Антенна для измерения диэлектрической и магнитной проницаемостей многослойных листовых материалов Советский патент 1984 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть испол зовано для неразрушающего контроля электрических параметров магнитодиэлектриков. Известно устройство для измерения диэлектрической и магнитной про ницаемости материалов, состоящее из отрезка волновода, в который помещается специально изготовленный образец, параметры материала которого определяются по измеряемом комплексному коэффициенту отражения PJ . Однако в известном устройстве невозможно проведение неразрушающего контроля материала и необходимо вьтолнение 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 исследуемым многослойным лиертовым материалом, а другой конец является входом для подсоединения генератора СВЧ 2 . Однако в таком устройстве получается низкая точность измерения из-за невозможности аналитического получения точных расчетных формул. Цель изобретения - повьппение точ ности измерения. Для достижения поставленной цели в антенну для измерения диэлектриче кой и магнитной проницаемостей мног слойных листовых материалов, содержащую основной отрезок прямоугольно го волновода, открытый конец которо контактирует с исследуемым многосло ным листовым материалом, а другой конец является входом для присоединения генератора СВЧ, введено 2h дополнительных отрезков прямоугольных волноводо1в, где ц 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 рещетки. 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. При числе излучателей не менее 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 получается, 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 предГлагаемой антенны в виде плоской фазированной решетки. Антенна содержит элементарные излучатели t, в виде открытых концов отрезков прямоугольных волноводов контактирующих с исследуемым листовым материалом 2 и содержащих электрически управляемые фазовращатели 3, число отрезков прямоугольных волноводов . Основной отрезок 4 прямоугольного волновода с противоположного конца подсоединен к генератору и содержит направленный ответвитель 5, а линейка рещетки, 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 плоскости 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.

xczn

V

z

.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 :