Способ определения диэлектрической проницаемости листовых диэлектриков Советский патент 1990 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к радиоизмеритель ной технике и может быть использовано для измерения относительной диэлектрической проницаемости листовых диэлектрических материалов в авиационной и радиотехнической промышленности.

11ель изобретения - повышение точности измерений.

На Лиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего способ определения диэлектрической проницаемости листовых ди- электриков; на фиг.2 - расчетные зависимости минимального значения эллиптичности прошедшей СВЧ-волны круговой поляризации от диэлектрической

проницаемости для различных углов падения .

Устройство содержи1 свип-генера- тор 1, преобразователь 2 поляризации, исследуемый листовой диэлектрик 3, делитель 4 волны на две ортогонально- поляризованные составляющие, уголко6 плоскости 90°

кий коммутатор 7, детектор 8 и блок 9 обработки.

Способ определения диэлектрической проницаемости листовых диэлектриков осуществляется следующим образом.

СВЧ-излучение от свип-генератора 1 поступает в квазиоптической преобразователь 2 поляризации, в котором

вый поворот 5, вращатель

поляризации на 90 , электромеханичессд

чЗ

Ј

00

происходит преобразование линейно-поляризованной волны в СВЧ-волну круговой поляризации, и затем облучает исследуемый листовой диэлектрик 3 под углом ( к его поверхности. Преобразователь 2 поляризации выполнен на основе двух квазиоптических поляризационных делителей и двух уголковых поворотов, Пос ле прохождения СВЧ-волны круговой поляризации через исследуемый диэлектрик 3, СВЧ-волна, в общем случае эллиптической поляризации, поступает в делитель 4, в котором происходит разделение волны на две составляющие, поляризованные в плоскости падения и перпендикулярно ей. Одна из составляющих из делителя 4 непосредственно поступает на первый

вход электромеханического коммутатора 7, а другая проходит через уголковый поворот 5 и вращатель 6 плоскости поляризации на 90° и поступает на вто-- рой вход коммутатора 7. Электромеханический коммутатор 7 поочередно подает каждую из составляющих на СВЧ- детектор 8. Продетектированный сигнал с детектора 8 поступает на блок 9 обработки, где осуществляется его усиление, измерение с помощью многофункционального преобразователя отношения его максимального значения к минимальному и регистрация максимального значения отношения, по величине которого аналитически находят величину диэлектрической проницаемости контролируемого материала

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Способ определения диэлектрической проницаемости листовых диэлектриков заключается в облучении исследуемого листового диэлектрика электромагнитный волной с круговой поляризацией и с изменяющейся частотой под углом φ к его поверхности, приеме прошедшей через исследуемый листовой диэлектрик электромагнитной волны, разделении ее на составляющую, поляризованную в плоскости падения, и составляющую, поляризованную в плоскости, перпендикулярной плоскости падения, измерении поляризационного параметра, в качестве которого используют максимальное значение отношения измеренных составляющих, и определении искомой величины из соотношения, в которое входит величина угла φ и величина, обратная максимальному значению отношения составляющих. 2 ил.

Е .L(-ЈЈSl.:.) + (ЈtSJLZ E2sf V)2 + Јt.sЈsirAf 2 ctgrcos if - 1I 4 (f- 1ctgrcos tfгде - величина, обратная максимальному значению отношения изме- 25 ренных составляющих (минимальное значение угла эллиптичности прошедшей СВЧ-волны) ; If- угол падения волны на контролируемый материал;,30

tgY(ctg jp) 1 - ЭЛЛИПТИЧНОСТЬ ВОЛНЫ.

Использование предлагаемого способа измерения диэлектрической проницаемости листовых диэлектриков обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества.

Использование частотно-модулированной СВЧ-волны -круговой поляризации и измерение -минимального значения эллиптичности прошедшей СВЧ-волны позволяют контролировать диэлектрические материалы с близким к единице значением диэлектрической пронииаемости, например теплоизоляционные, и 45 дения, в качестве поляризационного

за счет этого -повысить процент выхода годной продукции, кроме того, измерения могут проводиться достаточно прос- тыми радиоволновыми эллипсометрами,

s ( ct| .lV , + J J..:: Ј2S-Ґ-} + ЈESl.Si2.Ј.

9 rt-n-wnciu- 1 4CtP-vrnS4l/ - 1CtffvCOS1 (f ctgycos1 - 1 f 4 v ctg-jcos1 - 1

CtgYCOS

If-

где v- величина, обратная максимальному значению отношения состав л яюших;

0

5

что существенно снижает стоимость

контроля.

Формула изобретения

Способ определения диэлектрической проницаемости листовых диэлектриков, включающий облучение исследуемого листового диэлектрика электромагнитной волной с изменяющейся частотой под углом к его поверхности, прием прошедшей через исследуемый листовой диэлектрик электромагнитной волны и измерение ее поляризационных параметров , отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, облучение осуществляют электромагнитной волной -с круговой поляризацией, принятую электромагнитную волну разделяют на составляющую, по- . ляризованную в плоскости падения, и составляющую, поляризованную в плоскости, перпендикулярной плоскости папараметра используют максимальное значение отношения измеренных составляющих, а величину диэлектрической проницаемости Ј определяют по Формуле

ЈESl.Si2.Ј.

CtffvCOS1 (f CtgYCOS

If- 1

I/- угол падения волны на поверхность последуемого листового диэлектрика.

1 15 2 2,5 3 5,5 Ч 4,5 6, Фие.2

Фиё.1