RU2787650C1 - Method for determining the relative permittivity of materials with losses - Google Patents

Method for determining the relative permittivity of materials with losses Download PDF

Info

Publication number
RU2787650C1
RU2787650C1 RU2022102719A RU2022102719A RU2787650C1 RU 2787650 C1 RU2787650 C1 RU 2787650C1 RU 2022102719 A RU2022102719 A RU 2022102719A RU 2022102719 A RU2022102719 A RU 2022102719A RU 2787650 C1 RU2787650 C1 RU 2787650C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
resonator
relative permittivity
determining
length
Prior art date
Application number
RU2022102719A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Петрович Крылов
Иван Васильевич Подольхов
Максим Олегович Забежайлов
Original Assignee
Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина"
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина" filed Critical Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г.Ромашина"
Application granted granted Critical
Publication of RU2787650C1 publication Critical patent/RU2787650C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measuring technology.
SUBSTANCE: invention relates to measuring technology, in particular to the measurement of the relative permittivity and the tangent of the dielectric loss angle of materials. A method for determining the relative permittivity of a material with losses, including measuring the thickness of the sample, tuning the resonator to resonance without a sample, measuring the length of the resonator and the frequency to which the resonator is tuned without a sample, by which the Q-factor of the resonant curve is determined, placing the sample on a movable piston, tuning the resonator to resonance with the sample, measuring the length of the resonator and frequency, to which the resonator with the sample is tuned, according to which the Q-factor of the resonant curve is determined, calculation of the magnitude of the change in the length and Q-factor of the resonator resonant curve without a sample and with a sample, which determine the values of the relative permittivity of the material and the tangent of the dielectric loss angle, respectively, while determining the value of the relative permittivity for the sample material, taking into account the losses according to a given formula.
EFFECT: increase in the accuracy of determining the relative permittivity of the material.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь материалов.The invention relates to measuring technology, in particular to the measurement of relative permittivity and dielectric loss tangent of materials.

Известен способ, изложенный в источнике Резонансные методы исследования диэлектриков на С.В.Ч. (В.Н. Егоров. Приборы и техника эксперимента. 2007. 2, с. 5-38), в котором описана процедура определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь при сравнении параметров объемного резонатора с образцом материала и без него. Представленный способ имеет высокую точность определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь, но при повышении тангенса угла диэлектрических потерь из-за увеличения диэлектрических потерь в материале точность определения относительной диэлектрической проницаемости снижается. A known method is described in the source Resonant methods for studying dielectrics on S.V.Ch. (V.N. Egorov. Instruments and Experimental Technique. 2007. 2, pp. 5-38), which describes the procedure for determining the dielectric permittivity and the tangent of the dielectric loss angle when comparing the parameters of a cavity resonator with and without a material sample. The presented method has a high accuracy in determining the dielectric constant and dielectric loss tangent, but with an increase in the dielectric loss tangent due to an increase in dielectric losses in the material, the accuracy of determining the relative dielectric constant decreases.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ, описанный в ГОСТ Р 8.623-2015, в котором определение относительной диэлектрической проницаемости материала, включает измерение толщины образца, настройку резонатора в резонанс без образца, измерение длины резонатора и частоты, на которую настроен резонатор без образца, по которой определяют добротность резонансной кривой, размещение образца на подвижном поршне, настройку резонатора в резонанс с образцом, измерение длины резонатора и частоты, на которую настроен резонатор с образцом, по которой определяют добротность резонансной кривой, расчет величины изменения длины и добротности резонансной кривой резонатора без образца и с образцом, по которым определяют значения относительной диэлектрической проницаемости материала и тангенса угла диэлектрических потерь.The closest to the proposed solution is the method described in GOST R 8.623-2015, in which the determination of the relative permittivity of the material includes measuring the thickness of the sample, tuning the resonator to resonance without a sample, measuring the length of the resonator and the frequency to which the resonator is tuned without a sample, according to which determine the quality factor of the resonance curve, placing the sample on a movable piston, tuning the resonator to resonance with the sample, measuring the length of the resonator and the frequency to which the resonator with the sample is tuned, which determines the quality factor of the resonance curve, calculating the change in the length and quality factor of the resonant curve of the resonator without a sample and with the sample, which determine the values of the relative permittivity of the material and the tangent of the dielectric loss angle.

