Устройство для измерения параметров диэлектриков Советский патент 1984 года по МПК G01N22/00 

1 Изобретение относится к технике измерений на сверхвысоких частотах По основному авт. св. № 873062 известно устройство для измерения параметров диэлектриков, содержащее сверхвысокочастотный генератор соединенный с волноводным тройником, к одному плечу которого подключен частотомер, а к другому пле чу - вход измерительного тракта, выход которого подключен через пос ледовательно соединенные детектор и индикатор к входу сверхвысоко- частотного генератора, резонатор,размещенный в криостате с крьшкой, причем резонатор вьтолнен в виде диска из исследуемого диэлектрика, установленного в криостате на одном конце штанги, другой конец которой закреплен на. крышке, а к-сво бодным концам измерительного тракта подключены соответственно два введенных дугообразных диэлектриче ких волновода, электромагнитно свя занных с резонатором 1 . Однако известное устройство для измерения параметров диэлектриков имеет низкую производительность из мерений и узкий диапазон рабочих частот. Цель изобретения - повышение пр изводительности измерений при расширении диапазона рабочих частот. Цель достигается тем, что в устройстве для измерения параметров диэлектриков, содержащем сверх высокочастотный генератор, соединенный с волноводным тройником, к одному плечу которого подключен ча тотомер, а к другому плечу - вход измерительного тракта, выход котогрого подключен через последователь но соединенные детектор и индикатор к входу сверхвысокочастотного генератора, резонатор, размещенный в криостате с крышкой, резонатор выполнен в виде диска из исследуемого диэлектрика, установленного в криостате, на одном конце штанги другой конец которой закреплен на крьщ1ке, а к свободным концам измерительного тракта подключены соот ветственно два введенных дугообраз ных диэлектрических волновода, электромагнитно связанных с резонатором, боковая поверхность диска выполнена ступенчатой в виде чередуквдихся кольцевых выступов и впадин, причем толщина и диаметр коль 51 цевых выступов и впадин последовательно увеличиваются, ширина впадины превышает ширину смежных с ней выступов, ширина впадины, ширина выступа и высота меньшей ступеньки равны резонансной длине волны данного участка резонатора. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для измерения параметров диэлектриков; на фиг. 2 - конструкция резонатора. Устройство содержит сверхвысокочастотный генератор 1, волноводный тройник 2, частотомер 3, измерительный тракт 4, детектор 5, индикатор 6, резонатор 7, криостат 8, крышку 9, штангу 10, дугообразные диэлектрические волноводы 1 1-, на резонаторе 7 имеющем форму диска, выполнены чередующиеся кольцевые выступы 12 и кольцевые впадины 13. Устройство работает следующим образом, Цротив каждого из кольцевых выступов 13 размещенного в криостате 8 резонатора 7 через крышку 9 располагают дугообразные диэлектрические волноводы 11, верхние точки вьтуклой стороны котор.ых обращены к выступам.резонатора 7 и находятся в непосредственной близости от них. Возбуждение резонатора 7 осуществляется в области края кольцевого выступа 12. Данный резонатор 7 следует рассматривать как составной, состоящий из нескольких несвязанных кольцевьгх резонаторов бегущей волны. Возбуждение каждого из образованных таким, способом кольцевых резонаторов от сверхвысокочастотного генератора 1 может производится, например, через распределенную связь с дугообразными диэлектрическими волноводами 11, расположенными в непосредственно близости от кольцевого выступа 12. При наличии сигнала в одном из дугообразных диэлектрических волноводов 11 возбуждается только один кольцевой рс.эонатор. По измеренным с помощью частотомера 3 резонансной длине волны и полуширине резонансной кривой, воспроизводимой через детектор 5, на экране индикатора 6 определяют добротность резонатора 7 и как следствие tg f-. Значение определяют по сетке дисперсиоиных кривых, рассчитываемых с помощью ЭВМ для соответствующих значений диаметров резонаторов 7, их значений t и длине рабочей волны .

Таким образом, на одном однородном по термической обработке и

1070354

внутренней структуре образце оказывается возможным проведение измерений в широком температурном и частотном интервалах,увеличение ре5 ..зультатов измерений, значительное I сокращение материальных и трудовых затрат.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИКОВ по . авт. св. № 873062, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности измерений при расширении диапазона рабочих частот, боковая поверхность диска выполнена ступенчатой в виде чередуюш гася кольцевых выступов и впадин, причем толв|ина и диаметр кольцевых выступов и впадин последовательно увеличиваются, ширина впадины превышает ширину смежных с ней выступов, ширина впадины, ширина выступа и высота меньшей ступенькиравны резонансной длине волны данного участка резонатора.