obtained from the change of the oscillation frequency.
また、この発明の誘電体材料定数の測定装置は、シー
ルドケース内に誘電体試料が配置され、信号入出力用の
複数の結合手段が設けられた誘電体共振器と、 信号入力用結合手段と信号出力用結合手段間に接続さ
れて、誘電体共振器とともに発振回路を構成する、増幅
回路を含む正帰還回路と、 前記発振回路の発振周波数を測定する周波数測定手段
と、 特定の結合手段に高周波電力を注入して前記誘電体試
料を加熱する高周波電力注入手段と、 からなり、前記誘電体試料が加熱される前後の発振周
波数から誘電体試料の所定の材料定数を求めることを特
徴としている。The dielectric material constant measuring device according to the present invention includes a dielectric resonator in which a dielectric sample is arranged in a shield case and a plurality of coupling means for signal input / output are provided, and a coupling means for signal input. A positive feedback circuit that is connected between signal output coupling means and that constitutes an oscillation circuit together with a dielectric resonator, includes a positive feedback circuit that includes an amplification circuit, frequency measurement means that measures the oscillation frequency of the oscillation circuit, and a specific coupling means. High-frequency power injection means for injecting high-frequency power to heat the dielectric sample, and determining a predetermined material constant of the dielectric sample from oscillation frequencies before and after the dielectric sample is heated. .
（ｅ）作用 この発明の誘電体材料定数の測定方法および測定装置
においては、シールドケース内に誘電体試料が配置され
るとともに、信号の入出力用の結合手段が複数個設けら
れて、先ず誘電体共振器が構成される。前記結合手段の
信号入力部と信号出力部間に増幅回路を含む正帰還回路
が接続されて、前記誘電体共振器とともに発振回路が構
成される。前記信号入力部および信号出力部の結合手段
は所定のモードに結合する手段が選ばれ、正帰還回路も
その所定のモードで発振するよう、ループ長が発振周波
数における波長の整数倍となるように選ばれる。したが
って、この正帰還回路によって誘電体共振器は所定モー
ドで共振する。周波数測定手段は前記発振回路の発振周
波数すなわち誘電体共振器の共振周波数を測定する。一
方、高周波電力注入手段は特定の結合手段に高周波電力
を注入する。これによって誘電体試料に高周波電磁界が
印加され、誘電加熱の原理で加熱される。このように誘
電体試料の加熱の前後における発振回路の発振周波数す
なわち誘電体共振器の共振周波数の変化から誘電体試料
の共振周波数の温度係数などの所定の材料定数を求める
ことができる。(E) Function In the method and apparatus for measuring the dielectric material constant of the present invention, the dielectric sample is arranged in the shield case, and a plurality of coupling means for inputting / outputting the signal are provided. A body resonator is constructed. A positive feedback circuit including an amplifier circuit is connected between the signal input section and the signal output section of the coupling means to configure an oscillation circuit together with the dielectric resonator. As the coupling means of the signal input section and the signal output section, means for coupling to a predetermined mode is selected, and the loop length is an integral multiple of the wavelength at the oscillation frequency so that the positive feedback circuit also oscillates in the predetermined mode. To be elected. Therefore, this positive feedback circuit causes the dielectric resonator to resonate in a predetermined mode. The frequency measuring means measures the oscillation frequency of the oscillation circuit, that is, the resonance frequency of the dielectric resonator. On the other hand, the high frequency power injection means injects high frequency power into a specific coupling means. As a result, a high frequency electromagnetic field is applied to the dielectric sample, and the sample is heated according to the principle of dielectric heating. In this way, the predetermined material constants such as the temperature coefficient of the resonance frequency of the dielectric sample can be obtained from the change in the oscillation frequency of the oscillation circuit, that is, the resonance frequency of the dielectric resonator before and after heating the dielectric sample.
（ｆ）実施例 第１図はこの発明に用いられる測定装置の構成図、第
２図（Ａ），（Ｂ）は測定装置に用いられる誘電体共振
器の縦断面図である。第１図において12は誘電体共振器
であり、同図では、その概略横断面を示している。この
誘電体共振器12は、例えばルミニュームあるいはその合
金などの導電材料からなるシールドケースを含む。この
シールドケースは円筒状部50を側壁とし、下部に底板51
を取り付け、上部に蓋52を被せて構成している。なお、
このシールドケースはセラミックのような誘電体にシー
ルド電極を形成したものを用いてもよい。(F) Embodiments FIG. 1 is a block diagram of a measuring device used in the present invention, and FIGS. 2 (A) and 2 (B) are vertical sectional views of a dielectric resonator used in the measuring device. In FIG. 1, reference numeral 12 is a dielectric resonator, which is shown in a schematic cross section. The dielectric resonator 12 includes a shield case made of a conductive material such as luminium or its alloy. This shield case has a cylindrical part 50 as a side wall and a bottom plate 51 at the bottom.
