Устройство для измерения электрических параметров диэлектриков и полупроводников

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВПЛЬСТВУ 441525 Союз Советскик Социалистицескик Республик) Приоритет асударстаенный квинтетСавата Инннстраа СССРпа делам изебретеннйи аткрытий ень 52ния 15. 1274,08,Бю убликованф Дата опубл икования опис 72) Авторы изобретен,И.Татаринов и Г.М.К аявитель 54) УСТРОЙСТВО ЮЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИКОВ И ПОЛУПРОВОДНИК Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам для измерения электрических параметров электромагнитными волнами СВЧ-диапазона.Известны устройства для исследования анизотрапии диэлектрической проницаемости в непрозрачных для видимого света материалах, в частности анизотропии, вызванйой механическими напряжейиями, содержащие генератор СВЧ:колебаний, передающую антенну круговой поляризации, приемную антенну, регистрирующую часть, включающую детектор, усилитель, индикатор.Чувствительность указанного устройства определяется степенью круговой поляризации приемной и передающей антенн, направление вращения круговой поляризации которых взаимно противоположно. Если передающая и приемная антенны излучают и воспринимают электромагнитные волны с невысокой степенью круговой поляризации, т.е.обладают некоторой эллиптичностью,то чувствительность устройстваухудшается.5 Целью изобретения являетсяувеличение чувствительности устройства за счет исключения влияния круговой поляризации используемого излучения, а также повы 1 о шение точности измерения анизотропии.Это достигается тем, что впредлагаемое устройство дополнительно введена вторая приемнаяантенна. 11 рием электромагнитныхволн после взаимодействия с образцом осуществляется двумя расположенными вблизи оси просвечиванияантеннами со взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации.Выходы приемных антенн подключенысоответственно к первому и второмуплечам фазового дискриминатора,осуществляющего измерение разностифаз сигналов антенн нулевым методом.Для записи распределенияанизотропии по образцу при егосканировании используется сигналразбаланса фазового дискрицинатора,Устройство не требует высокой степени круговой поляризацииизлучения передающей антенны, таккак амплитуды ортогональных компонент электромагнитной волны, поляризованной по кругу, без наличия образца в межантейном пространстве выравниваются аттенюаторами, включенными в боковые плечибалайсной схемы фазового дискриминатора. Это открывает возможность к использованию эллиптическиполяризованных волн и не ухудшаетчувствительности устройства к измерению анизотропии. Производяизмерения разности з сигналовдвух антенн без и при наличииобразца, можно с большой точностьюизмерить абсолютную величину анизотропии диэлектрической или магнитной проницаемости образца вданной точке.Это позволяет с помощьв предлагаемого устройства исследовать новые свойства диэлектриков, полупроводников и ферритовв миллйметровом и субмиллиметровомдиапазонах длин волн,На чертеже изображена схемапредлагаемого устройства.Излучение генератора 1 поступает на передающую антенну 2, излучающую электромагнитные волны скруговой поляризацией, которыепосле взаимодействия с образцом 3воспринимаются приемными антеннами4 и , со взаимно перпендикулярныиплоскостями поляризации. Далее сигналы приемных антенн подаются наплечи а и б Т-образного соединенияволноводов Б, с плеча в которогоснимают сигнал, поступающий на детектор 7. Перед началом работы сигналы приемных антенн аттенюаторами8 и 9 уравниваются по амплитуде, а35 40 45 ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯУстройство для измерения электрических параметров диэлектриков и полупроводников, содержащее генератор СВЧ,передающую антенну круговой поляризации,приеииую антенну, регистрирующую часть, о т л и ч а ю щ е е,с,я,тем,что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, в него дополнительно введена вторая приемная антенна, причем плоскости поляризации обейх приемных антенн взаимноперпендикулярны,а выходы подключены соответствекио к первому Б второму плечаи фазового дис- кримиизтораф с помощью,Ьазовращателя 10 фазуантенны 5 выбирают такой, что навыходе детектора 7 интенсивностьсигнала равна О. При помещении б анизотропного образца в межантенное пространство между ортогональ ными компонентами прошедшего элек тромагнитного излучения возникаетдополнительная разность,.аз, и с и выхода детектора снимают сигнал,характеризующий анизотропию. Дополнительная разность .ьаз, возникшая из-за анизотропии,компенсируется фазовращателем 10 так, что сиг нал детектора вновь становится равным О. Эта разность фаз, измеряемая зовращателем, и является количественной мерой анизотропии 2 о внутри образца. Для измерения анизотропии в данной точке образцанеобходимо предварительно повернуть образец вокруг оси просвечивания, добиваясь максимальногосигнала разбаланса,а затем произвести компенсацию разности фазфазовращателем.Для записи распределения анизотропии по образцуего перемещают относительно прием ных антен.ТнражЯ каз ЯВ зд. Мф АНИ 11 П 11 Государственного комитета Совета Министр по делагя изобретений и открытий Москва, 11303 редпрпятпе 1 Татепт, Москва, Г, Бережковская наб.,. Составитель РедакторК Я 8 рдулдвехред Н а