Недостатком способа является снижение точности определения относительной диэлектрической проницаемости при росте тангенса угла диэлектрических потерь в образце при повышении диэлектрических потерь в материале.The disadvantage of this method is the decrease in the accuracy of determining the relative permittivity with an increase in the tangent of the dielectric loss angle in the sample with increasing dielectric losses in the material.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь.The technical result of the invention is to improve the accuracy of determining the relative permittivity and the tangent of the dielectric loss angle.

Указанная задача решается тем, что предложен способ определения относительной диэлектрической проницаемости материала с потерями, включающий измерение толщины образца, настройку резонатора в резонанс без образца, измерение длины резонатора и частоты, на которую настроен резонатор без образца, по которой определяют добротность резонансной кривой, размещение образца на подвижном поршне, настройку резонатора в резонанс с образцом, измерение длины резонатора и частоты, на которую настроен резонатор с образцом, по которой определяют добротность резонансной кривой, расчет величины изменения длины и добротности резонансной кривой резонатора без образца и с образцом, по которым определяют значения относительной диэлектрической проницаемости материала и тангенса угла диэлектрических потерь соответственно, отличающийся тем, что определяют значение относительной диэлектрической проницаемости для материала образца с учетом потерь по формуле:This problem is solved by the fact that a method is proposed for determining the relative permittivity of a material with losses, including measuring the thickness of the sample, tuning the resonator to resonance without a sample, measuring the length of the resonator and the frequency to which the resonator is tuned without a sample, which determines the quality factor of the resonance curve, placing the sample on a movable piston, tuning the resonator to resonance with the sample, measuring the length of the resonator and the frequency to which the resonator with the sample is tuned, from which the quality factor of the resonance curve is determined, the calculation of the change in the length and quality factor of the resonant curve of the resonator without a sample and with a sample, from which the values are determined relative permittivity of the material and the tangent of the dielectric loss angle, respectively, characterized in that the value of the relative permittivity for the sample material is determined taking into account losses according to the formula:

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где

Figure 00000002
– рассчитываемая фаза прошедшей волны через образец с комплексной диэлектрической проницаемостью, в которой: where
Figure 00000002
is the calculated phase of the transmitted wave through the sample with complex permittivity, in which:

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
- электрическая толщина образца испытуемого материала с комплексной диэлектрической проницаемостью
Figure 00000005
Figure 00000004
- electrical thickness of the sample of the material under test with a complex permittivity
Figure 00000005

Figure 00000006
– толщина образца;
Figure 00000006
is the sample thickness;

Figure 00000007
- длина волны в области волноводного резонатора;
Figure 00000007
- wavelength in the region of the waveguide resonator;

Figure 00000008
Figure 00000008

Figure 00000009
- значение относительной диэлектрической проницаемости;
Figure 00000009
- the value of the relative permittivity;

Figure 00000010
- тангенс угла диэлектрических потерь;
Figure 00000010
- dielectric loss tangent;

Figure 00000011
- длина волны на резонансной частоте;
Figure 00000011
- wavelength at resonant frequency;

с - скорость света;c is the speed of light;

f0 - резонансная частота резонатора;f 0 - resonant frequency of the resonator;

Figure 00000012
- критическая длина волны в волноводном резонаторе.
Figure 00000012
is the critical wavelength in the waveguide resonator.

Авторы установили, что при определении относительной диэлектрической проницаемости материала в резонаторе известными методами не учитывается изменение фазы прошедшей волны из-за диэлектрических потерь в материале. The authors found that when determining the relative permittivity of a material in a resonator by known methods, the change in the phase of the transmitted wave due to dielectric losses in the material is not taken into account.

Поэтому предложенный порядок процедуры определения диэлектрической проницаемости материала с потерями отличается от известных и позволяет получить более высокую точность определения относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. Therefore, the proposed order of the procedure for determining the dielectric constant of a material with losses differs from the known ones and makes it possible to obtain a higher accuracy in determining the relative dielectric constant and the tangent of the dielectric loss angle.

Все известные диэлектрические материалы обладают диэлектрическими потерями, которые описываются в виде комплексной относительной диэлектрической проницаемости: All known dielectric materials have dielectric losses, which are described as a complex relative permittivity:

Figure 00000013
Figure 00000013

где i – мнимая единица,where i is the imaginary unit,

Figure 00000014
- тангенс угла диэлектрических потерь;
Figure 00000014
- dielectric loss tangent;

Figure 00000015
- мнимая часть диэлектрической проницаемости.
Figure 00000015
is the imaginary part of the permittivity.