Is attached, and a lid 52 is put on the upper part of the structure. In addition,
The shield case may be formed by forming a shield electrode on a dielectric such as ceramic.
第２図（Ａ），（Ｂ）に示すように、シールドケース
内には低誘電率の誘電体例えばフォルステライトなどか
らなる円筒状の支持台53によって中空円筒状の誘電体試
料16を載置することによって、この誘電体試料16をシー
ルドケース内の略中央部に固定している。シールドケー
スの一部を構成する前記側壁50には第２図（Ａ）に示す
ように誘電体試料16の中央高さ位置２箇所にコネクタ30
および32を設けている。これらのコネクタにはそれぞれ
中心導体とアース間に結合ループ30aおよび32aを設けて
いる。また、第１図および第２図（Ｂ）に示すように側
壁50の他の位置には誘電体試料16の中央高さと異なる高
さにコネクタ36を設けている。このコネクタ36の中心導
体とアース間に結合ループ36aを設けている。さらに、
側壁50の他の箇所に誘電体試料の温度測定用窓54および
真空排気用排気孔55を設けている。真空排気装置49はシ
ールドケース内を真空にして、空気の対流および熱伝導
による外部への熱流出を防止し、また、側壁50と底板51
からなるシールドケースに対して蓋52を一定圧力で真空
吸着させるためのものである。As shown in FIGS. 2A and 2B, the hollow cylindrical dielectric sample 16 is placed in the shield case by a cylindrical support 53 made of a low dielectric constant dielectric such as forsterite. By doing so, the dielectric sample 16 is fixed to the approximate center of the shield case. As shown in FIG. 2A, the side wall 50 forming a part of the shield case is provided with the connector 30 at two central height positions of the dielectric sample 16.
And 32 are provided. Each of these connectors is provided with coupling loops 30a and 32a between the center conductor and ground. Further, as shown in FIGS. 1 and 2B, a connector 36 is provided at another position of the side wall 50 at a height different from the central height of the dielectric sample 16. A coupling loop 36a is provided between the central conductor of the connector 36 and the ground. further,
A dielectric sample temperature measurement window 54 and a vacuum exhaust hole 55 are provided at other portions of the side wall 50. The vacuum exhaust device 49 evacuates the inside of the shield case to prevent convection of air and heat transfer to the outside due to heat conduction, and also the side wall 50 and the bottom plate 51.
This is for making the lid 52 be vacuum-adsorbed at a constant pressure to the shield case made of.
以上のように構成した誘電体共振器に次に述べる各種
回路装置を接続することによって測定装置を構成してい
る。方向性結合器40はコネクタ32および同軸ケーブル56
からの信号を分配して周波数カウンタ43およびローパス
フィルタ41へそれぞれ供給する。ローパスフィルタ41は
誘電体共振器12がTE01 δモードで発振する周波数を濾波
し、その他の高次のモードで発振する周波数成分をカッ
トする。アンプ42はローパスフィルタ41の出力信号を増
幅して同軸ケーブル57、同軸コネクタ30および結合ルー
プ30aを介して誘電体共振器12へ信号を加える。前記同
軸ケーブル56,方向性結合器40,ローパスフィルタ41,ア
ンプ42および同軸ケーブル57は誘電体共振器12に対する
正帰還回路として作動させる。すなわちこの正帰還回路
による位相差がTE01 δモードの共振周波数における波長
の整数倍となるように線路長を設定している。従って誘
電体共振器12と正帰還回路からなる発振回路は誘電体共
振器12の共振周波数で発振する。周波数カウンタ43はこ
の発振回路の発振周波数を測定する。A measuring device is configured by connecting various circuit devices described below to the dielectric resonator configured as described above. Directional coupler 40 includes connector 32 and coaxial cable 56.
