Антенна для измерения диэлектрической и магнитной проницаемостей многослойных листовых материалов

 

.АНТЕННА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МНОГОСДОЙНЫХ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая основной отрезок прямоугольного волновода, открытый конец которого контактирует с исследуемым многослойньм листовым материалом а другой конец является входом для присоединения генератора СВЧ, о тлича (ощаяся тем, с целью повьппения точности измерения, введено 2п дополнительных отрезков прямоугольных волноводов, где о 12, 13,14..., которые размещены параллельно основному отрезку и образуют i с ним плоскую фазированную решетку с прямоугольной сеткой расположения (Л излучателей, поперечные размеры которых совпадают, с периодом решетки, а открытый конец основного отрезка прямоугольного волновода является центральным излучателем плоской фазированной решетки, фазовый сдвиг в Н-плоскости сканирования равен 180 а в Е-плоскости - О . . . X :

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

° ВВМЛ

РЕСПУБЛИК (19) 0!) 3!50 Я 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕНКЬ!Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H SXO»CmVV cm mm cxsv (21) 3494477/!8-09 (22) 28.09.82 (46) 30.03.84. Бюл.@12 (72) А.А. Адамчук, В.М. Морозов и И.Г. Прохода (71) Днепропетровский государственный университет им. 300-летия воссоединения Украины с Россией (53) 621.317 ° 333.3(088.8) .(56) 1.Franeshetti G. À complete analysis of the reflection and trans.mission methods for measuring the

complex permeability and permittivity of materialsat microwaves." Alta

Fregnenza, XXXYI 98 АС0$ТО 1967, р.757-764.

2. Парватов Г.Н.1;Попов А.А. Радиоволновой метод безэтнлонного измере- ния параметров диэлектриков. — Тезисы докл. Первой Всесоюзной межвузовской научно-технической конференции

"Оптические и радиоволновые методы и средства неразрушающего контроля качества материалов и изделий". Фергана, 1981, ч.2, с.39-42 (прототип). (54) (57) АНТЕННА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ И МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МНОГОСЛОЙНЫХ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащая основной отрезок прямоугольного волновода, открытый конец которого контактирует с исследуемым многослойным листовым материалом

I а другой конец является входом для присоединения генератора СВЧ, о тл и ч а m rq а я с я тем, что с целью повышения точности измерейия, введено 2 и дополнительных отрезков прямоугольных волноводов, где 1! = 12, 13,14..., которые размещены параллельно основному отрезку и образуют с с ним плоскую фаэированную решетку 9 с прямоугольной сеткой расположения излучателей, поперечные размеры кото- %УФ рых совпадают. с периодом решетки, а открытый конец основного отрезка прямоугольного волновода является центральным излучателем плоской фазированной решетки, фазовый сдвиг в о

Н-плоскости сканирования равен 180 о а в Е-плоскости — О

1083 131

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть исполь-! эовано для неразрушающего контроля электрических параметров магнитодиэлектриков.

Известно устройство для измерения диэлектрической и магнитной проницаемости материалов, состоящее из отрезка волновода, в который помещается специально изготовленный образец, параметры материала которого определяются по измеряемому комплексному коэффициенту отражения (lj .

Однако в известном устройстве невозможно проведение неразрушающего контроля материала и необходимо выполнение измерений на образцах, изготовленных с высокой точностью геометрических размеров.

Известна антенна для измерения параметров многослойных листовых диэлектриков и полупроводниковых

- материалов, содержащая основной отрезок прямоугольного волновода, открытый конец которого контактирует с исследуемьпч многослойным листовым материалом, а другой конец является входом для подсоединения генератора СВЧ j2) .

Однако в таком устройстве получается низкая точность измерения иэ-за невозможности аналитического получения точных расчетных формул.

Цель изобретения — повьппение точности измерения.

Для достижения поставленной цели в антенну для измерения диэлектрической и магнитной проницаемостей много-40 слойных листовых материалов, содержащую основной отрезок прямоугольного волновода, открытый конец которого контактирует с исследуемым многослойным листовым материалом, а другой конец является входом для присоединения генератора СВЧ, введено 2 и дополнительных отрезков прямоугольных волноводов, где 11 =12, 13, 14... которые размещены параллельно основному отрезку и образуют с ним плоскую фазированную решетку с прямоугольной сеткой расположения излучателей, поперечные размеры которых совпадают с периодом решетки, а открытый конец оСновного отрезка прямоугольного волновода является центральным излучателем плоской фазированной решетки, фазовый сдвиг в Н-плоскости сканирования равен о о

180, а в Е-плоскости — 0

При числе излучателей не менее 5x5=25 законы отражения от прикладываемого листа магнитодиэлектрика практически совпадают с законом отражения для бесконечно большой решетки с бесконечно боль-. шим приложенным листом магнитодиэлектрика.

При этом известно, что для устройства бесконечно больших размеров законы отражения совпадают с законом отражения, который получает ся, когда в прямоугольный волновод с согласованной нагрузкой на одном конце и с генератором СВЧ на другом введен образец магнитодиэлектрика, полностью заполняющий внутреннее поперечное сечение волновода и имеющий толщину, равную толщине исследуемого листа магнитодиэлектрика.

На чертеже изображена конструкция предлагаемой антенны в виде плоской фазированной решетки.

Антенна содержит элементарные излучатели 1, в виде открытых концов отрезков прямоугольных волноводов контактирующих с исследуемым листовым материалом 2 и содержащих электрически управляемые фазовращатели 3, число отрезков прямоугольных волноводов

5x5=25. Основной отрезок 4 прямоугольного волновода с противоположного конца подсоединен к генератору и содержит направленный ответвитель 5, а линейка решетки, в которой расположен направленный ответвитель и прилегающая к ней линейка со стороны ответвителя имеют зауженные по узкой стенке волновода с плавными переходами 6. Открытый конец основного отрезка 4 прямоугольного волновода является центральным излучателем.

Измеряемый материал располагается параллельно плоскбсти раскрыва решетки, либо непосредственно на решетке, а измерению подлежит модуль и фаза коэффициента отражения в основном отрезке прямоугольного волновода.

Таким образом, предлагаемая антенна позволяет повысить точность измерений.

1083131

Составитель В. Васильев

Редактор О. Сопко Техред И,Тепер Корректор О. Тигор

Заказ 1737/40 Тирак 711 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4