350 rub
Journal Electromagnetic Waves and Electronic Systems №9 for 2011 г.
Article in number:
Millimeter-Wave Radiator and its Using in Dielectric Permittivity Measurement
Authors:
N. L. Yevich, Yu. V. Prokopenko
Abstract:
The work is dedicated to research of the features of the field which formed by the radiowave radiator of millimeter band. In an approximation of a given current the expressions describing the fields formed by the radiator in object of the control within the limits of intermediate and distant zones of diffraction are obtained. The capability of the permittivity value measurement of object of the control by the period of variation of a field which received under some definite angle is demonstrated. The results of experimental researches are submitted. The estimations of errors of measurements conforming to the realized techniques are adduced. The comparison of results of experimental researches of features of the fields excited by the radiator with a variable geometry with the data, obtained by a way of the mathematical modelling is submited. The range of angles is determined, within the limits of which one the minimization of errors of the control is provided. The maximum effective usage conditions of the radiator with the purposes of radiowave permittivity measurement are determined. The maximum measuring error of the permittivity absolute value by a radiowave method, which proposed, does not exceed 2,24 %, that it is quite enough for usage of a method with the purposes of a non-destructive technological testing, defectoscopy and defectometry. The results of measurement of the real part of dielectric permittivity value and tangent of the loss angle of plexiglas and engine oils obtained by a global minimization method are adduced. The presented data well agreed with the most authentic earlier published data. The possibility of the engine oils quality control on the tangent of the loss angle is demonstrated.
Pages: 58-66
References
  1. Масалов С. А., Рыжак А. В., Сухаревский В. М., Шкиль В. М. Физические основы диапазонных технологий типа «Стелс». СПб.: ВИКУ им. А. Ф. Можайского. 1999.
  2. Мериакри В. В., Пангонис Л. И., Пархоменко М. П. и др. Создание нового поколения антенно-фидерных устройств коротковолновой части ММ-диапазона на основе диэлектрических и спиральных волноводов, а также управляемых квазиоптических структур // Сб. отчетов по научным проектам МНТП России «Физика микроволн». Н. Новгород. 1996. С. 137-142.
  3. Мериакри В. В.Состояние и перспективы развития линий передачи субмиллиметрового диапазона волн и устройства на их основе // Зарубежная радиоэлектроника. 2002. № 12. С. 3-7.
  4. Методы неразрушающих испытаний / под ред. Р.Шарпа: пер. с англ. / под ред. Л. Г. Дубицкого. М.: Мир. 1972.
  5. Завьялов А. С., Дунаевский Г. Г. Измерение параметров материалов на СВЧ. Томск: Томский госуниверситет. 1985.
  6. BirchJ. R., SimmonsG. J., AfsarM. N., atal.,Anintercomparisonofmeasurementtechniquesforthedeterminationofthedielectricpropertiesofsolidsatnearmillimeterwavelengths // IEEETrans. MicrowaveTheoryTech. 1994. June. V. 42.P. 956-965.
  7. Ахметшин А. М. Широкополосная интроскопия слоистых диэлектрических структур // Методы и средства диагностики несущей способности изделий из композитов: состояние и задачи. Рига. 1983. С. 206-210.
  8. Барташевский Е. Л., Дробахин О. О., Славин И. В. Методы интерпретации результатов многочастотных измерений при контроле параметров многослоистых диэлектрических структур // Измерительная техника. 1984. № 6. С. 31-33.
  9. Ахметшин А. М. Возможности контроля параметров диэлектрических сред, закрытых защитным диэлектрическим слоем, радиоинтерференционным методом переменной частоты // Дефектоскопия. 1987. № 10. С. 29-35.
  10. Калачев А. А., Куколев И. В., Матыцин С. М., Розанов К. Н., Сарычев А. К. Способ определения эффективных значений диэлектрической проницаемости неоднородных листовых материалов в СВЧ-диапазоне // Дефектоскопия. 1991. № 6. С. 64-69.
  11. Буданов В. Е., Евич Н. Л., Суслов Н. Н. Метод измерения диэлектрической проницаемости неоднородных диэлектрических материалов // Радиофизика и электроника: сб. науч. тр. (Ин-т радиофизики и электроники НАН Украины). Харьков. 2002.
    Т. 7. № 2. С.328-334.
  12. Пат. 1800333 РФ. МКИ4 G01 22/00. Способ определения диэлектрической проницаемости и устройство для его осуществления / В. Е. Буданов, Н. Л. Евич, Н. Н.Суслов. Опубл. 07.03.93 г. Бюл. № 9.
  13. Пат. 2003991 РФ. МКИ4 G01 P27/04, 27/26. Устройство для определения диэлектрической проницаемости материала / В. Е. Буданов, Н. Л. Евич, О. Б. Калмыкова, Н. Н. Суслов. Опубл. 30.11.93 г. Бюл. № 43-44.
  14. Андренко С. Д., Беляев В. Г., Провалов С. А., Сидоренко Ю. Б., Шестопалов В. П. Преобразование поверхностных волн в объемные в физике и технике миллиметровых и субмиллиметровых волн // Вестник АН УССР. 1977. № 1. С. 8-12.
  15. Провалов С. А. Преобразователи поверхностных волн в объемные на базе связанных линий // Электромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т. 15. № 4. С. 40-45.
  16. Шубарин Ю. В. Антенны сверхвысоких частот. Харьков: Харьковский университет. 1960.
  17. Грей Э., Мэтьюз Г. Б. Функции Бесселя и их приложения к физике и механике. М.: Изд-во ин. лит-ры. 1949.
  18. Афсар М. Н. Баттон К. Дж. Измерение диэлектрических характеристик материалов в диапазоне миллиметровых волн // ТИИЭР. 1985. Т. 73.№ 1. С. 143-166.
  19. Колодий И. Б. Лящук О. Б., Федорчак Б. И. Радиоволновая толщинометрия плоскослоистых диэлектрических материалов на основе метода глобальной минимизации // Дефектоскопия. 1990. № 9. С. 67-71.
  20. Евич Н. Л.Радиоволновая диэлектрометрия с использованием геометро-фазового сканирования// Радиофизика и электроника: сб. науч. тр. (Ин-т радиофизики и электроники НАН Украины). Харьков. 2007. Т. 12. № 3. С. 482-488.