Устройство для измерения комплексных параметров материалов Советский патент 1979 года по МПК G01R27/04 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Известно устройство для измерения комплексных параметров материалов, содержащее саерхвь-сокочастотный генератор, подключепкый через отрезок стандар ного волновода к измерительному резон&тору, выполненному в виде отрезка прямоугольного волновода, на входном конце которого включен фильтр типов волн, а другой конец закорочен подвижным с образцом исследуемого материала 1, Однако известное устройство не обеспечивает высокой точности измерения KON плексной магнитной проницаемости материалов с большими потерями в диапазоне сверхвысоких частот, а также не обеспечивает измерения комплексной диэлектрической проницаемости. Цепь изобретения - повышение точнооти измерения комплексной магнитной про ницаемости материалов с большими потерями в диапазоне сверхвысоких частот, а также измерение комплексной диэлектрической проницаемости. Для этого в устройстве для измерения комплексных параметров материалов, содержащем сверхвысокочастотный renepaTops подключенный через отрезок ставдартного волновода к измерительному резонатору, выполненному в виде отрезка прямоугольного волновода, на входном конце которо го включен фильтр типов волн, а конец закорочен подвижным поршнем с образцом исследуемого материала, отре зок прямоугольного волновода выполнен с размером широкой стенки, равным удвоенному размеру широкой стенки отрезка стандартного волновода, а фильтр типов волн образован симметричным скачком поперечного сечения в месте соединения отрезка стандартного волновода и отрезка прямоугольного волновода. Образец исследуемого материала размешают несимметрично относительно плоскости .симметрии отрезка прямоугольного волновода, п аллельно его узким стенкам. Образец устанавливают на подвижном порш не через дополнительно введенную четверт волновую диэлектрическую прокладку. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - конструкция измерительного резонатора. Сверхвысокочастотный генератор 1 под ключен через отрезок 2 стандартного волновода к измерительному резонатору 3, выполненному в виде отрезка 4 прямоугольного волновода, на входном конце которого включен фильтр типов волн 5, образованн{)1Й симметричным скачком поперечного сечения в месте соединения от резка 2 стандартного волновода и отреэка 4 прямоугольного волновода. Другой конец отрезка 4 прямоугольного волновода закорочен подвижным поршнем 6 с образцом 7 исследуемого материала, при этом этот отрезок выполнен с размером широкой стенки, равным удвоенному размеру широкой стенки отрезка 2 стандартного волновода. Образец 7 исследуемого материала размещают несимметрично от носительно плоскости симметрии отрезка 4 прямоугольного волновода, параллельгно его узким стенкам, причем при измере нии комплексной диэлектрической проницаемости образец устанавливают на подвия ном поршне 6 через четвертьвольновую диэлектрическую прокладку 8. Устройство работает следующим образом. Сигнал сверхвысокочастотного генер.тора 1, отраженный от измерительного резонатора 3, поступает через направленный ответвитель 9 на детектор 1О. Ввиду квадратично1Х) детектора его ток, иэмеряемый микроамперметром 11, пропорционален отраженной мошности. Изменение отраженной мощности при перемешении поршня 6 носит резонансный характер. Вещественную и мнимую составляющие магнитной проницаемости и определяют следующим образом. Перемещая поршень с помещенным на нем образцом ис- , следуемого материала, по показаниям мик роамперметра 11 получают резонансную кривую, Тогда и вычисляют по характеристикам резонансной кривой и величинам, характеризующим размеры и положение образца исследуемого материала на поршне. Для определения вещественных и мнимых составляющих диэлектрической 74 цаемо(;ти и f проводят аналогичную процедуру измерений с тем опличием, что образец 7 помешают на поршне через чет вертьволновую диэлектрическую прокладку с малыми потерями в диапазоне СВЧ, . Устройство по сравнению с прототипом характеризуется более высокой точностью измерения комплексной магнитной проницаемости материалов с большими noTeps ми в диапазоне СВЧ и позволяет измерять комплексную диэлектрическую проницаемость. Формула из обретения 1,Устройство для измерения комплексных параметров материалов, содержащее сверхвысокочастотный генератор, подключенный через отрезок стандартного волновода к измерительному резонатору, выполненному в виде отрезка прямоугольного волнбвода, на входном конце которого включен фильтр типов волн, а другой конец закорочен подвижным порщнем с образцом исследуемого материала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения комплексной магнитной проницаемости материалов с большими потерями в диапазоне сверхвы соких частот, отрезок прямоугольного волновода выполнен с размером широкой стенки, рзвным удвоенному размеру широкой стенки отрезка стандартного волновода, а фильтр типов волн образован сик метричным cji:a4KOM поперечного сечения в месте соединения отрезка стандартного волновода и отрезка прямоугольного БС: новода, при этом образец исследуемого материала размещают несимметрично GT-носительно плоскости симметрии отрезка прямоугольк. волновода, параллельно его узким стенкам, 2.Устройство по п, 1, отличающееся тем, что, с целью измерения комплексной диэлектрической проницаемооти, образец исследуемого материала устанавливают на подвижном поршне через дополнительно введенную четвертьволновую диэлектрическую прокладку. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР № 221772, кл, О 01 R 27/04, 1967,