The signal from is distributed and supplied to the frequency counter 43 and the low-pass filter 41, respectively. The low-pass filter 41 filters the frequency at which the dielectric resonator 12 oscillates in the TE 01 δ mode, and cuts off the frequency component oscillating in other higher-order modes. The amplifier 42 amplifies the output signal of the low-pass filter 41 and applies the signal to the dielectric resonator 12 via the coaxial cable 57, the coaxial connector 30, and the coupling loop 30a. The coaxial cable 56, the directional coupler 40, the low pass filter 41, the amplifier 42 and the coaxial cable 57 are operated as a positive feedback circuit for the dielectric resonator 12. That is, the line length is set so that the phase difference due to this positive feedback circuit is an integral multiple of the wavelength at the resonance frequency of the TE 01 δ mode. Therefore, the oscillation circuit including the dielectric resonator 12 and the positive feedback circuit oscillates at the resonance frequency of the dielectric resonator 12. The frequency counter 43 measures the oscillation frequency of this oscillation circuit.
温度センサ44は例えば放射温度計からなり、誘電体共
振器の窓部54を通して誘電体試料16の放射熱を測定す
る。信号発生器46は制御装置45から与えられた特定の周
波数信号を発生する。ハイパワーアンプ47はその信号を
電力増幅する。Qe調整機構48は結合ループ36aの外部Ｑ
（Qe）を調整するとともに、ハイパワーアンプ47の出力
をコネクタ36を介して誘電体共振器12内へ注入する。こ
のとき、結合ループ36aは第２図（Ｂ）に示すように、
誘電体試料の中央高さから少しずれた位置に設けたた
め、TE011+ δモードの電磁界に結合し、これにより誘電
体試料16が発熱する。TE011+ δモードは同図に示すよう
に誘電体試料の中央高さ位置で電磁界密度が略０である
ため、第２図（Ａ）に示した周波数測定系の信号入出力
結合ループ30a,32aには結合しない。従って、前記発振
回路には影響を与えない。The temperature sensor 44 is, for example, a radiation thermometer, and measures the radiation heat of the dielectric sample 16 through the window 54 of the dielectric resonator. The signal generator 46 generates a specific frequency signal given by the controller 45. The high power amplifier 47 power-amplifies the signal. The Qe adjusting mechanism 48 is an external Q of the coupling loop 36a.
(Qe) is adjusted and the output of the high power amplifier 47 is injected into the dielectric resonator 12 via the connector 36. At this time, the coupling loop 36a is, as shown in FIG.
Since it was provided at a position slightly deviated from the center height of the dielectric sample, it is coupled to the TE 011 + δ mode electromagnetic field, which causes the dielectric sample 16 to generate heat. In the TE 011+ δ mode, the electromagnetic field density is almost 0 at the center height position of the dielectric sample as shown in the figure, so the signal input / output coupling loop 30a of the frequency measurement system shown in FIG. , 32a does not bind. Therefore, it does not affect the oscillation circuit.
第１図に示した制御装置45はパーソナルコンピューア
などから構成し、前記周波数カウンタ43および温度セン
サ44の測定結果をそれぞれ読み込み、上記信号発生器46
を制御する。The control device 45 shown in FIG. 1 is composed of a personal computer or the like, reads the measurement results of the frequency counter 43 and the temperature sensor 44, and outputs the signal generator 46.
Control.
ところで、誘電体試料16を含む誘電体共振器12の無負
荷Ｑ（Qo）は次式で与えられる。By the way, the unloaded Q (Qo) of the dielectric resonator 12 including the dielectric sample 16 is given by the following equation.
1/Qo＝（1/Qd1）＋（1/Qd2）＋（1/Qc） ここでQd1は誘電体試料の誘電損失に関するＱ、Qd2は
支持台53の誘電損失に関するＱ、Qcはシールドケースの
ジュール損に関するＱである。1 / Qo = (1 / Q d1 ) + (1 / Q d2 ) + (1 / Q c ), where Q d1 is the Q related to the dielectric loss of the dielectric sample, Q d2 is the Q related to the dielectric loss of the support 53, Q c is the Q related to the Joule loss of the shield case.
このような誘電体共振器12に対し、高周波電力を注入
する際、結合ループ36aの外部Ｑ（Qe）を誘電体共振器1
2の無負荷Ｑ（Qo）に近似ないし一致させると、注入さ
れる高周波電力の殆どが誘電体共振器12に吸収される。
このとき、信号発生器46の出力する信号の周波数を誘電
体共振器12の共振周波数に一致させることによって、誘
電体共振器（結合ループ）からの反射を最小にする。こ
のことによって、誘電体共振器に注入される高周波電力
のうちQo/Qd1の割合で誘電体試料16が加熱され発熱す
る。このことにより誘電体試料16の温度が上昇する。When injecting high-frequency power into such a dielectric resonator 12, the external Q (Qe) of the coupling loop 36a is connected to the dielectric resonator 1
When the unloaded Q (Qo) of 2 is approximated or matched, most of the injected high frequency power is absorbed by the dielectric resonator 12.
