Сверхвысокочастотное устройство для измерения свойств диэлектрических материалов в свободном пространстве Советский патент 1979 года по МПК G01N23/24 

Изобретение относится к радиотехнике и мо жет быть использовано для неразрушающего кон роля состояния диэлектрических покрытий, их свойств и параметров. Известное сверхвысокочастотное (СВЧ) устройство для измерения свойств диэлектрических материалов в свободном пространстве содержит излучатель и приемник излучения 1 . Однако известное СВЧ-устройство не обеспечивает возможность моделирования условий воздействия внеиших факторов. Цель изобретения - обеспечение возможности моделирования условий воздействия внешних факторов. Для этого СВЧ-устройство для измерения свойств диэлектрических материалов в свободном пространстве, содержащее излучатель и приемник излучения, дополнительно содержит герметичную камеру с радиопрозрачными входным И выходным окнами, в которой размещен исследуемый образец, 1ФИ этом окна в камере выполнены в виде фокусирующих элементов из лучателя и приемника излучения. На фиг. изображена конструктивная схема предлагаемого устройства; на фнг. 2 - диаграмма, поясняющая его работу. Устройство содержит герметичную камеру , в которой размещен исследуемый образец 2. Вне камеры расположены излучатель, состоящий из генератора 3, соединенного с передающей антенной 4, и фокусирующего элемента 5, а также приемник излучения, состоящий из измерительной аппаратуры 6, подключенной к приемной антенне 7, установленной с возможностью осевого вращения, и фокусирующего элемента 8. Фокусирующие элементы 5 и 8 - линзы из диэлектрика - являются окнами герметичтюй камеры I. На выходе антенны 4 и выходе антенны 7 непосредственно перед линзами размещены поляризаторы (на чертеже не показаны), выполненные в виде проволочной рещетки. Устройство работает следующим образом. Сигнал с генератора 3 подается в антенну 4, которая излучает электромагнитную волну, проходящую через установленный на выходе антенны 4 поляризатор. Идлее линейно-полярнзованная волна фокусируется элемеетом 5. Исследуемый образец 2 облучается при угле падения 45 волной, поляризованной под углом 45 к плоскости падения. Волна, отраженная образцом 2, получает эллиптическую поляризацию, форма и ориентация которой полностью зависят от электромагнитных свойств отражающей среды. Отраженная волна принимается антенной7 Вращая антенну 7, измеряют максимальную а и b амплитуды отраженного сигнала. Эти амплитуды соответствуют большой и малой осям эллипса (см. фиг. 2). Для определения ориентацни зллипса по отношению к выбранной системе координат измеряют угол Д, заключенный между большой осью эллипса и горизонтальной осью выбранной системы координат.

Использование дизлектрических линз позволяет производить измерение комплексной диэлектрической проницаемости в широком диапазоне (е - 2 - 500, tg5 0,001 - 0,5) на образцах различных геометрических форм - от пленочных до массивных.

Линзы являются в то же время и уплотнителями, обеспечиваюшими надежную изоляцию передагоишх и приемных элементов устройства от факторов, воздействуюших на образец. Это

позволяет производить оценку диэлектрической проницаемости в контролируемых газовых средах с различной степенью разрежения до

120°С торр, в широком интервале температур от до + поС в процессе воздействия на образец электромагнитных полей.

Формула изобретения

Сверхвысокочастотное устройство для измерения свойств дизлектрических материалов в свободном пространстве, содержащее излучатель и приемник излучения, отличаюшееся тем, что, с целью обеспечения возможности моделирования условий воздействия внешних факторов, оно дополнительно содержит герметичную камеру с радиопрозрачными входным и выходным окнами, в которой размешен исследуемый образец, при этом окна в камере выполнены в виде фокусирующих элементов излучателя и 1фиемника излучения.

Источники информации, принятые во вштание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 281569, кл. G 01 R 27/26, 1969 (прототип).

./

Фиг.2