PL78873B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 1.02.1974 Opis patentowy opublikowano: 18. 02. 1976 78873 MKP GOlr 27/00 Int. Cl.2 G01R 27/00 [CZYTELNIA] I Urredu Fat»rrtov*ego 1 [, Partit tartiiAl -i) |i-»») 1 Twórca wynalazku: Andrzej Domanski Uprawniony z patentu tymczasowego: Politeehnika Warszawska, War¬ szawa (Polska) Sposób wyznaczania elektrycznych parametrów materialów i Przedmiotem wynalazku jest sposób wyznacza-' nia elektrycznych parametrów materialów oparty na pomiarze zmiany stanów polaryzacji fali elek¬ tromagnetycznej ugietej na badanym materiale.Dotychczas wyznaczanie elektrycznych paranie- 5 trów materialów w zakresie 'mikrofalowym odby¬ wa sie przez pomiary metodami rezonatorowymi, impedancyjnymi lub propagacyjnymi niedyfrakeyj- nyimi.Metody rezonatorowe oparte sa na zjawisku io przestrojenia wneki rezonansowej oraz zmiany jej dobroci na skutek umieszczenia w niej badanej próbki. Mozna równiez rozpylic badany material na wewnetrznych sciankach rezonatora i porów¬ nac jego dobroc i czestotliwosc rezonansowa z 15 wzorcowa wneka.Metody impedancyjne polegaja na wprowadzeniu do falowoduNbadianej próbki i pomiarze stalej pro¬ pagacji poprzez pomiar wspólczynnika fali stoja¬ cej przy zwartym falowodzie, badz w ukladzie 20 mostkowym poprzez pomiar wspólczynnika trans- misji lub wspólczynnika odbicia dla próbki wy¬ pelniajacej falowód.Metody propagacyjne niedyfrakcyjne wykorzy¬ stujace wolnoprzestrzenna propagacje fal opieraja 25 sie glównie na pomiarach wspólczynnika zalamania oraz wspólczynnika ekstynkcji. Badanie odbicia, przechodzenia, wreszcie rozproszenia fal elektro¬ magnetycznych dostarcza odpowiednich danych.Stosowane «a równiez metody interferometryczne. 30 W metodzie piropagacyjnej nie korzysta sie dotych¬ czas ze zjawiska dyfrakcji.Metody rezonatorowe i impedancyjne maja pod¬ stawowa wade polegajaca na tym, ze pomiar od¬ bywa sie wewnatrz ukladu mikrofalowego i bli¬ skosc scianek wnek i falowodów wplywa w znacz¬ nym stopniu na elektryczne parametry badanych materialów.Metody propagacyjne natomiast stosowane do tej pory nie sa w stanie uniknac zaklócen dyfrakcyj¬ nych, majacych dla mikrofal dosc duzy wplyw na wyniki pomiarów.Celem wynalazku jest usuniecie wyzej opisa¬ nych niedogodnosci przez opracowanie sposobu wy¬ znaczania elektrycznych parametrów materialów opartego na pomiarach zmiany stanów polaryzacja swobodnie propagujacej sie fali elektromagnetycz¬ nej ugietej na badanym materiale.Wedlug wynalazku wyznaczanie elektrycznych parametrów materialów odbywa sie dwustopnio¬ wo. Najpierw z pomiarów zmian stanów polaryza¬ cji fali ugietej wyznacza sie zespolony wspólczyn¬ nik odbicia, nastepnie ze znanej zaleznosci oblicza sie przeiniikalnosc dielektryczna i przewodnosc czyli interesujace nas parametry materialów.W tym celu musimy przygotowac badany ma¬ terial w postaci plaskiego ekranu o grubosci wiek¬ szej niz glebokosc wnikania i jednoczesniie mniej¬ szej niz dlugosc fali promieniowania uzytego do pomiarów. Uginajaca krawedz ekranu musi byc li- 7887378873 3 nda prosta. Rozmiary ekranu powinny byc takie, alby fala 'pochodzaca od krawedzi uginajacej miala decydujacy wplyw na wskazania detektora.Nastepnie zestawiamy uklad z badanym mate¬ rialem w postaci ekranu uginajacego w sposób wyjasniony blizej ,na rysunku: quasi-monochroma- tyczna i lokalnie plaska fala elektromagnetyczna ze zródla S po przejsciu przez polaryzator P pada prostopadle na ekran uginajacy E, za którym w cieniu geometrycznym umieszczone sa analizator A 10 i detektor D mogace poruszac sie w plaszczyznie prostopadlej do ekranu i nakierowane na krawedz uginajaca w odleglosci co najmniej kilku dlugo¬ sci fal od tej krawedzi.Dla pewnych katów ugiecia przy polaryzacji eli¬ ptycznej fali padajacej fala ugieta bedzie spolary¬ zowana liniowo. Wobec powyzszego mierzac kat ugiecia $\t przy którym otrzymujemy maksymalny stosunek pólosi elipsy fali ugietej otrzymamy za¬ leznosc: tgW = 2Dcos^ 2 l(l n)eo.i(*,-») (C2 + D2) COS* 1 (^ - M) _ C0S2i (^ + °j ' (1) gdzie AW jest róznica faz skladowych Ex i Ez fali padajacej, natomiast C i D odpowiednio czescia rzeczywista i urojona wspólczynnika odbicia.Nastepnie zródlo S i polaryzator P orientujemy w ten sposób, aby kierunek .krawedzi uginajacej pokrywal sie z kierunkiem duzej osi elipsy fali padajacej i mierzymy kat $2 Przy 'którym kieru¬ nek duzej osi elipsy fali ugietej tworzy z kierun¬ kiem wyznaczonym przez krawedz uginajaca kat 25 45°. Otrzymujemy nastepujaca zaleznosc: /m2=[co4K+?) + Ccos \Ezo/ k*.-sr+[¦"-!(*.-3r [«„4(*,+i)-c„,'(*!-n)r+[Dc..i(*!-!)r (2) gdzie Exo/Ezo jest sitosunfciem amjplitud skladowych fali padajacej.Rozwiazujac uklad równan utworzony z zalez- nostai (1) i (2) znajdujemy czesc rzeczywista C i urojona D wspólczynnika odbicia. Nastepnie na podtetawie znanej zaleznosci: 35 C + iD = (3) gdzie sQ i= 8,85 KKH12 Fm J, natomiast co — czesto¬ tliwosc promieniowania wysylanego przez zródlo S, dbHiczymy przenikalnosc dielektryczna s i przewod¬ nosc a, czyli poszukiwane elektryczne parametry materialu.Sposólb powyzszy moze byc stosowany dla sze- 45 rokiego widma promieniowania elektromagnetycz¬ nego od fal radiowych do nadfioletu. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wyznaczania elektrycznych parametrów materialów, znamienny tym, ze dokonuje sie po¬ miarów zmiany stanów polaryzacji fali ugietej przy danej polaryzacji fali padajacej, za pomoca analizatora (A) i detektora (D),l umieszczonych w cieniu geometrycznym w stosunku do zródla (S) i polaryzatora (P) i z pomiarów tych wyznacza sie charakterystyczne katy ugiecia $, które sluza do wyliczenia zespolonego wspólczynnika odbicia i nastepnie elektrycznych parametrów materialu, przy czym ekranem uginajacym (E) jest badany material. 0. f & X Cena 10 zl D. N. Zakl. nr 7, zam. 917/75 PL PL