Измерительная ячейка для измерения параметров диэлектриков на свч

 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ Цель изобретения увеличение предела измерения тангенса угла диэлектрических потерь Измерительная ячейка содержит резонатор с волной Hoi, состоящий из цилиндрических частей 1 и 4, между которыми включены секции 7 8 9 и 10 Резонатор запитывают СВЧ-сигналом частоты измерения от внешнего тракта 3 через эл-ты связи 2 Вначале запитанный резонатор настраивают без исследуемого образца 6 на частоту измерения и известными методами определяют начальные положение настроечного поршня 5, добротность и коэф передачи резонатора. Затем на пор шень 5 помещают образец 6 и снова настраивают резонатор на частоту измерения и определяют те величины. После установки секций 7 8, 9 и 10 вновь определяют начальные положение поршня 5, добротность и коэф передачи резонатора без образца 6 а затем те же самые величины но уже с образцом 6. Введение секций 7,8,9 и 10 позволяет в 5-10 раз повысить верхний предел измеряемого тангенса диэлектрических потерь 1 ил сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 R 27/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКН! СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4338757/09 (22) 28.09.87 (46) 15.06.92. Бюл. N. 22 (72) А.В.Литовченко (53) 621.317.328(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 687413, кл. G 01 R 27/26, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1443583, кл. G 01 R 27/26. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ЯЧЕЙКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИКОВ НА СВЧ (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения -- увеличение предела измерения тангенса угла диэлектрических потерь. Измерительная ячейка содержит резонатор с волной Но1, состоящий из цилиндрических частей 1 и 4, между которыми включены секции 7, 8, 9 и

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано для измерения диэлектрических свойств материалов на СВЧ при нормальных условиях в диапазоне температур.

Цель изобретения — увеличение предела измерения тангенса угла диэлектрических потерь;

Ка чертеже приведена схема измерительной ячейки для измерения параметров диэлектриков на СВЧ, представляющей собой резонатор с волной Hpi с четырьмя дополнительными секциями резонатора (I = 4).

Измерительная ячейка состоит иэ первой цилиндрической части 1. снабженной элементами 2 связи с внешним трактом 3

СВЧ, второй цилиндрической части 4 с на. ы,, II741088 Al

10. Резонатор запитывают СВЧ-сигналом частоты измерения от внешнего тракта 3 через эл-ты связи 2. Вначале запитанный резонатор настраивают без исследуемого образца 6 на частоту измерения и известными методами определяют начальные положение настроечного поршня 5, добротность и коэф. передачи резонатора. Затем на поршень 5 помещают образец 6 и снова настраивают резонатор на частоту измерения и определяют те же величины. После установки секций 7, 8, 9 и 10 вновь определяют начальные положение поршня 5, добротность и козф. передачи резонатора без образца 6, а затем те же самые величины. но уже с образцом 6. Введение секций 7,8,9 и

10 позволяет в 5-10 раз повысить верхний предел измеряемого тангенса диэлектрических потерь. 1 ил. строечным поршнем 5, на котором во время измерений располагается исследуемый образец 6. Дополнительные секции резонатора 7 — 10, включены между первой 1 и второй

4 цилиндрическими частями.

Резонатор с волной Но1, состоящий иэ первой 1 и второй 4 цилиндрической частей запитывают от внешнего тракта 3 через элементы 2 связи СВЧ-сигналом частоты измерения.

Измерительная ячейка работает следующим образом.

Запитанный резонатор с волной Но< настраивают без исследуемого образца б на частоту измерения и известными методами определяют начальные положение поршня

5, добротность и коэффициент передачи резонатора с волной Но|. Затем в измерительнатора с волной Но! без исследуемого образца 6, а затем те же самые величины уже с исследуемым образцом 6, Если резонатор с волной Но! предназ5 начен для измерения диэлектрических свойств материалов в интервале темпера тур, то при определении числа дополнительных секций резонатора учитыва(от измерение щд и Од с изменением темпера10 туры.