В существующих резонаторных методах определение диэлектрической проницаемости испытуемых образцов материалов основано на косвенных измерениях изменения длины резонатора на фиксированной частоте. Поиск соответствующей относительной диэлектрической проницаемости образца материала находится из сравнения фазы волны, прошедшей через образец исследуемого материала, с фазой, на которую изменяется длина пустого резонатора после помещения в него образца испытуемого материала (ГОСТ Р 8.623-2015).In the existing resonator methods, the determination of the dielectric constant of the tested samples of materials is based on indirect measurements of the change in the length of the resonator at a fixed frequency. The search for the corresponding relative permittivity of the material sample is found from comparing the phase of the wave that has passed through the sample of the material under study with the phase by which the length of the empty resonator changes after the sample of the material under test is placed in it (GOST R 8.623-2015).

При определении диэлектрической проницаемости в объемном цилиндрическом резонаторе методом фиксированной частоты производится измерение изменения длины резонатора с образцом и без него, как в известном способе (ГОСТ Р 8.623-2015), по которому определяется относительная диэлектрическая проницаемость из решения трансцендентного уравнения:When determining the dielectric permittivity in a cavity cylindrical resonator by the fixed frequency method, the change in the length of the resonator with and without a sample is measured, as in the known method (GOST R 8.623-2015), by which the relative permittivity is determined from the solution of the transcendental equation:

Figure 00000016
Figure 00000016

где

Figure 00000017
- толщина однородного по диэлектрической проницаемости образца;where
Figure 00000017
- the thickness of the sample homogeneous in dielectric constant;

Figure 00000018
изменение длины резонатора после помещения испытуемого образца материала в резонатор;
Figure 00000018
change in the length of the resonator after placing the test sample of the material in the resonator;

Figure 00000019
длина резонатора без образца;
Figure 00000019
resonator length without sample;

Figure 00000020
длина резонатора с образцом;
Figure 00000020
the length of the resonator with the sample;

Figure 00000021
фазовая переменная;
Figure 00000021
phase variable;

Figure 00000022
– длина волны в области волноводного резонатора без образца;
Figure 00000022
is the wavelength in the region of the waveguide resonator without a sample;

Figure 00000023
– длина волны на частоте f0 измерения;
Figure 00000023
is the wavelength at the frequency f 0 of the measurement;

С – скорость света;C is the speed of light;

f0 - резонансная частота резонатора без образца, Гц;f 0 - resonant frequency of the resonator without a sample, Hz;

Figure 00000024
- критическая длина волны в волноводном цилиндрическом резонаторе с радиусом r для волны типа H01;
Figure 00000024
- critical wavelength in a waveguide cylindrical resonator with radius r for a wave of type H 01;

Figure 00000025
фаза волны, прошедшей через материал.
Figure 00000025
the phase of a wave that has passed through the material.

Из выражения (2) видно, что при определении фазы волны, прошедшей через материал:It can be seen from expression (2) that when determining the phase of the wave that has passed through the material:

Figure 00000026
Figure 00000026

не учитываются потери в материале, а так как по величине x определяется относительная диэлектрическая проницаемость образца:losses in the material are not taken into account, and since the value of x determines the relative permittivity of the sample:

Figure 00000027
Figure 00000027

то очевидно, что в известных методах при определении относительной диэлектрической проницаемости не учитывается влияние диэлектрических потерь на фазу прошедшей волны.it is obvious that in the known methods, when determining the relative permittivity, the effect of dielectric losses on the phase of the transmitted wave is not taken into account.

