Способ определения тангенса угла потерь диэлектрика Советский патент 1989 года по МПК G01R27/26 

генераторов 1, ферритовый вентиль 2, 15в первоначальное состояние, плавно

поляризационный аттенюатор 3, измери-перестраивая частоту генератора в одтельный резонатор 4с исследуемым ди-ну и другую сторону от резонанса,

электриком, детектор 5, индикатор 6,добиваются тех же показаний на инди

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение диапазона частот. Данный способ реализуется устройством, содержащим набор СВЧ-г-ров 1, ферритовый вентиль 2, поляризационный аттенюатор 3, измерительный резонатор 4 с исследуемым диэлектриком, детектор 5, индикатор 6 и электронно-счетный частотомер 7. Сущность способа состоит в том, что в резонаторе 4 возбуждают спектр однородных по азимуту и продольной оси колебаний типа E_OMO (M=1, 2, 3...), начиная с низшего. Затем производят измерения резонансных частот и нагруженных добротностей для каждого к колебания E_OMO, и по ф-лам рассчитывают тангенс угла потерь. 1 ил.

электронно-счетный частотомер 70 Схекяторе 6. Измеряют частоты (0010 и

ма реализуется на любой стандартной 20 Q . Рассчитывают нагруженную доброт0(0

аппаратуре.

Способ реализуется следующим образом.

Сигнал от одного из генераторов СВЧ, имеющий самую низкую частоту в данном наборе СВЧ-генераторов 1, поступает в два плеча: на электронно- счетный частотомер 7 и через ферритовый вентиль 2, поляризационный аттенюатор 3 - на измерительный резонатор 4, содержащий исследуемый диэлектрик.

Плавно перестраивая частоту генератора, добиваются совпадения частоность измерительного резонатора по формуле

Оо,../Ы«о-сСоА

25

Ч0(0 -010 0 0 Ш010/

Перестраивают СВЧ-генератор в сторону увеличения частоты (при необходимости переходят на другой генератор набора СВЧ-генераторов 1) и находят следующий резонанс, соответст- 30 вующий колебанию Е . Измеряют резонансную частоту С001о и нагруженную добротность Q010. Аналогично для колебания и т.д. до тех пор, пока не перекрывается по частоте требуе- ты генератора 1 и измерительного ре- 35 мь й диапазон.

зонатора 4 при возбуждении в нем низ- Используя результаты двух ближайшего типа колебаний EOUJ.

При возникновении резонанса сигнал от измерительного резонатора 4 через

010 И Е020

ших измерений, например Е

или кою и Е0}0 и Т Д рассчитывают

tgjfr по одной из приведенных формул

о 1 /Qna-i/Sin /ua,) iKj l /Qmn-1 /Ow («j,,)Э

tg Ы Д 1Н+киГМ,

при возбуждении резонатора по магнитной компоненте поля, и45

. JN llQm,-l/nm(Wm/CO) IZ+KiCl/On,(,/(aE)l

tgs i-l67J l()i+Kfn-N((M«)J

- 50

возбуждении резонатора по элекеской компоненте поля, О и Qm - нагруженные добротноеТп i т I

ти резонатора;

СОтиСОт+,- резонансные частоты 55 резонатора, соответствующие колебаниям

Е0то и Еот+,о .2 3...;

кяторе 6. Измеряют частоты (0010 и

Q . Рассчитывают нагруженную доб

.

0(0

ность измерительного резонатора по формуле

Оо,../Ы«о-сСоА

Ч0(0 -010 0 0 Ш010/

Перестраивают СВЧ-генератор в сторону увеличения частоты (при необходимости переходят на другой генератор набора СВЧ-генераторов 1) и находят следующий резонанс, соответст- вующий колебанию Е . Измеряют резо Используя результаты двух ближай

010 И Е020

ших измерений, например Е

или кою и Е0}0 и Т Д рассчитывают

tgjfr по одной из приведенных формул

и р /рсг5 к Р /РСТ; РЈ,РЈ- потеРи

электромагнитной энергии на связь; Р - потери электромагнитной энергии в металлических стенках резонатора.

,, Т (F orn-ti/P om

Ms; , - -- -.it,.- -. -

THIWBL

314781544

где Т((х) - функция Бесселя первоготрика, о тли чающийся тем,

рода первого порядка;что, с целью повышения точности измеВ ; и H0m + i - соответствующие корнирений и расширения диапазона частот

функции Бесселя. возбуждают в резонаторе спектр одноФормула изобретенияРОДНЫХ по азимуту и продольной оси

колебаний типа Eomo, m 1,2,3, начиная

Способ определения тангенса углас низшего, измерения резонансных

потерь диэлектрика, включающий изме-частот и нагруженных добротностей

рение резонансной частоты и нагру- JQпроводят для каждого колебания Еото

женной добротности резонатора прии рассчитывают тангенс угла 8 потерь

размещении в нем исследуемого диэлек-по формулам

tafU I/2mH-l/Q0(/Wct.,,5±,-l/(Jm((i)mM/Un,)l

tg°- ь(цв/цИ41) 71+к,))

при возбуждении резонатора по магнитной компоненте поля,

t«ff. 1 /апиГ.1ЈЫаа /i-l flKtJTi /2m±.cN/2s (WE, /«E Я

tg - l-(Wm/COm+,)(OmM/Jj:

при возбуждении резонатора по элек-но по магнитной и

трической компоненте поля,25электрической компогде Qm и Qmi - измеренные нагружен-нентам к потерям элекные добротности;тромагнитной энергии

ОтисОт+|- резонансные частотыв металлических стенрезонатора, соответст-как резонатора;

вующие колебаниям on T f-n -o i г „ Fм Ij.IЈuQtj2rЈ

„„„И г, .„, т4/т ni

lUQt«2ЈЈn)

ото r-om+to Т1 )R

К и КЕ - коэффициенты, харак- ч om

теризующие отношениягде (х) - функция Бесселя первого потерь электромагнит-рода первого порядка;

ной энергии резонатора Оти от-и соответственно корни на связь соответствен-функции Бесселя.

-o i uQtj2rЈ

ni

lUQt«2ЈЈn)

)R