Способ определения тангенса угла потерь диэлектрика

 

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<SB POS="POST">OMO</SB> (M=1, 2, 3...), начиная с низшего. Затем производят измерения резонансных частот и нагруженных добротностей для каждого к колебания E<SB POS="POST">OMO</SB>, и по ф-лам рассчитывают тангенс угла потерь. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1478154 А1 . (51)4 G 01 R 27 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4250293/24-09 (22) 07.04.87 (46) 07.05,89, Бюл, № 17 (71) Научно-производственное объединение "Эталон" (72) В.А.Валенкевич и Т.В.Отрошок (53) 621.317.335 .3(088.8) (56) Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах.—

M. Физматгиз, 1963, с, 98.

Относительная диэлектрическая проницаемость и тангенс угла потерь твердых диэлектриков. Методика выполнения измерений в диапазоне частот 10 -10 Гц. ГОСТ 8.544-86, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТАНГЕНСА

УГЛА ПОТЕРЬ ДИЭЛЕКТРИКА (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобрете= ния — повьппение 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 Е, (ш=1,2,3...), начиная с низшего, Затем производят измерения резонансных частот и нагруженных добротностей для каждого колебания Е,, и по ф-лам рассчитывают тангенс угла потерь, 1 ил, 1478154

1/О -1/Я„фа/аш„)

)112+К

11(„-1/„(Î /Ó„„)"+K t 1/0 -NIQ (Ы „/61 п -(М""-. ) "+К. 0-N(«- / .)1

50 l1 E l1 E при возбуждении резонатора по элек- К =Р /P ; К =Р /P ; Р,P . — потери

ll g CTl E .2 Cr трической компоненте поля, электромагнитной где О и Я вЂ” нагруженные добротнос- энергии на связь; 1Ы 1Ъ\.1 ти резонатора; Р— потери электромагниту и сд — резонансные частоты ной энергии в металлищ tll + °

55 резонатора, соответ- ческих стенках резо-, ствующие колебаниям натора. p1llp @ Ео111+1о1 m=1 2 .- i (Вшо ) Вош

3...; т.,(В )В

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано для определения тангенса угла диэлектрических потерь высокодо5 бротных диэлектриков, Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение диапазона частот.

На чертеже приведена структурная 10 электрическая схема устройства, реализующая способ определения тангенса угла потерь диэлектрика, Устройство содержит набор СВЧгенераторов 1, ферритовый вентиль 2, 15 поляриэационный аттенюатор 3, измерительный резонатор 4 с исследуемым диэлектриком, детектор 5, индикатор 6, электронно-счетный частотомер 7. Схема реализуется на любой стандартной 20 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 электронносчетный частотомер 7 и через ферритовый вентиль 2, поляризационный аттенюатор 3 — на измерительный резо 30 натор 4, содержащий исследуемый диэлектрик, Плавно перестраивая частоту генератора, добиваются совпадения частоты генератора 1 и измерительного резонатора 4 при возбуждении в нем низшего типа колебаний Еою .

При возникновении резонанса сигнал от измерительного резонатора 4 через при возбуждении резонатора по магнитной компоненте поля, и

45 ферритовый вентиль 2 поступает на

СВЧ-детектор 5 и далее на индикатор 6, Плавно изменяя н небольших пределах частоту генератора, добиваются максимальных показаний на индикаторе

6. Измеряют резонансную частоту

Qp, измерительного резонатора 4, электронно-счетным частотомером 7.

Устанавливают поляризационным аттенюатором 3 уровень, отличный от первоначального на 3 дБ, и фиксируют показания индикатора 6, Затем, восстановив поляризационный аттенюатор 3 н первоначальное состояние, плавно перестраивая частоту генератора в одну и другую сторону от резонанса, добиваются тех же показаний на индикаторе 6. Измеряют частоты Я и

* О1О

Я, . Рассчитывают нагруженную добротность измерительного резонатора по формуле

1 fl

=Q /Я -гл

Qp1p 0I0 о1о 010

Перестраивают СВЧ-генератор в сторону увеличения частоты (при необходимости переходят на другой генератор набора СВЧ-генераторов 1) и находят следующий резонанс, соответствующий колебанию F, . Измеряют резо 02.0 нансную частоту И 2 и нагруженную

ДобРотность Qöp2оp, Аналогично ДлЯ колебания Ео и т,д. до тех пор, пока не перекрывается по частоте требуемый диапазон, Используя результаты двух ближайших измерений, например Е и Е

Ohio О 2 О или F и Е > и т.д,, рассчитывают

CATE no одной из приведенных формул

+К„ ll/ „-1/О(Ы /W) 1

„Г1-(.,/й ) 1

1478154 где Т, (х) функция Бесселя первого рода первого порядка; соответствующие корни функции Бесселя. и V>o, om О н+ >

Формула изобретения при возбуждении резонатора по магнитной компоненте поля, -С ц

1/Яш — 1/Qm(2@

Составитель P.Êóçíåöîâà

РедактоР В.БУгРенкова ТехРед A.Кравчук Корректор H.ГУнько

Заказ 2359/45 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Способ определения тангенса угла потерь диэлектрика, включающий измерение резонансной частоты и нагруженной добротности резонатора при размещении в нем исследуемого диэлек—

1 при возбуждении резонатора по электрической компоненте поля, 25 где (1 и 0 — измеренные нагруженные добротности; ц и ) — резонансные частоты

III 1l) + t резонатора, соответствующие колебаниям ото от+ш и F.

К и и К вЂ” коэффициенты, характеризующие отношения потерь электромагнитной энергии резонатора на связь соответствентрика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения диапазона частот г возбуждают в резонаторе спектр однородных по азимуту и продольной оси колебаний типа F. m=1 2,3, начиная ohio с низшего, измерения резонансных частот и нагруженных добротностей проводят для каждого колебания Fo и рассчитывают тангенс угла о потерь по формулам ках резонатора;

Т (В,)В т (В )В, где Х (х) — функция Бесселя первого

1 рода. первого порядка;

В и Р,, — соответственно корни оп функции Бесселя.