Способ определения диэлектрической проницаемости листовых диэлектриков Советский патент 1987 года по МПК G01R27/26 

ууе/&/

fO

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ.

Цель изобретения - повьшение точности измерений.

На фиг.1 изображена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения диэлектрической проницаемости листовых диэлектриков; на фиг.2 - зависимость эллиптичности и азимута от толщины контролируемого материала.

Устройство содержит блок 1 питания, свип-генератор 2, волноводно- лучевой переход 3, вращатель 4 плос- кости поляризации, анализатор 5, СВЧ- (Детектор 6, блок 7 обработки и инди- катор 8.

Способ определения диэлектрической проницаемости листовых диэлектриков реализуется следующим образом.

Контролируемый материал 9 облучают под углом линейно поляризованньм СВЧ-излучением, частота которого плавго

шедшей волны принимает нулевое значение. Нулевое значение эллиптичности является сигналом разрешения для индикации индикатором 8 азимута прошедшей волны, по величине которой с помощью выражения (1) аналитически находят величину - диэлектрической проницаемости контролируемого материала 9.

Е J . 2 ctg X созЧ - ГЫ ctgX . сtg X.sinЧ X. -J -И-ctgYcos - г . ctg Xcos (T .

где X - азимут провзаимодействовавшей с контролируемым материалом электромагнитной волны;

f - угол падения электромагнитной волны на контролируемый материал.

но меняется в диапазоне, определяемом диапазоном перестройки используемого свип-генератора 2.

Прошедшее через контролируемый материал 9 СВЧ-излз ение поступает в непрерывный вращатель 4 плоскости поляризации, состоящий из трех металлических зеркал, вращающихся вокруг оси распространения излучения с частотой 50 Гц, после чего проходит через поляризационный анализатор 5 и

25

30

Формула изобретения

Способ определения диэлектричес- кой проницаемости листовых диэлект- ри1сбв, включающий облучение контролируемого материала электромагнитной волной, линейно поляризованной и из- . меняющейся по частоте, и прием провзаимодействовавшей с контролируемым материалом электромагнитной волны, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, измеряют эллиптичность провзаимодейдетектируется на СВЧ-детекторе 6. 11ро-55 ствовавшей с контролируемым материа- детектированный сигнал поступает в блок 7 обработки, где происходит его усиление и измерение с помощью серийно выпускаемого многофункционального преобразователя КМП817ХА1 отношения его минимального значения к максимальному. Величина полученного отношения равна tg-JI и индицируется индикатором 8. На второй вход блока 7 обработки поступает опорное напряжение с вращателя 4 плоскости поляризации. Измерение азимута прошедшего излучения осуществляется путем сравнения фазы продетектированного и J опорного сигналов и его значение индицируется индикатором 8 только на частоте, при которой эллиптичность про40

45

50

лом электромагнитной волны, фиксируют значение частоты, соответствзпсщее минимальной эллиптичности, измеряют на этой частоте азимут (X) провзаимодействовавшей с контролируемым материалом электромагнитной волны, а диэлектрическую проницаемость (б) контролируемого материала определяют по формуле

- + 2 ctR X coF4 - Г /, 1 ctg X- f- .ctg X-sin V - V4 ctpfx T- ctg X-cos «f-- 1

где - угол падения электромагнитной волны на контролируемый материал.

шедшей волны принимает нулевое значение. Нулевое значение эллиптичности является сигналом разрешения для индикации индикатором 8 азимута прошедшей волны, по величине которой с помощью выражения (1) аналитически находят величину - диэлектрической проницаемости контролируемого материала 9.

Е J . 2 ctg X созЧ - ГЫ ctgX . сtg X.sinЧ X. -J -И-ctgYcos - г . ctg Xcos (T .

где X - азимут провзаимодействовавшей с контролируемым материалом электромагнитной волны;

f - угол падения электромагнитной волны на контролируемый материал.

ствовавшей с контролируемым материа-

лом электромагнитной волны, фиксируют значение частоты, соответствзпсщее минимальной эллиптичности, измеряют на этой частоте азимут (X) провзаимодействовавшей с контролируемым материалом электромагнитной волны, а диэлектрическую проницаемость (б) контролируемого материала определяют по формуле

- + 2 ctR X coF4 - Г /, 1 ctg X- f- .ctg X-sin V - V4 ctpfx T- ctg X-cos «f-- 1

ствовавшей с контролируемым материа-

где - угол падения электромагнитной волны на контролируемый материал.

20 0 60 во т t2p т Ш ft, град Фи&.2.

Редактор А.Ревин

Составитель В.Ежов

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Заказ 774/48 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Изобретение относится к технике {измерений на СЕЧ и обеспечивает по- вышение точности измерений. Способ заключается в том, что контролируемый материал (КМ) 9 облучают электромагнитной волной, линейно поляризо/Г ванной и изменяющейся по частоте. Волну формируют с помощью свип-гене- ратора 2, волноводно-лучевого перехода 3 и блока 1 питания. При приеме с помощью вращателя 4 плоскости поляризации, анализатора 5, СВЧ-детектора 6 и блока 7 обработки измеряют эллиптичность провзаимодействовавшей с КМ 9 электромагнитной волны. При этом величина, пропорциональная отношению миним. значения к макс., поступает на индикатор 8. На вход блока 7 поступает опорное напряжение с вращателя 4 плоскости поляризации. Измерение азимута прошедшего излучения осуществляется сравнением фазы продетектиро- ванного и опорного сигналов. Его значение индицируется индикатором 8 только на частоте, при которой эллиптичность прошедшей волны принимает нулевое значение. Диэл. проницаемость КМ определяется по формуле, учитьгеакнцей значение азимута и угол падения электромагнитной волны на КМ. 2 ил. 9 4 (Л с tsD СО 05 О5 00