Частотно-поляризационный способ контроля анизотропии диэлектрических листовых материалов

 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано для неразрушающего контроля электрофизических параметров диэлектрических листовых и пленочных материалов в химической, радиотехнической, электронной и других областях техники. Целью изобретения является повышение точности. Частотно-поляризационный способ контроля анизотропии заключается в облучении контролируемого образца СВЧ-сигналом, падающим нормально к его поверхности, непрерывном вращении от 0 до 360° плоскости поляризации СВЧ-сигнала, определении мгновенной разности частот СВЧ-сигнала, падающего на контролируемый образец, и СВЧ-сигнала, прошедшего через конт- i ролируемый образец, вычислении ее интеграла по времени, по которому судят об анизотропии. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5))5 С 01 Х 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 измерений на СВЧ и может быть использовано для неразрушающего контроля электрофизических параметров диэлектрических листовых и пленочных материалов в химической, радиотехнической электронной и других областях техники.

Целью изобретения является повышение точности. Частотно-поляризационный способ контроля анизотропии заключается в облучении контролируемого образца СВЧ-сигналом, падающим нормально к его поверхности, непрерывном вращении от 0 до 360 плоскости полярно зации СВЧ-сигнала, определении мгновенной разности частот СВЧ-сигнала, падающего на контролируемый образец, и СВЧ-сигнала, прошедшего через конт- щ ролируемый образец, вычислении ее ин- теграла по времени, по которому судят, у об анизотропии. 1 ил. лов, избирательный контур 5, измеритель 6 максимума сигнала, блок 7 перестройки частоты избирательного контура 5, измеритель 8 разности частоты, интегратор 9 и вычислитель 10.

Частотно-поляризационныи способ контроля анизотропии диэлектрических листов материалов заключается в следующем.

При изменении во времени свойств среды изменяется частота зондирующего сигнала, при этом

Йч() foL

d f(c)

„гу) (1Я, э

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4365551/09 (22) 18. 01 ° 88 (46) 15. 04. 91. Бюл. №- 14 (71) Центральное конструкторское бюро с опытным гроизводством АН БССР (72) В.А. Конев, Н.В. Любецкий и А.Н. Швайко (53) 621.317.335.3(088.8) (56) Крылович В.И. Ультразвуковые частотно-<разовые методы исследования и неразрушающего контроля. Минск: Наука и техника, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 684072, кл. 0 21 Р 1/64, 1979. (54) ЧАСТОТНО-ПОЛЯРИЗАЦИОННЫИ СПОСОБ

КОНТРОЛЯ АНИЗОТРОПИИ ДИЭЛВКТРИЧЕСКИХ

ЛИСТОВЫХ МАТВРИАЛОВ (57) Изобретение относится к технике

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано для неразрушающего контроля электрО ризических параметров диэлектрических листовых и пленочных материалов в химической, радиотехнической, электронной и других областях техники.

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже представлена электрическая функциональная схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит СВЧ-генератор

1, вращатель 2 поляризации, контролируемый образец 3, коммутатор 4 кана„„SU„„1642339 А 1

1642339

20 (2) foL -а л йк(б) (л) 2с. d1;

Если частота вращения плоскости поляризации Q, определяется выраже25 нием

2 (Q, = — —,,I где d(g — угол поворота плоскости поляризации за время dt, 30 то

r 1 ë dE(( а 2aQC (c)

2с dg

35 (3) - !г С1 ()

О (л) с dc/

dРй) где — — — — скорость изменения диэлеdg ктрической проницаемости при повороте плоскости поляризации.

Из выражения (3) следует, что Qf прямо пропорционально скорости вращения плоскости поляризации СВЧ-сигнала и достигает максимума при круговой поляризации. Измерив df и вычислив интеграл

6, Л

6 fd(, где О, — 0 — время измерео ния, можно определить изменение диэле-. ктрической проницаемости / Яр — f,/ соответствующее началу (, Яр ) и КоНЪ у измерений (с,, E,) . Максимум

Й fd определяет разность @аз волн.

<о 35 распространяющихся вдоль ортогональных осей анизотропии с соответствующими диэлектрическими проницаемостяЕ yn » P 9 где gf(g) — сдвиг частоты сигнала в произвольный момент времени Л

v(<. — скорость распространения

5 сигнала в среде;

L — размеры участка, на котором происходит изменение (л) выражение (1) справедливо при

10 чф) ((туф)

При прохождении СВЧ-сигнала с изменяющейся во времени поляризацией через анизотропную пластину толщиной

L со ско остью распространения

v = с/ f (б) выражение (1) можно записать следующим образом

6 f () = — —, — - E () — — т- — — = л 1 foL, л с (Ис()

2 с2 аь

Способ реализуют следующим образом.

СВЧ-сигнала с выхода СВЧ-генератора 1 поступает на вход вращателя 2 поляризации, где происходит периодическое изменение плоскости его поляризации от 0 до 360 и определение времени поворота плоскости поляризации. С выхода вращателя 2 поляризации

СВЧ-сигнал подается на контролируемый образец 3. Прошедший через образец 3

СВЧ-сигнала поступает на первый вход коммутатора 4. На второй вход подается СВЧ-сигнал с второго выхода СВЧгенератора 1, В зависимости от режима работы с выхода коммутатора 4 на избирательный контур 5 подается либо сигнал с СВЧ-генератора 1, либо анализируемый сигнал, прошедший через контролируемый образец 3. В первый момент времени коммутатор 4 включен таким образом, что на избирательный контур 5 подается сигнал с СВЧ-генератора 1.

С помощью блока 7 перестройки частоты резонансная частота контура 5 изменяется следовательно, изменяется уровень сигнала на выходе избирательного .контура 5, т.е. на входе измерителя 6 максимума сигнала. При достижении максимального уровня измеритель 6 максимума вырабатывает сигнал, по которому перестроика частоты прекращается, а значение частоты подается на вход измерителя 8 разности частот и запоминается. После этого коммутатор 4 переключается в положение, при котором на избирательный контур 5 подается анализируемый СВЧ-сигнал, прошедший через, образец 3. Вследствие того, что сигнал, прошедший через образец 3, имеет периодически изменяющуюся частоту, максимум резонансной кривои смещается. Измерение его положения по отношению к и осуществляется аналогичным образом с помощью измерителя 6 максимума. Новое измеренное значение частоты с выхода блока 7 перестройки частоты поступает на вход измерителя

8 разности, где вычитается из ранее запомненных значений частоты, Значение разности частот интегрируется по времени с помощью интегратора 9, а с помощью вычитателя 10 определяется искомый параметр, рормулаизобретения

Частотно-поляризационнык способ контроля анизотропии диэлектрических

Составитель .В. Гончаров

Техред Л,Олийнык Корректор М. Максимишинец

Редактор М. Циткина

Заказ 1142 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государстве. (ного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 164233 листовых материалов, заключающиися в

1эблучении контролируемого образца

СВЧ-сигналом, падающим нормально к его поверхности, непрерывном вращении от 0 до 360 плоскости поляризации СВЧ-сигнала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ1

9 6 ности, определяют мгновенную разность частот СВЧ-сигнала, падающего на контролируемый образец, и СВЧ-сигнала, n„"ошедшего через контролируемый образец, вычисляют ее интеграл по времени, а об анизотропии контролируемого образца судят по величине этого интеграла.