SU1835506A1 - Method of surface-resistance metering - Google Patents
Method of surface-resistance metering Download PDFInfo
- Publication number
- SU1835506A1 SU1835506A1 SU894768726A SU4768726A SU1835506A1 SU 1835506 A1 SU1835506 A1 SU 1835506A1 SU 894768726 A SU894768726 A SU 894768726A SU 4768726 A SU4768726 A SU 4768726A SU 1835506 A1 SU1835506 A1 SU 1835506A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- dielectric resonator
- test sample
- factor
- surface resistance
- measuring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано в радиоэлектронной, электротехнической промышленности, в научных исследованиях, в частности, для измерения поверхностного сопротивления высокотемпературных сверхпроводников.The invention relates to a microwave measurement technique and can be used in the electronic and electrical industries, in scientific research, in particular, for measuring the surface resistance of high-temperature superconductors.
Целью данного изобретения является повышение чувствительности и точности измерений.The aim of this invention is to increase the sensitivity and accuracy of measurements.
Преимущества заявляемого способа заключаются в повышении точности и чувствительности измерений за счет расположения ДР на исследуемом образце и учете крутизны перестройки частоты ДР исследуемым образцом; в возможности измерения Rs тонколистовых проводящих материалов за счет непосредственного прижатия образца к торцевой поверхности ДР и в высокой производительности измерений, т.к. не тре буется специальной технологии изготовления образца.The advantages of the proposed method are to increase the accuracy and sensitivity of measurements due to the location of the DR on the test sample and taking into account the steepness of tuning the frequency of the DR by the test sample; in the possibility of measuring R s of thin-sheet conductive materials due to direct pressing of the sample to the end surface of the DR and in high measurement performance, because no special technology for the manufacture of the sample is required.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения поверхностного сопротивления проводящих материалов на СВЧ. заключающемся в измерении собственной добротности диэлектрического резонатора Qo. в размещении диэлектрического резонатора на поверхности исследуемого образца и измерении собственной добротности диэлектрического резонатора Qocr и резонансной частоты f а и определении поверхностного сопротивления Rs, дополнительно определяют крутизну перестройки резонансной частоты ДР по расстоянию между исследуемым образцом и диэлектрическим резонаторомThis goal is achieved by the fact that in the known method for determining the surface resistance of conductive materials on a microwave. consisting in measuring the intrinsic Q-factor of the dielectric resonator Q o . in placing the dielectric resonator on the surface of the test sample and measuring the intrinsic Q-factor of the dielectric resonator Qocr and the resonant frequency f a and determining the surface resistance R s , additionally determine the slope of the tuning of the resonance frequency of the DR by the distance between the test sample and the dielectric resonator
1835506А11835506A1
а поверхностное сопротивление Rs исследуемого образца определяют по формуле о π///ζοί2 σ ’ Qo/ki / ' где: Q(7==(Q0(j-Кг Qo and the surface resistance Rs of the test sample is determined by the formula o π /// ζ ο ί 2 σ 'Qo / ki /' where: Q (7 == (Q 0 ( j-Кг Q o
Кг - коэффициент зависящей от параметров ДР;Kg - coefficient depending on the parameters of the DR;
μ - относительная магнитная проницаемость исследуемого образца.μ is the relative magnetic permeability of the test sample.
Резонатор изготавливается из диэлектриков с низкими диэлектрическими потерями, таких как монокристаллический кварц, лейкосапфир (tg д = 10’5 10’6). При этом собственная добротность ДР ограничена только диэлектрическими потерями и значительно превышает добротность металлических объемных резонаторов (при 300 к в 5-10 раз, а при охлаждении до криогенных температур 100-1000 раз).The resonator is made of dielectrics with low dielectric losses, such as monocrystalline quartz, leucosapphire (tg d = 10 ' 5 10' 6 ). In this case, the intrinsic Q factor of the DR is limited only by dielectric losses and significantly exceeds the Q factor of metal volume resonators (at 300 k by 5–10 times, and when cooled to cryogenic temperatures 100–1000 times).
Образец для исследуемого проводящего материала прижимается к плоской торцевой поверхности ДР. Измерение Rs проводится по изменению собственной добротности ДР с прижатым образцом относительно собственной добротности ДР, удаленного от проводящей поверхности на расстояние не менее половины рабочей длины волны.The sample for the studied conductive material is pressed against the flat end surface of the DR. The measurement of R s is carried out by changing the intrinsic Q factor of the DR with a pressed sample relative to the intrinsic Q factor of the DR, which is at least half the working wavelength from the conducting surface.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что расчет поверхностного сопротивления Rs проводят по измерению собственной добротности Qq- ДР, расположенного непосредственно на испытуемом образце с учетом крутизны перестройки резонансной частоты ДР исследуемым образцом.A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that the surface resistance R s is calculated by measuring the intrinsic Q factor of Qq-DR located directly on the test sample, taking into account the steepness of the tuning of the resonance frequency of the DR by the studied sample.
На фиг.1 приведена структурная электрическая схема установки для измерения поверхностного сопротивления проводников, реализующая предлагаемый способ.Figure 1 shows the structural electrical circuit of the installation for measuring the surface resistance of conductors that implements the proposed method.