Потери в материале в известных резонаторных методах (ГОСТ Р 8.623-2015) определяются отдельной последующей процедурой, связанной с измерением добротности резонансных колебаний пустого резонатора и резонатора с образцом. Тангенс угла диэлектрических потерь

Figure 00000028
исследуемого образца материала вычисляют по формуле: Losses in the material in known resonator methods (GOST R 8.623-2015) are determined by a separate subsequent procedure related to measuring the quality factor of resonant oscillations of an empty resonator and a resonator with a sample. Loss tangent
Figure 00000028
of the investigated material sample is calculated by the formula:

Figure 00000029
Figure 00000029

где

Figure 00000030
коэффициент заполнения резонатора, равный отношению электрической энергии в образце к полной энергии резонатора с образцом и определяемый по формуле:where
Figure 00000030
the filling factor of the resonator, equal to the ratio of the electrical energy in the sample to the total energy of the resonator with the sample and is determined by the formula:

Figure 00000031
Figure 00000031

Figure 00000032
параметр, определяемый по формуле:
Figure 00000032
parameter determined by the formula:

Figure 00000033
Figure 00000033

А, В – нормированные амплитуды напряженности поля в образце и полой частях резонатора; A, B are the normalized amplitudes of the field strength in the sample and in the hollow parts of the resonator;

Figure 00000034
фазовая постоянная в резонаторе в пустой части резонатора с образцом, мм-1;
Figure 00000034
phase constant in the resonator in the empty part of the resonator with the sample, mm -1 ;

Figure 00000035
Figure 00000035

Figure 00000036
корень Бесселя;
Figure 00000036
Bessel root;

Figure 00000037
волновое число в воздухе на частоте
Figure 00000038
Figure 00000037
wave number in air at a frequency
Figure 00000038

Figure 00000039
относительная диэлектрическая проницаемость воздуха, заполняющего резонатор;
Figure 00000039
relative permittivity of the air filling the resonator;

Figure 00000040
- параметры, определяемые по формулам:
Figure 00000040
- parameters determined by the formulas:

Figure 00000041
Figure 00000041

- параметры, учитывающие распределение энергии между образцом и полой частью резонатора,are the parameters that take into account the distribution of energy between the sample and the hollow part of the resonator,

Figure 00000042
собственная добротность резонатора без образца;
Figure 00000042
own quality factor of the resonator without a sample;

Figure 00000043
собственная добротность резонатора с образцом;
Figure 00000043
own quality factor of the resonator with the sample;

fε - резонансная частота резонатора с образцом, Гц;f ε - resonant frequency of the resonator with the sample, Hz;

Figure 00000044
параметр, учитывающий изменение омических потерь в стенках резонатора после введения образца и определяемый по формуле:
Figure 00000044
parameter that takes into account the change in ohmic losses in the resonator walls after the introduction of the sample and is determined by the formula:

Figure 00000045
Figure 00000045

где

Figure 00000046
параметр, определяемый по формуле:where
Figure 00000046
parameter determined by the formula:

Figure 00000047
Figure 00000047

P=0,1,2… – число полуволн, укладывающихся на длине резонатора.P=0,1,2… is the number of half-waves that fit on the length of the resonator.

После выполнения данных процедур определены предварительные величины относительной диэлектрической проницаемости

Figure 00000048
и тангенса угла диэлектрических потерь
Figure 00000049
образца испытуемого материала, которые позволяют определить комплексную относительную диэлектрическую проницаемость образца испытуемого материала в виде, совпадающем с выражением (1):After performing these procedures, the preliminary values of the relative permittivity were determined
Figure 00000048
and dielectric loss tangent
Figure 00000049
test material sample, which allow to determine the complex relative permittivity of the test material sample in a form that coincides with expression (1):

Figure 00000050
Figure 00000050

Тогда фаза прошедшей волны через образец испытуемого материала с относительной комплексной диэлектрической проницаемостью находится из выражения:Then the phase of the transmitted wave through the sample of the tested material with a relative complex permittivity is found from the expression:

Figure 00000051
Figure 00000051

Figure 00000052
Figure 00000052

Figure 00000053
электрическая толщина образца испытуемого материала с комплексной диэлектрической проницаемостью
Figure 00000054
Figure 00000053
electrical thickness of a test material sample with complex permittivity
Figure 00000054

Figure 00000055
- длина волны в области волноводного резонатора, заполненного диэлектриком.
Figure 00000055
is the wavelength in the region of the waveguide resonator filled with a dielectric.