Измерительная ячейка позволяет в 5-10 раз повысить верхний предел измеряемого тангенса диэлектрических потерь.

15 Формула изобретения

К = INT (50 (gal акс) и!

Измерительная ячейка для измерения параметров диэлектриков на СВЧ, выполнеI(HBA B виде резонатора с BoëHÎÉ Н()1, 20 состоящего иэ первой и второй цилиндрических частей, причем первая цилиндри !еская часть содержит элементы связи с внешними трактами СБЧ, а вторая цилиндрическая часть — настроечный поршень, о г л и ч а Io25 щ а я с я тем, что, с цепью увеличения предела измерения тангенса угла диэлектрических потерь, введены !дополнительных секций резонатора, вклlo÷åníь!е ме>кду первой и второй цилиндрическими частя30 ми, общая длина которых;>авна K/r /2. где

К = !г)1(50тдд,2к )- m.ãäå m-- общая длина первой и второй цилиндрических пастей в полуво нах, а удельное сопротивление на

СБЧ материала внутренних стенок i-й до35 полнительной секции резонатора определяют no cbo м ле (2) р у где />1 — удельное сопротивление на СВЧ материала внутренних стенок первой и второй цилиндрической частей. мкОм см, p = (0.6.„1.4) m+g nj гп а--ф

П! и(! — — !и! где nj — длина J-й дополнительной секции резонатора в полуволнах:

f — частота измерения, МГц;

4 — длина волны в резонаторе с волной

Но! на частоте измерения, мм;

Акр — критическая длина волны s резонаторе с волной Нр>, мм;

r — радиус внутренней полости резонатора с волной Но!. мм; — коэффициент связи резонатора с волной HQ)i

J =- 1, 2,...,1-1, при I = 1; р1 = рк

После установки дополнительных секций резонатора, например 7-10, вновь определяют начальные положения поршня 5, добротность и коэффициент передачи резоную ячейку на поршень 5 помещают исследуемый образец 6 и снова настраивают резонатор с волной Нр> на частоту измерения, Величину е вычисляют по изменению резонансной длины резонатора с волной Но1, а величину 1цд — по изменению (уменьшению) коэффициента передачи. Если величина 1цд оказывается настолько большой, что точная настройка резонатора с волной Но! на частоту измерения оказывается невозмо>кной, то вычисляют г: и tgh приблизительно, затем определяют общую длину дополнительных секций резонатора по формуле где m — длина исходной измерительной ячейки в полуволнах, выбирают количество i дополнительных секций резонатора, задавая длину каждой дополнительной секции резонатора (обычно полуволновую).

Удельное сопротивление каждой дополните;:-ной секции резонатора определяют

lo формуле

m + nJ

j =1 fTI р =(0,6...1,4) -- -- — а — -- Vp — и! П!

Л + ()./ 112 +,4(m + 12 .p,Л,Д

О 05605 (4r (m + l)4 + ()Ф,Я Р12р +g+) (m + !1)2р(Я )Ä)2) гдс ро — удельное сопротивление на СВЧ материала внутренних стенок первой и второй цилиндрических частей. мкОм см.

nl — длина J-й дополнительной секции резонатора в полуволнах:

f — частота измерения. МГц;

Од — добротность резонатора с волной

Но! без дополнительных секций

1741088

Составитель В,Гончаров

Редактор Л.Веселовская Техред М.Моргентал Корректор T,Ëîíñêàÿ

Заказ 2084 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4!5

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

Я вЂ” длина волны в резонаторе с волной Н,н на частоте измерения, мм;

i4> — критическая длина волны в резонаторе с волной Hoi, мм; г — радиус внутренней полости резонатора с волной Нр>, мм; — коэффициент связи резонатора с волной Но;;

5 j = 1, 2 „.,1-1 и ри 1 = 1: p = р,т