Устройство содержит СВЧ-генератор 1, направленный ответвитель 2, вентиль 3, поляризационный аттенюатор 4, диэлектрический волновод 5, измерительную ячейку 6 с диэлектрическим резонатором 7 и исследуемым проводящим образцом 8, СВЧ-детектор 9, индикатор 10, частотомер 11.The device comprises a microwave generator 1, a directional coupler 2, a valve 3, a polarization attenuator 4, a dielectric waveguide 5, a measuring cell 6 with a dielectric resonator 7 and an investigated conductive sample 8, a microwave detector 9, an indicator 10, a frequency meter 11.
На фиг.2 показана измерительная ячейка 6, в которой размещен резонатор 7, жестко закрепленный на металлическом подвижном штоке 12 с пружиной 13, обеспечивающей постоянное давление резонатора на исследуемый образец 8, который расположен на металлическом основанииFigure 2 shows the measuring cell 6, in which the resonator 7 is placed, rigidly mounted on a metal movable rod 12 with a spring 13, providing a constant pressure of the resonator on the test sample 8, which is located on a metal base
14. Перемещение штока 12 осуществляется регулирующим винтом 15, а его фиксация винтом 16.14. The movement of the rod 12 is carried out by the adjusting screw 15, and its fixation by the screw 16.
На фиг.З представлены экспериментальные результаты определения поверхностного сопротивления Rs проводящих материалов.Fig. 3 shows the experimental results of determining the surface resistance R s of conductive materials.
В отсутствие исследуемого металлического образца 8 в ячейке 6 диэлектрический резонатор (ДР) 7 с азимутальными колебаниями возбуждается с помощью диэлектрического волновода 5 сигналом генератора СВЧ 1. Прошедший СВЧ сигнал детектируется СВЧ-детектором 9 и регистрируется индикатором 10. На частотах fn, совпадающих с резонансными частотами ДР, наблюдаются резонансы в прошедшем сигнале. По полуширине резонансной кривой и глубине резонансного провала определяются значения нагруженной добротности Qn. коэффициента связи β и собственной добротности Qo = Qn (1 + β) для последовательности резонансных частот fn для колебаний ΗΕη,ι,ΐ.In the absence of the studied metal sample 8 in cell 6, a dielectric resonator (DR) 7 with azimuthal oscillations is excited using a dielectric waveguide 5 by the signal of the microwave generator 1. The transmitted microwave signal is detected by the microwave detector 9 and detected by the indicator 10. At frequencies f n coinciding with the resonant DR frequencies, resonances are observed in the transmitted signal. The half-width of the resonance curve and the depth of the resonance dip determine the values of the loaded Q factor Q n . coupling coefficient β and intrinsic Q factor Qo = Qn (1 + β) for a sequence of resonant frequencies fn for oscillations ΗΕη, ι, ΐ.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894768726A SU1835506A1 (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Method of surface-resistance metering |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894768726A SU1835506A1 (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Method of surface-resistance metering |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1835506A1 true SU1835506A1 (en) | 1993-08-23 |
Family
ID=21484458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894768726A SU1835506A1 (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Method of surface-resistance metering |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1835506A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688579C1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-05-21 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Method of measuring specific resistance of materials in ultrahigh frequency band and device for its implementation |
-
1989
- 1989-12-12 SU SU894768726A patent/SU1835506A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2688579C1 (en) * | 2018-05-28 | 2019-05-21 | Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" | Method of measuring specific resistance of materials in ultrahigh frequency band and device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2498548A (en) | Comparator circuit | |
JPH06507024A (en) | Method for measuring the quality of a single superconducting film and equipment for carrying out this method | |
Blank et al. | Transparent miniature dielectric resonator for electron paramagnetic resonance experiments | |
Hartnett et al. | Room temperature measurement of the anisotropic loss tangent of sapphire using the whispering gallery mode technique | |
US3798532A (en) | Electron double resonance spectrometer with a microwave cavity bridge arrangement | |
US2245138A (en) | Wave meter | |
Wiegers et al. | Comparison of some glass thermometers at low temperatures in a high magnetic field | |
Sproull et al. | Resonant-cavity measurements | |
SU1835506A1 (en) | Method of surface-resistance metering | |
Saito et al. | A precision resonance method for measuring dielectric properties of low-loss solid materials in the microwave region | |
US2421933A (en) | Dimension measuring device | |
US5030914A (en) | Electron paramagnetic resonance instrument with superconductive cavity | |
Abraham et al. | Techniques for measuring sound propagation in liquid 4He and 3He-4He solutions | |
Vyas et al. | Cavity perturbation technique for complex permittivity measurement of dielectric materials at X-band microwave frequency | |
Keyston et al. | Coefficient of thermal expansion of barium titanate | |
Kitts et al. | Liquid helium level indicator for metal storage dewars | |
SU1737327A1 (en) | Device for measuring parameters of dielectrics at superhigh frequencies | |
Krupka | An accurate method for permittivity and loss tangent measurements of low loss dielectric using TE/sub 01 delta/dielectric resonators | |
Krivenko et al. | Active Oscillator Stabilized by Axial-Laminated Quasi-Optical Dielectric Resonator Such as Dielectrometer Cell | |
Korneta et al. | The application of two-and three-layer dielectric resonators to the investigation of liquids in the microwave region | |
SU873062A1 (en) | Device for measuring dielectric parameters | |
SU1742688A1 (en) | Radio wave moisture sensor | |
Mittoni et al. | Optimization of superconducting re-entrant cavities for transducer applications | |
SU1636795A1 (en) | Device for measuring dielectric parameters | |
Kogut et al. | Single Resonant Type Tool for Measuring the Solid Dielectrics with a Wide Dielectric Constant Interval and Extra Small Losses in L-band |