Способ измерения диэлектрической проницаемости

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51) С 01 К 27/2 ИЯ углу ориентацииющего центр получ началом системы ют искомую диэл мость из соотнощ ектора М, енной окруж координат, ктрическую ения дулю и соединя ности с определ проница государ- Шевченко у + .1 й мширина волноввещественнаядиэлектрическмости; да,мнимая частий проницаеи Ьв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭ 06 РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗО Н двтонакам СВЮе 1 ВЪ(71) Киевский ордена Ленинаственный университет им.Т.Г.(56) 1. Брандт А,А, Исследованиедиэлектриков на СВЧ. И., Физмат,1963, с. 198.2. Там же, с. 200,(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ, включающийизмерение комплексного коэффициента отражения от исследуемого образца, полностью заполняющего полеречное сечение волновода, за которымрасположен отражатель, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упро"щения измерений и повышения ихточности, измерение комплексногокоэффициента отражения осуществляютпри нескольких, не менее трех, различных произвольных расстояниях между исследуемым образцом и отражателем, результаты измерения комплексного коэффициента отражения наносят на координатную плоскость зависимости его вещественной части отего мнимой части, через полученныеточки проводят окружность и по моЯО м 1149186 А ина волны соответственн свободном пространствев вблноводе.Изобретение относится к радиофизике и может быть использован для ,исследования физических свойств диэлектрических материалов.Известен способ измерения диэлек 5 трической проницаемости, с использованием образцов с кратными толщинами, в котором сначала измеряют комплексный коэффициент отражения К от образца одной толщины, а затем от образца с толщиной вдвое большей Г 1 3.Недостатком способа является необходимость в изготовлении двух образцов с определенными толщинами. 15Наиболее близким техническим реш.нием к предлагаемому изобретению является способ измерения диэлектрической проницаемости, включающий измерение комплексного коэффициен О та отражения от исследуемого образца, полностью заполняющего поперечное сечение волновода, за которым располагается отражатель один раз на расстоянии ив от задней стенкиз 25 исследуемого образца, а второй раз на расстоянии (и+ - ) - Г 2 3.Недостатком способа является то, что необходимо дополнительно с высокой точностью измерять расстояние 30 от образца до отражателя, что особенно затрудняется при увеличении частоты и при исследовании материалов на сверхнизких температурах, где образец с отражателем находится внут-З 5 ри вакуумного криостата."Цель изобретения - упрощение измерений и повышение их точности.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения 40 диэлектрической проницаемости, включающему измерение комплексного коэф; фициента отражения от исследуемого образца, полностью заполняющего поперечное сечение волновода, за 45 которым расположен отражатель, измерения комплексного коэффициента отражения осуществляется при. нескольких, не менее трех различных произвольных расстояниях между исследуе мым образцом и отражателем, результаты измерения комплексного коэффициента отражения наносят на координатную плоскость зависимости его вещественной части от его мнимой 55 части, через полученные точки проводят окружность и по модулю и углу ориентации вектора 00, соеднняюще где 5 2 лЯсй Г Г 3-юЫ=К Е( С) (где 1 - толщина исследуемо обраэца 3ширина волвещественнчасти диэлпроницаемодлина волн аи ов я и имая ктричтив свеи в о бодном олново Л н пространст де.На фиг. 1 показан узел для реали зации предлагаемого способа измерения диэлектрической проницаемостина фиг, 2 - окружность С на коор натной плоскости, проведенная через З,точки, полученные при измерениях. При отсутствии потерь в волноводе и в случае идеального отражения с коэффициентом отражения равным единице, измеренные точки ложатся на о ружность единичного радиуса.Узел содержит отрезок волновода 1, исследуемый образец 2, отражатель 3.Сущность способа и его реализация заключается в следующем.При перемещении отражателя 3 за четырехполюсником, образоваяным отрезком волновода 1 полностью заполненного исследуемым образцом 2, измеренные значения комплексного коэФфициента К отражения, нанесен 1ные на координатную плоскость зависимости его вещественной части от его мнимой части, располагаются на окружности, причем модуль и угол ориентации вектора 00, соединяюго центр полученной окружности с ще го центр полученной окружности, с началом системы координат, определяют искомую диэлектрическую проницаемость из соотношения11491 центром системы коорцинат, связан с параметрами ;,, 5 рассеяния четырехполюсника известным соотношением5 5"ОО:Э + 11 11,Рассматривая отрезок волновода с исследуемым образцом как четырехполюсник, можно параметры 5, 5 и 10 5 выразить через комплексную диэлектрическую проницаемость Г=1 -1 Е" исследуемого образца и его толщи 86 4ну Ъ , подставляя которые в (2) получим расчетную формулу (1), по которой и рассчитываются искомые параметрыи. Измерения должны проводиться для нескольких, не менее трех, различных произвольных расстояний между исследуемым образцом и отражателем. При этом сами положения отражателя измерять не требуется, так как они в расчетах не участвуют.Предлагаемый .способ упрощает измерения и повьпвает их точность.