Измерительная ячейка для измерения параметров диэлектриков на свч

(51) ЗОБРЕ ИСАН К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКН 1 СССР(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ ЯЧЕЙКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИКОВ НА СВЧ(57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретенияувеличение предела измерения тангенса угладиэлектрических потерь. Измерительнаяячейка содержит резонатор с волной Но 1,состоящий из цилиндрических частей 1 и 4,между которыми включены секции 7, 8, 9 и Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано для измерения диэлектрических свойств материалов на СВЧ при нормальных условиях в диапазоне температур.Цель изобретения - увеличение предела измерения тангенса угла диэлектрических потерь;На чертеже приведена схема измерительной ячейки для измерения параметров диэлектриков на СВЧ, представляющей собой резонатор с волной Но 1 с четырьмя дополнительными секциями резонатора ( = 4).Измерительная ячейка состоит из первой цилиндрической части 1. снабженной элементами 2 связи с внешним трактом 3 СВЧ, второй цилиндрической части 4 с на 10. Резонатор запитывают СВЧ-сигналом частоты измерения от внешнего тракта 3 через эл-ты связи 2. Вначале запитанный резонатор настраивают без исследуемого образца б на частоту измерения и известными методами определяют начальные положение настроечного поршня 5, добротность и коэф. передачи резонатора, Затем на поршень 5 помещают образец б и снова настраивают резонатор на частоту измерения и определяют те же величины. После установки секций 7, 8, 9 и 10 вновь определяют начальные положение поршня 5, добротность и козф, передачи резонатора без образца б, а затем те же самые величины, но уже с образцом б. Введение секций 7,8,9 и 10 позволяет в 5-10 раз повысить верхний предел измеряемого тангенса диэлектрических потерь, 1 ил. строечным поршнем 5, на котором во время измерений располагается исследуемый образец б. Дополнительные секции резонатора 7 - .10, включены между первой 1 и второй 4 цилиндрическими частями.Резонатор с волной Но 1, состоящий иэ первой 1 и второй 4 цилиндрической частей запитывают от внешнего тракта 3 через элементы 2 связи СВЧ-сигналом частоты измерения,Измерительная ячейка работает следующим образом.Запитанный резонатор с волной Нв настраивают без исследуемого образца б на частоту измерения и известными методами определяют начальные положение поршня 5, добротность и коэффициент передачи резонатора с волной Но. Затем в измерительК аМТ(501 уд макс) п 1 2) ивление на СВЧ нок первой и втоЛ 11 ГН вление на СВЧк первой и вто. мкОм см: м 0 Ро Г 1 + 1 р - 11 12 +05606 4 гГ;112, + 1 г 1 т 2+2 п 1 длина 1-и доп Ол н и натора в полуволнах;1 - частота измере Од - добротность НО 1 без дополнительн ельнои секции рез ния. МГц;резонатора с волной1 Х СЕКЦИЙ ную ячейку на поршень 5 помещают исследуемый образец 6 и снова настраивают резонатор с волной НО 1 на частоту измерения, Величину е вычисляют по изменению резонансной длины резонатора с волной НО 1, а величину щд - по изменению (уменьшению) коэффициента передачи, Если величина тцд оказывается настолько большой, что точная настройка резонатора с волной НО 1 на частоту измерения оказывается невозмокной, то вычисляют г: и таад приблизительно, затем определяют общую длину дополнительных секций резонатора по фор- муле где т - длина исходной измерительной ячейки в полуволнах,выбирают количество 1 дополнительных секций резонатора, задавая длину каждой дополнительной секции резонатора (обычно полуволновую),Удельное сопротивление каждой дополните,;ной секции резонатора определяют по формуле 1 пт+, п 1 Р = (0,61,4)1 - агдЕ р 1 - удельное сопрот материала внутренних сте рой цилиндрической часте У 1 + Р,/112+,(а+ 1/Ъ 8 / рй4 г/(п +р + Я / р 12 +т+2 а(п+)/2 г(2 е/4 р)21 где п 1 - длина 1-Й дополнительной секции резонатора в полуволнах:1 - частота измерения, МГц;4 - длина волны в резонаторе с волной НО 1 на частоте измерения, мм;Я - критическая длина волны в резонаторе с волной НО 1, мм;г - радиус внутренней полости резонатора с волной НО 1, мм;- коэффициент связи резонатора с волной НО 1;)1, 21-1, при 1 = 1; р 1 = рПосле установки дополнительных секций резонатора, например 7-10, вновь определяют начальные положения поршня 5, добротность и коэффициент передачи резонатора с волной Н 01 без исследуемого образца 6, а затем те же самые величины ужес исследуемым образцом 6,Если резонатор с волной Н 01 предназ 5 начен для измерения диэлектрическихсвойств материалов в интервале темпера тур, то при определении числа дополнительных секций резонатора учитыва 1 отизмерение щд и Од с изменень ем темпера 10 туры,Измерительная ячейка позволяет в 5-10раз повысить верхний предел измеряемоготангенса диэлектрических потерь. 15 Формула изобретения Измерительная ячейка для измеренияпараметров диэлектриков на СВЧ, выполненная в виде резонатора с волной Н 1)1, 20 состоящего из первой и второй цилиндрических частей, причем первая цилиндрическая часть содержит элементы связи с внешними трактами СБЧ, а вторая цилиндрическая часть - настроечный поршень, о г л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цепью увеличенияпредела измерения тангенса угла диэлектрических потерь, введены 1 дополнительных секций резонатора, вклоченные мекду первой и второй цилиндрическими частя ми, общая длина которых;авна К//1 /2. гдеК АКТ(50 цд 400)" гл,где п 1общая длина первой и второй цилиндрических частей в полуво 1 нах, а удельное сопротивление на СБЧ материала внутренних стенок 1-й до;5 полнительной секции резонатора определяют по формуле р," - удельное сопроти ериала внутренних стена цилиндрических частей1741088 4 - длина волны в резонаторе с волной Н на частоте измерения, мм;4 р - критическая длина волны в резонаторе с волной Но 1, мм; Составитель В,Гонча Техред М.Моргентал в ктор еселовск орректор Т,Лонс Заказ 2084 ВНИИПТираж ударственного комитет 113035. Москва, комбинат "Патент" г, Ужгород, ул,Гагарина. 10 Производственно-издател г - радиус внутренней полости резонатора с волной Н 01, мм;у - коэффициент связи резонатора сволной Но5= 1, 2 .,1-1 и ри 1 = 1: р 1 = рд Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР , Раушская наб., 4/5