Поэтому, используя метод численного решения по нахождению корня уравнения при условии равенства фазы прошедшей волны корню их решения уравнения (2):Therefore, using the numerical solution method for finding the root of the equation, provided that the phase of the transmitted wave is equal to the root of their solution to equation (2):

Figure 00000056
Figure 00000056

с помощью метода прогонки с заранее заданным шагом итерации

Figure 00000057
или при использовании методов оптимизации этого процесса, которые хорошо известны (Митра Р. Вычислительные методы в электродинамике. М.: Мир. 1977, с. 472-473), выбирая шаг итерации по относительной диэлектрической проницаемости не хуже
Figure 00000058
с помощью методов оптимизации, например метода быстрейшего спуска, находим относительную диэлектрическую проницаемость
Figure 00000057
, а затем повторяя процедуру в соответствии с формулой (5), уточняем тангенс угла диэлектрических потерь
Figure 00000059
повторяя этот алгоритм до тех пор, пока не установим относительную диэлектрическую проницаемость с точностью не хуже шага итерации
Figure 00000060
using the sweep method with a predetermined iteration step
Figure 00000057
or when using methods for optimizing this process, which are well known (Mitra R. Computational methods in electrodynamics. M .: Mir. 1977, pp. 472-473), choosing an iteration step in terms of relative permittivity no worse than
Figure 00000058
using optimization methods, for example, the fastest descent method, we find the relative permittivity
Figure 00000057
, and then repeating the procedure in accordance with formula (5), we refine the tangent of the dielectric loss angle
Figure 00000059
repeating this algorithm until we establish the relative permittivity with an accuracy no worse than the iteration step
Figure 00000060

На фигуре представлено изменение относительной диэлектрической проницаемости кажущейся (кривая 1) и истинной (прямая 2), в зависимости от величины потерь в материале образца. The figure shows the change in the apparent (curve 1) and true (straight 2) relative permittivity depending on the loss in the sample material.

Расчеты изменения фазы волны, проходящей через образец материала в резонаторе показывают, что с увеличением диэлектрических потерь в материале, т.е. тангенса угла диэлектрических потерь по кривой 1, будет происходить изменение зависимости определяемой диэлектрической проницаемости по известным способам (ГОСТ Р 8.623-2015), а по предложенному решению - по кривой 2. Calculations of the change in the phase of a wave passing through a material sample in a resonator show that with an increase in dielectric losses in the material, i.e. dielectric loss tangent along curve 1, there will be a change in the dependence of the determined dielectric constant according to known methods (GOST R 8.623-2015), and according to the proposed solution - along curve 2.

Для модельного материала выбрана величина относительной диэлектрической проницаемости, соответствующей кварцевому стеклу

Figure 00000061
Расчеты проводились для объемного волноводного цилиндрического резонатора диаметром 25,00 мм для волны Н01 для резонансной частоты
Figure 00000062
и полуволновой толщины образца. Например, из расчетов, представленных на фигуре, видно, что использование способа определения диэлектрической проницаемости материала образца по прототипу резонаторным методом для
Figure 00000063
фаза прошедшей волны соответствует кажущейся диэлектрической проницаемости
Figure 00000064
при истинной проницаемости образца
Figure 00000065
Figure 00000066
то есть при
Figure 00000063
ошибка определения диэлектрической проницаемости составляет 23,9%, т.е. на эту величину точность определения относительной диэлектрической проницаемости по предложенному способу выше по сравнению с прототипом.For the model material, the value of the relative permittivity corresponding to quartz glass is chosen
Figure 00000061
The calculations were carried out for a volumetric waveguide cylindrical resonator with a diameter of 25.00 mm for the H 01 wave for the resonant frequency
Figure 00000062
and half-wave thickness of the sample. For example, from the calculations presented in the figure, it can be seen that the use of the method for determining the dielectric constant of the sample material according to the prototype by the resonator method for
Figure 00000063
the phase of the transmitted wave corresponds to the apparent permittivity
Figure 00000064
at true sample permeability
Figure 00000065
Figure 00000066
that is, when
Figure 00000063
the error in determining the permittivity is 23.9%, i.e. by this value, the accuracy of determining the relative permittivity by the proposed method is higher compared to the prototype.

Расчеты изменения фазы волны, проходящей через образец материала в резонаторе показывают, что с увеличением диэлектрических потерь в материале, т.е. тангенса угла диэлектрических потерь, будет происходить изменение зависимости определяемой диэлектрической проницаемости по известным способам, которая представлена в виде зависимости (2). Calculations of the change in the phase of a wave passing through a material sample in a resonator show that with an increase in dielectric losses in the material, i.e. dielectric loss tangent, there will be a change in the dependence of the determined dielectric constant by known methods, which is presented in the form of dependence (2).