At this time, by matching the frequency of the signal output from the signal generator 46 with the resonance frequency of the dielectric resonator 12, reflection from the dielectric resonator (coupling loop) is minimized. This allows the dielectric sample 16 at a rate of Qo / Q d1 of the high-frequency power to be injected into dielectric resonator is heated to generate heat. This raises the temperature of the dielectric sample 16.
一般に誘電体試料の周波数の温度係数τfは次式で与
えられる。Generally, the temperature coefficient τ f of the frequency of the dielectric sample is given by the following equation.
τf＝（1/f1）（f2−f1）／（T2−T1） ここでT1は加熱前の温度、T2は加熱後の温度、f1は温度
T1における共振周波数、f2は温度T2における共振周波数
である。τ f = (1 / f1) (f2-f1) / (T2-T1) where T1 is the temperature before heating, T2 is the temperature after heating, and f1 is the temperature.
Resonance frequency at T1 and f2 are resonance frequencies at temperature T2.
すなわち２点の温度について誘電体共振器の共振周波
数を測定することによって、誘電体試料の周波数の温度
係数を求めることができる。具体的には制御装置45は温
度センサ44により加熱前の誘電体試料の温度T1を測定す
るとともに周波数カウンタ43により、そのときの共振周
波数f1を読み込む。その後、信号発生器46へ制御信号を
発生して、TE011+ δモードの共振周波数に等しい周波数
の信号を発生させる。これにより誘電体試料16は高周波
加熱される。温度センサ44の測定値を基に、誘電体試料
16の温度が所定値T2に達し平衡状態となったとき、周波
数カウンタ43の測定値f2を読み込む。なお、厳密には誘
電体試料16の温度上昇に伴い、誘電体共振器の共振周波
数が変化するため、誘電体試料16の加熱期間中にも制御
装置45は周波数カウンタ43の測定結果を読み込み、TE
011+ δモードの共振周波数に等しい周波数の高周波電力
を注入するように信号発生器46を制御する。That is, the temperature coefficient of the frequency of the dielectric sample can be obtained by measuring the resonance frequency of the dielectric resonator at two temperatures. Specifically, the control device 45 measures the temperature T1 of the dielectric sample before heating by the temperature sensor 44 and reads the resonance frequency f1 at that time by the frequency counter 43. After that, a control signal is generated to the signal generator 46 to generate a signal having a frequency equal to the resonance frequency of the TE 011 + δ mode. As a result, the dielectric sample 16 is heated by high frequency. Dielectric sample based on the measured value of temperature sensor 44
When the temperature of 16 reaches a predetermined value T2 and enters an equilibrium state, the measured value f2 of the frequency counter 43 is read. Strictly speaking, since the resonance frequency of the dielectric resonator changes with the temperature rise of the dielectric sample 16, the control device 45 reads the measurement result of the frequency counter 43 even during the heating period of the dielectric sample 16, TE
The signal generator 46 is controlled to inject high-frequency power having a frequency equal to the resonance frequency of the 011 + δ mode.
上述の例では、誘電体試料16の周波数の温度係数を測
定したが、周波数の温度係数は誘電体試料の誘電率の温
度係数と誘電体試料の線膨張係数との間に一定に関係式
が成り立つため、例えば誘電体試料の線膨張係数を他の
測定手段により予め測定しておくことによって、周波数
の温度係数から誘電体試料の誘電率の温度係数を求める
こともできる。In the above example, the temperature coefficient of frequency of the dielectric sample 16 was measured, but the temperature coefficient of frequency has a constant relational expression between the temperature coefficient of the dielectric constant of the dielectric sample and the linear expansion coefficient of the dielectric sample. Therefore, it is possible to obtain the temperature coefficient of the dielectric constant of the dielectric sample from the temperature coefficient of the frequency, for example, by measuring the linear expansion coefficient of the dielectric sample in advance by another measuring means.
（ｇ）発明の効果 この発明によれば、シールドケース内に誘電体試料を
配置してなる誘電体共振器に対して正帰還回路を接続し
て発振回路を構成したことにより、この発振回路の発振
周波数を測定することによって誘電体共振器の共振周波
数を測定することが可能となる。このため、従来用いら
れていた高価なネットワークアナライザが不要となり、
測定装置全体を小型且つ安価に構成することができる。(G) Effect of the Invention According to the present invention, the positive feedback circuit is connected to the dielectric resonator in which the dielectric sample is placed in the shield case to form the oscillation circuit. By measuring the oscillation frequency, it becomes possible to measure the resonance frequency of the dielectric resonator. This eliminates the need for expensive network analyzers used in the past.
