ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ ВЕЩЕСТВ МЕТОДОМ ЧАСТИЧНО ЗАПОЛНЕННОГО РЕЗОНАТОРА

Бухаров С. В. Днепропетровский национальный университет Корп. 12, ул. Научная 13, г. Днепропетровск – 49050, Украина e-mail: b us@ap 1. net-rff. dsu. dp. и a

Рис. 1. Зависимость резонансной частоты от диэлектрической проницаемости для разных уровней заполнения.

Fig. 1. Relation of resonance frequency vs. dielectric permittivity for different filling levels

Для напряжённости магнитного поля

где-продольное волновое число,

– поперечное волновое число для

колебания– поперечное волновое

число для колебания Н_оп ,

d- высота заполненной части резонатора,

L – высота резонатора.

– волновое сопротивление.

Из системы уравнений (1),(2) можно получить следующее уравнение:

Комплексная часть резонансной частоты со = co’+ico" связана с добротностью следующим соотношением:^

Для определения диэлектрической проницаемости измеряются резонансные частоты и добротности пустого f₀,O_n и частично заполненного резонатора f\,O_x. Найденная парциальная добротность, обусловленная потерями в диэлектрике q _ QoQi ,

~ 0,-0,

используется для определения комплексной части резонансной частоты. Численно решая уравнение (3) при известной высоте заполнения и комплексной частоте, находится искомая комплексная диэлектрическая проницаемость.

Зависимость резонансной частоты основного типа колебаний резонатора длиной L=8cm от диэлектрической проницаемости для разных случаев заполнения показана на рис.1 а, б.

Графики на рис. 1 построены для случая отсутствия потерь в диэлектрике. При наличии потерь частота становится комплексной, что ображено в таблице 1 ( значения частот указаны в МГц )

Таблица 1.

s’ s"	30	40	50	60	70	80
3	2998 130	2639 90	2381 67	2185 52	2030 42	1904 34
4	2992 172	2635 120	2379 89	2183 69	2029 56	1903 46
5	2985 215	2631 150	2376 111	2182 86	2028 70	1902 57
6			2372 133	2180 103		1901 68
7					2024 96
8						1898 91.4

II.   Заключение

Резонаторный метод измерения диэлектрической проницаемости довольно чувствителен к величине потерь в диэлектрике. Использование частичного заполнения резонатора позволяет расширить перечень исследуемых материалов, проницаемость которых может быть определена резонаторным методом.

Следует отметить, что при tgS > 0.1 резонансная кривая становится широкой, что приводит к снижению точности определения резонансной частоты. Приведены зависимости резонансной частоты от диэлектрической проницаемости при разных уровнях заполнения. Показано снижение действительной части резонансной частоты с ростом потерь в диэлектрике.

III.  Список литературы

[1]   Каценеленбаум Б. 3. Высокочастотная электродинамика.

М.: Наука, 1966.

PERMITTIVITY MEASUREMENT BY PARTLY FILLED RESONATOR METHOD

Bukharov S. V Dnepropetrovsk National University

Naukova St. 13, Dnepropetrovsk, 49050, Ukraine E-mail: bus@apl.net-rff.dsu.dp.ua

Abstract – Method of complex permittivity measurement by partly filled resonator is considered. The simplest model-like transcendental equation is used. Curves of H_ln wave resonant frequency in dependence on sample permittivity and infill level are obtained.

I.  Introduction

Partly filled resonator method allows measuring permittivity with higher loss factor and increases the number of substances under the test. Permittivity measurement in frequency band can be realized by means of the infill level variation.

II.  Main part

Transcendent equation is obtained from the boundary condition on the substance surface. Loss factor makes the resonance frequency complex. Imaginary part depends on the quality factor. Direct and inverse problems are based on the equation (3) numerical solution.

III.  Conclusion

Resonance cavity method has high sensitivity for loss factor. However, high losses make the resonance curve wide, that decreases the resonance frequency determination accuracy.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

• Предыдущая запись: ПАССИВНАЯ МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН
• Следующая запись: КВЧ-ГЕНЕРАТОР С УМНОЖЕНИЕМ ЧАСТОТЫ

Похожие посты:

• КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР C ПЕРЕСТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫ (0)
• КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР C КОММУТАЦИЕЙ СИГНАЛА ПОСТОЯННОГО TOKA (0)
• КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР Il (0)
• КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР C УДВОЕНИЕМ ЧАСТОТЫ (0)
• ДЕТЕКТОР AM СИГНАЛА ЧАСТОТОЙ 455 КГЦ (0)
• СВЕТОДИОДНЫЙ ИНДИКАТОР C ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ ЦВЕТОМ СВЕЧЕНИЯ (0)
• УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СОЛЕНОИДОМ (0)