RU2247400C1 - Устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на свч - Google Patents
Устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на свч Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247400C1 RU2247400C1 RU2004101742/28A RU2004101742A RU2247400C1 RU 2247400 C1 RU2247400 C1 RU 2247400C1 RU 2004101742/28 A RU2004101742/28 A RU 2004101742/28A RU 2004101742 A RU2004101742 A RU 2004101742A RU 2247400 C1 RU2247400 C1 RU 2247400C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- complex
- low
- waveguide
- measuring
- permittivity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области радиоизмерений параметров поглощающих низкоимпедансных диэлектрических материалов на СВЧ, в частности к измерению комплексной относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь композиционных материалов, характеризующихся большими значениями комплексной относительной диэлектрической проницаемости и проводимости. Сущность: предлагается устройство для измерения электрических параметров низкоимпедансных материалов на СВЧ. Измерения производятся с помощью волноводного резонатора бегущей волны, по измеренным значениям резонансной частоты, затуханию и добротности определяются значения комплексной диэлектрической проницаемости. Технический результат - возможность более точно производить измерения значения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных диэлектрических материалов на СВЧ, имеющих большие значения комплексной диэлектрической проницаемости . 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области радиоизмерений параметров поглощающих низкоимпедансных диэлектрических материалов на СВЧ, в частности к измерению комплексной относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь композиционных материалов, характеризующиеся большими значениями комплексной относительной диэлектрической проницаемость и проводимости.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости косвенным методом, включающее: СВЧ генератор, измерительное устройство для измерения комплексного коэффициента отражения, прямоугольный волновод, с продольной щелью на боковой стороне, которая в процессе измерения закрывается эталонным короткозамыкателем или измеряемым образцом [см. Патент РФ №2199760, Б.И. №6, 2003 г.]. Измерение осуществляется в два этапа: сначала производится комплексного коэффициента отражения от эталонного короткозамыкателя, затем от измеряемого образца, по результатам измерений комплексных коэффициентов отражения производится вычисление комплексной диэлектрической проницаемости измеряемого материала.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве недостаточно точно определяется значение комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных диэлектрических материалов. Эти ограничения по точности дает волноводный метод измерения.
Сущность изобретения заключается в повышении точности измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных диэлектрических материалов. Для повышения точности измерения диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов, волновода с продольной щелью на боковой стенке выполнен кольцевым, представляя собой волноводной резонатор бегущей волны, который подключен к волноводному тракту через отверстие связи. Кольцо выполнено таким образом, чтобы на его поверхности имелся линейный участок, на котором производят установку эталонного короткозамыкателя или измеряемый образец. Конструкция резонатора бегущей волны представлена на чертеже. В результате полученное волноводное устройство реализует резонансный метод измерения, который более точен по сравнению с волноводным методом. Измеряемыми параметрами являются резонаторы бегущей волны с эталонным короткозамыкателем и измеряемым образцом: резонансная частота, добротность резонатора.
Технический результат - возможность более точно производить измерения значения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных диэлектрических материалов на СВЧ, имеющих большие значения комплексной диэлектрической проницаемости , что необходимо в процессе производства таких материалов при контроле за ходом технологии изготовления и при проектировании СВЧ изделий из таких материалов, например, защитных укрытий.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на СВЧ, содержащем СВЧ генератор, который подключен к измерительному устройству для измерения комплексного коэффициента отражения, к которому подключен прямоугольный волновод с продольной щелью на боковой стенке, которая в процессе измерения закрывается эталонным короткозамыкателем или измеряемым образцом.
Особенность заключается в том, что волновод с продольной щелью на боковой стенке выполнен кольцевым и подключен к волноводному тракту через отверстие связи.
Кроме того, особенность заключается в том, что в качестве измерительного устройства используется устройство для измерения резонансной частоты и добротности резонатора.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена структурная схема волноводного резонатора бегущей волны 1, на боковой стенке которого выполнена продольная щель, которая в процессе измерения закрывается эталонным короткозамыкателем или измеряемым образцом 2, резонатора бегущей волны 1 через отверстие связи 3 подключено к волноводному тракту 4.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключается в следующем.
Устройство содержит СВЧ генератор, измерительное устройство для измерения резонансной частоты и добротности резонатора, волноводный резонатор бегущей волны 1 [см. Дж.Альтман. устройства СВЧ. - М.: Изд-во “Мир”, 1968. - 234 с.], эталонный короткозамыкатель и измеряемый образец 2.