Из рассмотрения результатов расчетов фигуре видно, что проведенная проверка предложенного способа определения относительной диэлектрической проницаемости материалов с потерями показала, что при его использовании реализуется более высокая точность, чем в известных методах для определения относительной диэлектрической проницаемости материалов с диэлектрическими потерями. From the consideration of the calculation results in the figure, it can be seen that the verification of the proposed method for determining the relative permittivity of materials with losses showed that when using it, a higher accuracy is realized than in known methods for determining the relative permittivity of materials with dielectric losses.

Предложенный метод важно использовать при определении относительной диэлектрической проницаемости при нагреве, что позволит значительно повысить точность измерения для материалов при наблюдаемом росте тангенса угла диэлектрических потерь, который происходит с увеличением температуры, например, при исследовании твердых электролитов. It is important to use the proposed method in determining the relative permittivity during heating, which will significantly improve the measurement accuracy for materials with an observed increase in the dielectric loss tangent, which occurs with increasing temperature, for example, in the study of solid electrolytes.

Таким образом, установлено, что предложенный способ определения относительной диэлектрической проницаемости материалов с потерями позволяет повысить точность за счет более полного учета изменения фазы прошедшей волны через образец материала с потерями.Thus, it has been established that the proposed method for determining the relative permittivity of lossy materials makes it possible to improve accuracy due to a more complete consideration of the change in the phase of the transmitted wave through a sample of lossy material.

Claims (13)

Способ определения относительной диэлектрической проницаемости материалов с потерями, включающий измерение толщины образца, настройку резонатора в резонанс без образца, измерение длины резонатора и частоты, на которую настроен резонатор без образца, по которой определяют добротность резонансной кривой, размещение образца на подвижном поршне, настройку резонатора в резонанс с образцом, измерение длины резонатора и частоты, на которую настроен резонатор с образцом, по которой определяют добротность резонансной кривой, расчет величины изменения длины и добротности резонансной кривой резонатора без образца и с образцом, по которым определяют значения относительной диэлектрической проницаемости материала и тангенса угла диэлектрических потерь соответственно, отличающийся тем, что определяют значение относительной диэлектрической проницаемости для материала образца с учетом потерь по формуле:A method for determining the relative permittivity of lossy materials, including measuring the thickness of a sample, tuning the resonator to resonance without a sample, measuring the length of the resonator and the frequency to which the resonator is tuned without a sample, which is used to determine the quality factor of the resonance curve, placing the sample on a movable piston, tuning the resonator in resonance with the sample, measuring the length of the resonator and the frequency to which the resonator with the sample is tuned, by which the quality factor of the resonance curve is determined, the calculation of the change in the length and quality factor of the resonant curve of the resonator without a sample and with a sample, by which the values of the relative permittivity of the material and the tangent of the angle are determined dielectric losses, respectively, characterized in that they determine the value of the relative permittivity for the sample material, taking into account losses according to the formula:
Figure 00000067
,
Figure 00000067
, где
Figure 00000068
– рассчитываемая фаза прошедшей волны через образец с комплексной диэлектрической проницаемостью, в которой: where
Figure 00000068
is the calculated phase of the transmitted wave through the sample with complex permittivity, in which:
Figure 00000069
Figure 00000070
Figure 00000069
Figure 00000070
Figure 00000071
– электрическая толщина образца испытуемого материала с комплексной диэлектрической проницаемостью
Figure 00000072
;
Figure 00000071
is the electrical thickness of the test material sample with complex permittivity
Figure 00000072
;
Figure 00000073
– толщина образца;
Figure 00000073
is the sample thickness;
Figure 00000074
– длина волны в области волноводного резонатора;
Figure 00000074
is the wavelength in the region of the waveguide resonator;
Figure 00000075
- значение относительной диэлектрической проницаемости;
Figure 00000075
- the value of the relative permittivity;
Figure 00000076
– значение тангенса угла диэлектрических потерь;
Figure 00000076
is the value of the dielectric loss tangent;
Figure 00000077
– длина волны на резонансной частоте;
Figure 00000077
is the wavelength at the resonant frequency; с – скорость света;c is the speed of light; f0 - резонансная частота резонатора;f 0 - resonant frequency of the resonator;
Figure 00000078
– критическая длина волны в волноводном резонаторе.
Figure 00000078
is the critical wavelength in the waveguide resonator.
RU2022102719A 2022-02-04 Method for determining the relative permittivity of materials with losses RU2787650C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2787650C1 true RU2787650C1 (en) 2023-01-11