The entire measuring device can be made compact and inexpensive.
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例を示す概略ブロック図であ
る。第２図（Ａ），（Ｂ）は第１図に示した装置に用い
られる誘電体共振器の縦断面図であり、（Ａ）は周波数
測定系におけるモード、（Ｂ）は加熱系におけるモード
をそれぞれ示している。第３図は従来の測定装置の概略
ブロック図である。 12……誘電体共振器、16……誘電体試料、30……信号入
力用コネクタ、32……信号出力用コネクタ、30a,32a…
…結合ループ、36……高周波電力注入用コネクタ、36a
……結合ループ、50……側璧、51……底板、52……蓋、
53……支持台。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of the present invention. 2 (A) and 2 (B) are longitudinal sectional views of the dielectric resonator used in the device shown in FIG. 1, where (A) is a mode in a frequency measurement system and (B) is a mode in a heating system. Are shown respectively. FIG. 3 is a schematic block diagram of a conventional measuring device. 12 ... Dielectric resonator, 16 ... Dielectric sample, 30 ... Signal input connector, 32 ... Signal output connector, 30a, 32a ...
… Coupling loop, 36 …… High frequency power injection connector, 36a
...... Coupling loop, 50 …… side wall, 51 …… bottom plate, 52 …… cover,
53 ... Supporting stand.
Claims (2)
とともに、信号の入出力用の複数の結合手段を設けて誘
電体共振器を構成し、 信号入力用結合手段と信号出力用結合手段間に増幅回路
を含む正帰還回路を接続して前記誘電体共振器とともに
発振回路を構成し、 特定の結合手段に高周波電力を注入して前記誘電体試料
を加熱することによって前記発振回路の発振周波数の変
化を測定し、この発振周波数の変化から前記誘電体試料
の所定の材料定数を求めることを特徴とする誘電体材料
定数の測定方法。1. A dielectric resonator is constructed by disposing a dielectric sample in a shield case and providing a plurality of coupling means for inputting / outputting a signal between the coupling means for signal input and the coupling means for signal output. A positive feedback circuit including an amplifier circuit is connected to an oscillation circuit together with the dielectric resonator, and high-frequency power is injected into a specific coupling means to heat the dielectric sample to oscillate the oscillation frequency of the oscillation circuit. Is measured, and a predetermined material constant of the dielectric sample is obtained from the change of the oscillation frequency.
れ、信号入出力用の複数の結合手段が設けられた誘電体
共振器と、 信号入力用結合手段と信号出力用結合手段間に接続され
て、誘電体共振器とともに発振回路を構成する、増幅回
路を含む正帰還回路と、 前記発振回路の発振周波数を測定する周波数測定手段
と、 特定の結合手段に高周波電力を注入して前記誘電体試料
を加熱する高周波電力注入手段と、 からなり、前記誘電体試料が加熱される前後の発振周波
数から誘電体試料の所定の材料定数を求めることを特徴
とする誘電体材料定数の測定装置。2. A dielectric resonator in which a dielectric sample is placed in a shield case and which is provided with a plurality of coupling means for signal input / output, and a dielectric resonator connected between the signal input coupling means and the signal output coupling means. A positive feedback circuit including an amplifier circuit, which constitutes an oscillation circuit together with a dielectric resonator, frequency measurement means for measuring the oscillation frequency of the oscillation circuit, and high frequency power injected into a specific coupling means to cause the dielectric A high frequency power injection means for heating a sample, and a predetermined material constant of the dielectric sample is obtained from an oscillation frequency before and after the dielectric sample is heated.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19206989A JP2504204B2 (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Method and apparatus for measuring dielectric material constant |
| US07/550,161 US5119034A (en) | 1989-07-12 | 1990-07-09 | Method of measuring dielectric material constants and measuring device employed therefor |
| GB9015226A GB2234826B (en) | 1989-07-12 | 1990-07-11 | Method of measuring dielectric material constants and measuring device employed therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19206989A JP2504204B2 (en) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | Method and apparatus for measuring dielectric material constant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356866A JPH0356866A (en) | 1991-03-12 |
| JP2504204B2 true JP2504204B2 (en) | 1996-06-05 |
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ID=16285112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19206989A Expired - Fee Related JP2504204B2 (en) | 1989-07-12 | 1989-07-24 | Method and apparatus for measuring dielectric material constant |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2504204B2 (en) |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP19206989A patent/JP2504204B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0356866A (en) | 1991-03-12 |
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