Устройство для измерения диэлектрической проницаемости материалов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ , содержащее измерительную камеру , подключенную к активному элементу для генерации СВЧ колебаний с резистором в цепи питания, делитель напряжения, подключенный параллельно цепи питания и индикатор между резистором и плечами делителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, центральный проводник с одной стороны камеры в виде отрезка коаксиальной линии передачи выполнен выступающим за пределы внешнего проводника на расстояние не более 0,3 длины волны, а с другой стороны камера включена в цепь базы активного элемента в виде СБЧ транзистора. (Я 2. Устройство по П.1, отличающееся тем,что выступающая с часть проводника полностью помещена в диэлектрический цилиндр длиной не более 0,3 где Л - длина волны, t - диэлектрическая проницаемость материала цилиндра. 4 со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1114979 А зав G 01 R 27726

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3455902/18-21 (22) 22.06.82 (46) 23.09.84. Бюл. - 35 (72) Д.А.- Усанов, А.Ю. Вагарин и А.А. Безменов (71) Научно-исследовательский институт механики и физики при Саратовском ордена Трудового Красного. Знамени государственном университете им. Н.Г. Чернышевского (53) 621.317.341.3 (088.8) (56) 1. Ягудин Г. Х. Измерение электрофизических параметров с помощью электромагнитных полей СВЧ диапазона. Обзоры по электронной технике, вып. 21, 1968, с. 51-55.

2. Усанов Д.А., Вагарин А.Ю., Безменов А,А. Об использовании детекторного эффекта в генераторах на ЛПД для измерения диэлектрической проницаемости материалов. — "Дефектоскопия", 1981, У 11, с. 106-107 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ МАТЕРИАЛОВ, содержащее измерительную камеру, подключенную к активному элементу для генерации СВЧ колебаний с резистором в цепи питания, делитель напряжения, подключенный параллельно цепи питания и индикатор между резистором и плечами делителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, центральный проводник с одной стороны камеры в виде отрезка коаксиальной линии передачи выполнен выступающим за пределы внешнего проводника на расстояние не более 0,3 длины волны, а с другой стороны камера включена в цепь базы активного элемента в виде

СВЧ транзистора. 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что выступающая часть проводника полностью помещена в диэлектрический цилиндр длиной не более 0,3 ХЬ/(1 где Х вЂ” длина волны, — диэлектрическая проницаемость материала цилиндра.

1114979

Кроме того, выступающая часть проводника полностью помещена в диэлектрический цилиндр длиной не более 0,3 А б! )ГЯ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, а именно к измерителям диэлектрической проницаемости СВЧ методами, и предназначено для контроля качества материалов, выпускаемых радиотехнической промышленностью.

Известно устройство, реализующее методы измерений с помощью накладных СВЧ систем. В этом устройстве исследуемый материал прикладывается к открытому концу линии передачи.

При этом используют отрезок коаксиала с уменьшающимися диаметрами внешнего и внутреннего проводников (1). 15

К недостаткам такого устройства относятся сравнительно невысокая точность измерения и необходимость в сложной регистрирующей аппаратуре.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения диэлектрической проницаемости материалов, содержащее измерительную камеру, подключенную к активному элементу для генерации СВЧ колебаний с резистором в цепи питания, делитель напряжения, подключенный параллельно цепи питания и индикаторный элемент между резистором и плечами делителя f 2 j.

Недостатком известного устройства является сравнительно низкая точность измерения °

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения диэлектрической проницаемости материалов, содержащем измерительную камеру, подключенную к активному элементу для генерации СВЧ колебаний с резистором в цепи питания, делитель напряжения, подключенный параллельно цепи питания и индикатор между резистором и плечами делителя,центральный проводник с одной сторочы камеры в виде отрезка коаксиальной линии передачи выполнен выступающим за пределы внешнего проводника на расстояние не более 0,3 длины волны, а с другой стороны камера включена в цепь базы активного элемента в виде СВЧ транзистора. где X — длина волны; — ди электрич ес кая проницаемость материала цилиндра.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит активный элемент в виде СВЧ транзистора 1, измерительную камеру 2 в виде отрезка коаксиальной линии, центральный проводник 3 камеры, источник 4 питания, плечи делителя 5 напряжения, индикатор б, резисторы 7 и 8 в цепи питания транзистора, диэлектрический цилиндр 9.

Параллельно цепи эмиттер-коллектор транзистора подключен делитель

5 напряжения на резисторах 5-1, 5-2.

Между коллектором транзистора 1 и плечами делителя 5 включен индикатор 6. Измерительная камера 2 включена в цепь базы и представляет собой отрезок коаксиальной линии передачи, центральный проводник 3 которой выполнен выступающим за пределы внешнего проводника на расстояние не больше 0,3 Х Ь при этом выступающая часть проводника может быть помещена в диэлектрический цилиндр 9, при этом длина выступающей части должна быть не больше 0,3 И /fi где E, — диэлектрическая проницаемость мате— риала цилиндра.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

После подключения к источнику питания устанавливают нуль на индикаторе, например, с помощью переменного резистора 5-2. Затем прижимают исследуемый диэлектрик к выступающей части центрального проводника коаксиала. По величине сигнала раз баланса, фиксируемого индикатором, судят о величине диэлектрической проницаемости. Появление сигнала разбаланса связано с тем, что реж м работы транзистора по постоянному току зависит от элементов его СВЧ схемы.

При этом большее влияние оказывает изменение элементов СВЧ в цепи базы, так как небольшое изменение режима в цепи базы приводит к существенному измерению режима в цепи коллектора.

Выполнение центрального проводника коаксиальной линии выступающим за пределы внешнего проводника приво1114979

Составитель В. Стукан

Техред Ж.Кастелевич Корректор А. Тяско

Редактор И. Шулла

Заказ 6764/32

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 дит к увеличению кбнцентрации поля на его конце по сравнению со случаем, когда его длина равна длине внешнего проводника, и следовательно, к увеличению степени взаимодействия с исследуемым диэлектриком и, в конечном итоге, к повышению чувствительности.