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050230619A1 (en) * 2004-04-09 2005-10-20 Talanov Vladimir V Method and system for measurement of dielectric constant of thin films using a near field microwave probe
US7199591B2 (en) * 2003-10-31 2007-04-03 Tdk Corporation Method of measuring relative dielectric constant of dielectric substance of powders, cavity resonator used in the same, and application apparatus
CN103941101B (en) * 2014-04-09 2017-05-24 芜湖航飞科技股份有限公司 High-frequency medium relative dielectric constant measuring circuit and method and discreteness measuring method
RU2713162C1 (en) * 2019-07-29 2020-02-04 Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» Method of determining dielectric permeability of material
RU2750119C1 (en) * 2020-10-15 2021-06-22 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for determining complex dielectric permeability and thickness of multilayer dielectric coatings in microwave range
WO2021212909A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 京信通信技术(广州)有限公司 Relative dielectric constant test system, method, and apparatus, and storage medium

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7199591B2 (en) * 2003-10-31 2007-04-03 Tdk Corporation Method of measuring relative dielectric constant of dielectric substance of powders, cavity resonator used in the same, and application apparatus
US20050230619A1 (en) * 2004-04-09 2005-10-20 Talanov Vladimir V Method and system for measurement of dielectric constant of thin films using a near field microwave probe
CN103941101B (en) * 2014-04-09 2017-05-24 芜湖航飞科技股份有限公司 High-frequency medium relative dielectric constant measuring circuit and method and discreteness measuring method
RU2713162C1 (en) * 2019-07-29 2020-02-04 Акционерное общество «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» им. А.Г.Ромашина» Method of determining dielectric permeability of material
WO2021212909A1 (en) * 2020-04-24 2021-10-28 京信通信技术(广州)有限公司 Relative dielectric constant test system, method, and apparatus, and storage medium
RU2750119C1 (en) * 2020-10-15 2021-06-22 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Method for determining complex dielectric permeability and thickness of multilayer dielectric coatings in microwave range

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Horner et al. Resonance methods of dielectric measurement at centimetre wavelengths
Dryagin et al. A method to measure dielectric parameters in 5–0.5 millimeter wavelength band
RU2787650C1 (en) Method for determining the relative permittivity of materials with losses
RU2552106C1 (en) Uhf method of determination of dielectric permeability and thickness of coatings on metal
RU2426099C1 (en) Device for determination of concentration of substances mixture
Adams et al. Sample shape correction factors for cavity perturbation measurements
RU2619356C1 (en) Device for measuring wire diameter
RU2451929C1 (en) Microwave technique for determining precipitated moisture in liquid hydrocarbons
RU2637174C1 (en) Method of determining dielectric permeability of dielectric materials
RU2631014C2 (en) Method of measuring parameters of dielectrics during heating and device for its implementation
RU2795249C1 (en) Method for determining dielectric properties of destructive materials during heating
RU2816860C1 (en) Method of determining geometric dimensions of a cylindrical resonator
Egorov et al. The Accuracy of Dielectric Measurements in a Cylindrical Cavity H01 p Resonator
RU2750845C1 (en) Method for determining permittivity of layers of multilayer materials
RU2287806C2 (en) Microwave method of determination of volume percentage of moisture-containing additives in liquid hydrocarbons and fuels
RU2449300C1 (en) Method for material dielectric permeability determination
Egorov et al. The measurement of small dielectric losses in a cavity resonator
RU2543695C1 (en) Method to measure temperature of polymer coating of fibre light guide
RU2763515C1 (en) Device for measuring dielectric properties of materials at high-temperature heating
RU2579359C1 (en) Method of measuring physical quantity
RU2813651C1 (en) Method for determining dielectric properties of destructive materials when heated
RU2655028C1 (en) Waveguide device for liquid parameter measurements
SU1737327A1 (en) Device for measuring parameters of dielectrics at superhigh frequencies
RU2786527C1 (en) Method for measurement of physical properties of liquid
RU2672038C1 (en) Method of measuring quantity of each component of two-component liquid in metal vessel