SU1651237A1

SU1651237A1 - Dielectric constant measuring method

Info

Publication number: SU1651237A1
Application number: SU894696299A
Authority: SU
Inventors: Юозас Юозович Вайткус; Йонас Йонович Кутра; Рутенис Степович Мастейка; Вилюс Юозович Мединис; Миндаугас Броневич Пятраускас; Роландас Гинторович Томашюнас
Original assignee: Вильнюсский государственный университет им.В.Капсукаса
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1991-05-23

Abstract

Изобретение откоситс к радиотехническим измерени м параметров диэлектриков с помощью микрополосковой линии и может быть использовано при исследовании свойств диэлектриков. Целью изобретени вл етс повышение точности и увеличение частотного диапазона измерений. Способ определени диэлектрической проницаемости заключаетс в возбуждении электромагнитных колебаний в исследуемом образце, определении скорости распространени этих колебаний с дальнейшим вычислением диэлектрической проницаемости. Возбужда электромагнитные колебани путем облучени ультракоротким оптическим импульсом исследуемый образец с предварительно нанесенными на него формирующими и зондирующими фотопроводниками, определ ют диэлектрическую проницаемость с высокой точностью в децимил- лиметровом диапазоне длин волн. 1 ил. if®3 ЧВЕВЭ 3The invention deviates to radio measurements of the parameters of dielectrics using a microstrip line and can be used to study the properties of dielectrics. The aim of the invention is to improve the accuracy and increase the frequency range of measurements. The method for determining the dielectric constant is to excite electromagnetic oscillations in the sample under study, determine the velocity of propagation of these oscillations, and then calculate the dielectric constant. Exciting electromagnetic oscillations by irradiating with an ultrashort optical pulse the sample under study with preliminary forming forming and probing photoconductors applied to it, determines the dielectric constant with high accuracy in the decimeter wavelength range. 1 il. if®3 CHEVE 3

Description

Изобретение относитс к радиотехническим измерени м параметров диэлектриков с помощью микрополосковой линии.This invention relates to radio measurements of dielectric parameters using a microstrip line.

Целью изобретени вл етс повышение точности и увеличение частотного диапазона измерений.The aim of the invention is to improve the accuracy and increase the frequency range of measurements.

На чертеже приведена конструкци устройства, реализующа .предлагаемый способ.The drawing shows the structure of the device that implements the proposed method.

Устройство содержит исследуемый образец 1, формирующий фотопроводник 2, зондирующий фотопроводник 3, металлизированные полоски 4-7,The device contains a test sample 1, forming a photoconductor 2, a probing photoconductor 3, metallized strips 4-7,

Способ определени диэлектрической проницаемости осуществл ют следующим образом.The method for determining the dielectric constant is carried out as follows.

На исследуемый образец 1 наноситс формирующий 2 и зондирующий 3 фотопроводники , например поликристаллические CdSe, металлизированные полоски 4-7, например алюминиевые. Металлизированные полоски 4 и 6 образуют микрополосковую линию, закороченную на противоположном от формирующего фотопроводника 2 конце. Металлизированные полоски 5 и 7 с общей шиной 6 вл ютс контактными площадками дл зондирующего и формирующего фотопроводников соответственно. К металлизированным полоскам 7 и 6 подключаетс посто нное напр жение величиной 100В,- Формирующий фотопроводник 2 облучаетс ультракоротюTest sample 1 is coated with forming 2 and probing 3 photoconductors, for example polycrystalline CdSe, metallized strips 4-7, for example aluminum. Metallized strips 4 and 6 form a microstrip line, shorted to the opposite end of the forming photoconductor 2. Metallized strips 5 and 7 with a common bus 6 are contact pads for probing and shaping photoconductors, respectively. A constant voltage of 100 V is connected to the metallized strips 7 and 6. Forming photoconductor 2 is irradiated by ultrashort.

кип оптическим импульсом (длительность определ етс требуемым частотным диапазоном), вследствие чего в м крополосковую линию посылаетс электромагнитный импульс, который, 1 мимо зондирующего фотопровод- ниха 3, достигает закороченный КШ РЧ линии, отражаетс от него и возвра- чаетс обратноf Дл считывани элек- 1гомагнитного импульса, проход щего мимо зондирующего фотопроводника 3, осуществл етс облучение фотопровод- ,ич 3 ультракоротким оптическим им- т пьсоМо Измерение времени распространени электромагнитного импульса о зондирующего фотопроводника 3 до конца линии и обратно производ тс РОТ рел ционном методом с покспыо системы управлени т регистрации на ос- никроЭВМ, По нчморолном значе- о времени распространени л,.сктро вн тного импульса п и вес1лой длин о,езка м псрополосковой лишат оггоеде фазова скорость V, По формуламan optical pulse (the duration is determined by the required frequency range), as a result of which an electromagnetic pulse is sent to the microstrip line, which, 1 past the probing photoconductive 3, reaches the short-circuited RF radio frequency line, is reflected from it, and returns back to 1 of the magnetic pulse passing by the probing photoconductor 3, the photoconductor, ich 3 is irradiated by the ultrashort optical impulse. Measurement of the propagation time of the electromagnetic pulse on the probe its photoconductor 3 to the end of the line and back is produced by the ROT by the relativistic method with a pokspyo registration control system on an OS of a computer, at a night time value of the propagation of the external pulse of the impulse and weight of the o phase velocity V, According to the formulas

-г#. (1 +-g #. (1 +

2 2

h . 1h. one

ТT

ю-;-)-2,u -; -) - 2,

(где с - скорость света(where c is the speed of light

п , вободном пространстве, с э ЭФ Т ктнвна диэлектрическа проницаемость , Ј диэлектрическа пропицае- ocть, h - толщина образца, w - ыири- 1 микоополосковой линии) вычисл ет- - диэлектрическа проницаемость Ј Г разгда,n, in free space, with e ef T T ktnvna dielectric permeability, Ј dielectric propica-oct, h - sample thickness, w - pyramid – 1 microstrip line) calculates em- - dielectric permeability Ј G if,

Преимуществом предлагаемого спо- сс 5а определени , диэлектрической проницаемости вл етс увеличениеThe advantage of the proposed determination method 5a, the dielectric constant is an increase in

00

5five

00

5five

точности, обусловленное независимостью от ширины и исследуемого образца, а увеличение частотного диапазона в сторону уменьшени длины волны (децимиллиметровый диапазон длин волн) обусловлено возможностью применени электромагнитных колебаний с длиной волны менее 1 мм. Таким образом , способ позвол ет технически легко осуществить исследовани температурной и частотной зависимости диэлектрической проницаемости образца .accuracy, due to the independence of the width and the sample under study, and an increase in the frequency range in the direction of decreasing the wavelength (decimillimeter wavelength range) is due to the possibility of using electromagnetic oscillations with a wavelength less than 1 mm. Thus, the method makes it technically easy to carry out studies of the temperature and frequency dependence of the dielectric constant of the sample.

Claims

Invention Formula

The method for determining the dielectric constant, which excites electromagnetic oscillations in a test sample, determines the speed of their propagation and, according to the measurement results, the dielectric constant, which in order to improve the accuracy and increase the frequency range of measurements, in the test sample with applied photoconductors that form and probe electromagnetic oscillations excite electromagnetic oscillations by irradiating the ultras akorotkim optical pulse forming photoconductor and determining the propagation time of electromagnetic waves is carried out by probing the photoconductor to the end of the test sample and vice versa,