Контактное устройство для измерения параметров диэлектриков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

419810 (61) Зависи мое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 30.11.72 (21) 1853197/26-9 (51) М.Кл. G 01г 27/26 с присоединением заявки №вЂ”

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР аа делам иообретений и открытий

Приоритет—

Опубликс|вано 15.03.74. Бюллетень ¹ 10

Дата опубли ко ва ния о|писания 06.11.74 (53) УД1К 621.317.335.3 (088.8) (72) Лвторы

Ю. Н. Данилов и Л. А. Федорова

Ленинградский институт авиационного приборостроения

1озооретенпя (71) Заявитель (54) КОНТАКТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИКОВ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике СВЧ и может быть использовано для измерения параметров диэлектрических образцов контактным методом, в частности, для измерения электрической толщины àнтепных обтекателей.

Известны, контактные устройства для измерения параметров диэлектриков (относительной диэлектрической проницаемости, тангенса угла потерь, коэффициента прохоокдения ц т. д.) контактным методом,в свободном пространстве, содержащие рупорные излучатели или открытые концы волноводов с диэлектрическими вставками.

При измерении контактным методом диэлектрических образцов путем определения параметров прошедшей через образец электромагнитной волны не обеспечивается высокая точность измерений вследствие возникновения на поверхности исследуемого диэлектрика поверхностной волны. У словия возникновения поверхностных волн и интенсивность HY полей существенно зависят от электрической толгцины исследуемых диэлектрических образцов, т. е. при изменении радиотехнических параметров образца изменяются,и условия возникновени поверхностных волн, что затрудняет их учет при обработке экспериментальных данных. ,Компенсация поверхностных волн, представляющих комбинацито «Е» и «О» типо в волн, сложна п нс всегда возможна при помощи поглогцающих покрытий и ребристых структур н а выходном фл анце из-за сложной конфигур зllHH 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 диэлектрического волновода, контактирующего с исследуемым диэлектриком, введен металлнческпй стержень, расположенный внутри диэлектрического волновода соосно с ним, На чертеже дана конструкция предлагаемо2О I o устройства.

Предлагаемое устройство содержит диэлектрический волнозод 1, металлический стержень 2, исследуемый образец 8, отражатель 4, круглый волновод 5, металлическое кольцо 6, 25 прямоугольный волновод 7 и волноводный переход 8 с прямоугольного на круглое попереч.IOe СЕЧЕНИЕ.

Устройство работает следующим образом.

Основной тип волны 01а прямоугольного зо золновода 7 трансформируется в симметричaIOS1O

Предмет:1зобретеппя

20 ф,"м ф ф 1

Составители Т. Перова

1 ехрсд 3. Тараненко

Редактор T. Иорозова

Корректор Л. Дзесова

11одии«ио акаи, 10Я 113д. ¹ 1400 1 иране 678

LIllllHIIlI Государсввеииого комитета Совета М|пи|стров СССР по де. ам изобретений и открытий й1осква, 7К-Зб, Раушскаи наб., и. 4/5 саба. тии, 11о«т1)омско«0 1 правлении издательств, lip. pt«1)афин и i ииа.пой торионии ную волну LIMNI в круглом волноводе 5 и затем распространяется вдоль диэлектрического волновода 1. Для уменьшения отражений электромагнитной волны в месте стыковки круглого волновода 5 и диэлектрического волновода 1 конец по следнего,имеет сужающуюся часть, находящуюся в полости круглого волновода 5. Для фильтрации нежелательных THпов волн, возникающих в круглом волноводе 5, предназначен фильтр, представляющий собой соосное с волноводом 5 металлическое кольцо б.

Электромагнитная волна, распространяющаяся вдоль диэлектрического волновода 1, приходит к исследуемому диэлектрическому образцу 8 и после прохождения его и отражения от металлического отражателя 4 распространяется вдоль диэлектрического волновода

1 в обратном направлении. При этом фаза отраженной электромагнитной волны содержит информацию оо электрической толщине исследуемого диэлектрика .и в дальнейшем может быть определена при помощи фазометряческой схемы, с которой работает устройство. Для компенсации поверхностной волны внутрь диэлектрического волновода 1 ввесден тонкий металлический стержень 2. Электромагнитная волна, распространяющаяся вдоль диэлектрического волновода 1, возбуждает и металлический стержень 2. т3адич металлического стержня 2 определяется пз соотношения

«7

1,б5 с 1 — =-(, О--Я

5 где R — радиус диэлектрического волновода; е -- относительная диэлектрическая BtpOнпцаемость диэлектрического волновода;

i, — рабочая длина волны.

Длина металлического стержня 2 подбирается экспериментально и составляет 1=А/2.

Геометрические размеры стержня 2 выбираются:из условия обеспечения равенства по амплитуде и противофазности переизлученной им электромагнитной волны по отношению к поверхностной волне, распространяющейся вдоль пссладуемого диэлектрик ь

Ь;онтактное устроЙст во zs»I II ii peii»II пар:.iметров диэлектриков, содержащее диэлектрический волновод, исследуемый диэлектрик, от25 ражатель, отличающееся тем, что, с целью компенсации поверхностной волны, в оконечHvIo часть диэлектрического волновода введен металлический стержень, расположенный внутри диэлектрического волновода соосно с

30 i: ) I. ь