КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИКОВ Советский патент 1974 года по МПК G01R27/26 

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике ОВЧ и может быть использовано для Измерения параметров дизлектрически.ч образцов контактным методом, в частности, для измерения электрической толщины аитенных обтекателей.

Известны контактные устройства для «змерения параметров диэлектриков (относительной диэлектрнческой проницаемости, тангенса угла потерь, коэффициента прохождения н т. д.) контактным методом в свободном пространстве, содержащие рупорные излучатели или открытые концы волноводов с диэлектрическими вставками.

При измерении контактным методом диэлектричееких образцов шутем определения параметров прошедшей через образец электромагнитной волны не обеспеч1ивается высокая точность измерений вследствие возникновения на поверхности исследуемого диэлектрика пове1рхно1стной волны. Условия возникновения поверхностных волн и интенсивность их полей существенно за1висят от электрической толщины исследуемых диэлектрических О бразЦов, т. е. при изменении радиотехнических параметров образца изменяются и условия возникновения поверхностных волн, что затрудняет их учет при о бработке экспериментальных данных.

Ком.пенсадия поверхностных волн, представляющих коМбинащию « и «Н типов волн.

сложна и не всегда возможна при помощи поглощающих покрытий и ребристых структур на выходном фланце из-за сложной конфигурации путей протекания поверхностных токов на выходном фланце,, кроме того, для размещения компенсирующих элементов необходимо использование плоского фланца на выходе волновода, причем размеры фланца должны составлять несколько рабочих длин волн. Это не позволяет исследовать параметры диэлектрических образцов, радиус кривизны поверхности которых соизмерим с длиной волны.

С целью компенсации поверхностной волны в предлагаемом устройстве в оконечную часть диэлектрнческого волновода, контактирующего с исследуемым диэлектриком, введен металлический стержень, располол енный внутри диэлектрического волновода соосно с ним.

На чертеже дана конструкция предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство содержит диэлектрический волновод /, металлический стержень 2, исследуемый образец 3, отражатель 4, круглый волновод 5, металлическое кольцо 6, прямоугольный волновод 7 л волнозодный переход 8 с прямоугольного на круглое поперечное сечение.

Устройство работает следующим образом.

Основной тип волны Яю прямоугольного волновода 7 трансформируется в симметричную волну 01 в круглом волноводе о и затем раотространяется вдоль диэлектрического волновода 1. Для уменьшения отражений электромагнитной волны в месте стыковки круглого волновода 5 и диэлектрического волновода 1 конец последнего имеет сужающуюся часть, находящуюся в полости круглого волновода 5. Для фильтрации нежелательных типов волн, воЗНйкаюших в круглом волноводе 5, предназначен фильтр, представляющий собой соооное с волноводом 5 металлическое кольцо 6.

Электромагнитная волна, распространяющаяся вдоль диэлектрического волновода 1, приходит к исследуемому диэлектрическому Об.разцу 3 и после прохождения его н отражения от металлического отражателя 4 распространяется вдоль диэлектрического волновода 1 в о братном направлении. При этоМ фаза отраженной электромагнитной волны содержит информацию об электрической толщ./гне исследуемого диэлектрика )И в дальнейшем может быть определена при фазометрической схемы, с которой ра-ботает устройсгво. Для компенсации поверхностной волны внутрь диэлектрвческого волновода 1 зведен тонкий металлический стержень 2. Электромагнитная волна, распространяюпдаяся вдоль диэлектрического волновода 1, возбуждает и металлический стержень 2.

Радиус металли1ческОГо стержня 2 определяется из соотношения

, ( 1:65 1 --(2.:/

где R - радиус диэлектрического волновода; е -- относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрического волновода;

Л - paiбoчaя длина волны. Длина металлического стержня 2 подбирается экспериментально и составляет /,/2.

Геометрические размеры стержня 2 выбираются из условия обеспечения равенства по амплитуде и проти.вофазности лереизлученной им электромагнитной волны но отношению к поверхностной волне, распрост1раняющеЙ Ся вдоль лссладуемого диэлектрика.

11 р е д м е т и з обре т е и и я

Контактное устройство для ji3MepeHJL4 параметров диэлектриков, содержащее диэлектрический волновод, исследуемый диэлектрик, отражатель, отличающееся тем, что, с целью компенсации поверхностной волны, в оконечную часть диэлектрического волновода введен металлический стержень, расположенный внутри диэлектрического волновода соосно с

ЬИ.М.