Работа устройства осуществляется следующим образом. Резонатор бегущей волны 1, состоящий из кольцевого волновода, на боковой стенке которого выполнена продольная щель большой длины, параллельно оси волновода, снабженная согласующими скосами, которая в процессе измерения закрывается эталонным короткозамыкателем или измеряемым образцом 2, подключается к измерительной схеме и СВЧ генератору. От СВЧ генератора по волноводному тракту 4 подается зондирующая электромагнитная волна, которая через отверстие связи 3 ответвляется в резонатор 1. Сначала производятся измерения резонансной частоты, добротности резонатора бегущей волны и затухания с эталонным короткозамыкателем, затем производятся измерения резонансной частоты, добротности резонатора бегущей волны и затухания с измеряемым образцом, который устанавливается на место эталонного короткозамыкателя. Условие резонанса соответствует минимуму напряженности поля на выходе резонатора в волноводном тракте, условие антирезонанса - максимуму напряженности поля на выходе резонатора в волноводном тракте. Из полученных результатов резонансной частоты и добротности резонатора бегущей волны с измеряемым материалом и с эталонным короткозамыкателем вычисляется значение комплексной диэлектрической проницаемости измеряемого материала.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупностью условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно при измерении комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “промышленная применимость”.
Claims (2)
1. Устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на СВЧ, содержащем СВЧ генератор, который подключен к измерительному устройству для измерения комплексного коэффициента отражения, к которому подключен прямоугольный волновод с продольной щелью на боковой стенке, которая в процессе измерения закрывается эталонным короткозамыкателем или измеряемым образцом, отличающееся тем, что волновод с продольной щелью на боковой стенке выполнен кольцевым и подключен к волноводному тракту через отверстие связи.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве измерительного устройства используется устройство для измерения резонансной частоты и добротности резонатора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004101742/28A RU2247400C1 (ru) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на свч |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004101742/28A RU2247400C1 (ru) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на свч |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2247400C1 true RU2247400C1 (ru) | 2005-02-27 |
Family
ID=35286390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004101742/28A RU2247400C1 (ru) | 2004-01-20 | 2004-01-20 | Устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на свч |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247400C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2613810C1 (ru) * | 2015-10-06 | 2017-03-21 | Георгий Галиуллович Валеев | Способ измерения относительной комплексной диэлектрической проницаемости материала с потерями в СВЧ диапазоне |
-
2004
- 2004-01-20 RU RU2004101742/28A patent/RU2247400C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2613810C1 (ru) * | 2015-10-06 | 2017-03-21 | Георгий Галиуллович Валеев | Способ измерения относительной комплексной диэлектрической проницаемости материала с потерями в СВЧ диапазоне |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bois et al. | Dielectric plug-loaded two-port transmission line measurement technique for dielectric property characterization of granular and liquid materials | |
CN109521079B (zh) | 一种多频点材料测试系统及方法 | |
Hasar | Accurate complex permittivity inversion from measurements of a sample partially filling a waveguide aperture | |
Hasar | A generalized formulation for permittivity extraction of low-to-high-loss materials from transmission measurement | |
Alahnomi et al. | Microwave planar sensor for permittivity determination of dielectric materials | |
JP2004045262A (ja) | 共振器を用いて複素誘電率を測定する方法および前記方法を実施する装置 | |
Samant et al. | Design of coplanar dual band resonator sensor for microwave characterization of dispersive liquids | |
RU2247400C1 (ru) | Устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на свч | |
CN116027116A (zh) | 基于TM0np模平行平板介质谐振器的介电常数测试装置 | |
RU2536164C1 (ru) | Устройство для определения концентрации смеси веществ | |
JP4540596B2 (ja) | リング共振器およびこれを用いた誘電体薄膜の誘電特性測定方法 | |
Felbecker et al. | Estimation of permitivitty and loss tangent of high frequency materials in the millimeter wave band using a hemispherical open resonator | |
Shwaykani et al. | Dielectric spectroscopy for planar materials using guided and unguided electromagnetic waves | |
RU2247399C1 (ru) | Устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на свч | |
JP2004294124A (ja) | 電気的物性値測定法及び測定用冶具 | |
RU2321010C1 (ru) | Устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов на свч | |
Hernandez-Aguila et al. | WiFi Sensor-Node With High Sensitivity and Linearity Based on a Quarter-Wavelength Resonator for Measuring Crack Width | |
JP2008241468A (ja) | 電磁気特性の測定方法 | |
Jackson et al. | A novel microstrip slot antenna for permittivity measurement | |
Taeb et al. | A low cost and sensitive sensor based on the Whispering Gallery Mode at D-band | |
RU2253123C1 (ru) | Способ измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на свч и устройство для его осуществления | |
Zubair et al. | A Novel Cesaro Fractal EBG-based Sensing Platform for Dielectric Characterization of Liquids | |
RU2199760C2 (ru) | Устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч | |
CN112736429B (zh) | 一种基于介质加载的高灵敏传感天线及设计方法 | |
RU2449300C1 (ru) | Способ определения диэлектрической проницаемости материала |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060121 |