СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАДИОТЕХНИЧЕСКОГО КАЧЕСТВА ПРОИЗВОДИМЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ С КВАЗИ (ЯКОБЫ) ЗАКРЫТОЙ И ЗАКРЫТОЙ ПОРИСТОСТЬЮ Российский патент 2003 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам нонтроля радиотехнического качества производимых изолирующих диэлектрических материалов для приземных и подземных антенн метрового и более высоких диапазонов волн при заводском и объектовом производстве различного объема и конфигурации диэлектрических блоков из материалов, считающихся материалами с закрытой пористостью.

Известен способ контроля радиотехнического качества производимых диэлектрических материалов по тангенсу угла потерь /1/, при котором готовится измерительный конденсатор, между металлическими пластинами /обкладками/ которого попеременно вставляются диэлектрические вкладыши, либо из пенопласта, имитирующего воздух, либо из испытуемого диэлектрического материала.

Подключением измерительного конденсатора к измерителю фактора потерь либо измерителю добротности, Q-метру /1/, находится тангенс угла потерь диэлектрика. Затем его величина сравнивается с установленным значением, характеризующим прозрачность диэлектрика в необходимом рабочем диапазоне частот.

Другие аналоги приведены в /2, 3, 4/. Образцы диэлектрического материала могут быть как очень малые, так и в виде больших блоков.

Недостатком способов, включая выбранный в качестве прототипа способа контроля Q-метром /1/, является невозможность по результатам измерений оценить физическую структуру исследуемого материала, т.е. является ли этот материал с полной закрытой пористостью и на него влияние гидрометеоров и окружающей влажной среды /грунта/ не будет оказывать влияния, либо материал лишь выдается разработчиками за материал с закрытой пористостью, т.е. на самом деле диэлектрик является материалом с квази- /якобы/ закрытой пористостью и от него следует ожидать замокания и соответственно радиотехнической непригодности при использовании в специальной антенной технике.

Для устранения указанного недостатка в способе контроля радиотехнического качества производимых диэлектрических материалов образец из диэлектрического материала более чем на месяц помещается в ванну с водой при высоте водяного столба не менее 0,5 м, после чего проводят тщательную просушку наружной поверхности образца и затем проводят измерение конденсаторным способом тангенса угла потерь на рабочей частоте и при превышении его величины 2•10^-2 считается, что образец выполнен из диэлектрического материала с квазизакрытой пористостью, и он отбраковывается.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что с целью выявления из массива диэлектрических материалов, считающихся материалами с закрытой пористостью, материалов с квази- /якобы/ закрытой пористостью, которые в отличие от материалов с действительно закрытой пористостью впитывают влагу в глубину объема диэлектрического материала, образец диэлектрического материала, им может быть малый образец либо большой блок материала, более чем на месяц помещается в ванну с водой при высоте водяного столба не менее 0,5 м.

После чего проводят тщательную просушку наружной поверхности образца и затем проводят измерение конденсаторным способом тангенса угла потерь на рабочей частоте и при превышении его величины 2•10^-2 считается, что образец выполнен из диэлектрического материала с квазизакрытой пористостью, и он отбраковывается. Тем самым это отличие позволяет осуществлять контроль радиотехнического качества производимых диэлектрических материалов также с учетом физической структуры внутреннего объема материала, предлагаемого как материал с закрытой пористостью.

Такое отличие позволяет сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое Техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники, следовательно, обеспечивают заявляемым техническим решениям соответствие критерию "существенные отличия."
Осуществление заявляемого способа поясняется с помощью устройства, представленного на чертеже.

Устройство /фиг. 1/ содержит измерительный конденсатор с пластинами, называемых также обкладками 1, вырезанными по размеру диэлектрика и располагающимися снизу и сверху от него, посредством симметричных соединительных проводов 2, подключаемых через переключатель 3 к входным клеммам измерителя добротности 4 либо измерителя фактора потерь. В измерительный конденсатор попеременно вставляются одинаковые по размерам то пенопласт 5, как эквивалент воздуха, то испытуемый диэлектрик 6, не находившийся в воде, то испытуемый диэлектрик, побывавший месяц в воде 5, с тщательно просушенной от влаги наружной поверхностью. Такое подключение на фиг.1 показано посредством переключателя 3.

Для каждой из рабочих частот измеряется тангенс угла потерь /tgδ/ диэлектрика до его помещения в воду и после месячного пребывания диэлектрика в воде. Превышение тангенса угла потерь величины, принятой за предельно допустимую, позволяет принять решение, что пористость внутри материала не закрыта, т. е. в действительности материал с квазизакрытой пористостью и для радиотехнического применения в условиях воздействия гидрометеоров он не пригоден.

Фиг. 2 иллюстрирует результат исследований на частоте 20 МГц изменение тангенса угла потерь во времени пребывания в воде для семи материалов, считавшихся материалами с закрытой пористостью. Критическое значение тангенса угла потерь принималось 2•10^-2. Если значение tgδ для ситалла 106-П-С /кривая 1/, для пенокерамики ВКП-4 /кривая 2/, ситалла 7-1V-23 /кривая 3/ достаточно стабильно и далеко от критического значения, что свидетельствует, что эти материалы действительно являются материалами с закрытой пористостью, то для других материалов, таких как прессованный ситалл КМ-4 /кривая 4/ пеносилл /кривая 5/, каменное литье /кривая 6/, пеноситалл /кривая 7/, просматривается резкое нарастание тангенса угла потерь с возрастанием времени пребывания в воде, в результате чего тангенс угла потерь превышает критическое значение 2•10^-2. Тем самым такие материалы, не как прессованные ситалл, пеносилл, каменное литье, пеноситалл, должны быть отнесены к материалам с закрытой пористостью.

Источники информации
1. Измеритель добротности /Q-метр/ Е9-4. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Приборостроительный завод Великие Луки. 1967 год.

2. RU 2003992 C1, 30.11.1993 г.

3. RU 94023229 A1, 20.01.1996 г.

4. US 4104585 А, 01.08.1978 г.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам контроля радиотехнических свойств производимых диэлектрических материалов для подземных антенн метрового и более высоких диапазонов волн при производстве блоков из материалов, считающихся материалами с закрытой пористостью. Техническим результатом предложенного способа является обеспечение качества контроля различных типов материалов, впитывающих во внутренний объем диэлектрика влагу. Для отбраковки материалов с квазизакрытой пористостью, впитывающих влагу, образец из этого материала более чем на месяц помещается в ванну с водой при высоте водного столба не менее 0,5 м, после чего проводят тщательную сушку наружной поверхности, конденсаторным способом измеряют тангенс угла потерь на рабочей частоте и при превышении его величины 2•10^-2 считается, что образец выполнен из диэлектрического материала с квазизакрытой пористостью. 2 ил.

Способ контроля радиотехнического качества производимых диэлектрических материалов с квази (якобы) закрытой и закрытой пористостью, включающий определение конденсаторным способом тангенса угла потерь на рабочей частоте, который характеризует наличие в диэлектрическом материале влаги или других создающих потери высокочастотной энергии составляющих, и при превышении величины тангенса угла потерь на рабочей частоте установленного критического значения для данных диэлектрических материалов - их отбраковку, отличающийся тем, что образец из диэлектрического материала более чем на месяц помещается в ванну с водой при высоте водяного столба не менее 0,5 м, после чего проводят тщательную просушку наружной поверхности образца, затем проводят измерение конденсаторным способом тангенса угла потерь на рабочей частоте и при превышении его величины 2•10^-2 считается, что образец выполнен из диэлектрического материала с квазизакрытой пористостью, и он отбраковывается.