Д.С.Калёнов1, М.П. Пархоменко2, Н.А. Федосеев3, И.С. Еремин4

1-4 ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (г. Фрязино, Россия)

Постановка проблемы. Прогресс в науке и технике обуславливает создание и применение новых материалов, а также развитие техники измерений их характеристик. На сегодняшний день проблема измерения электромагнитных параметров материалов по-прежнему актуальна. Однако существующие методы измерения не многочисленны, и их возможности ограничены. Широко используемый волноводный метод позволяет определять электромагнитные параметры материалов в широкой полосе частот, но существует ряд причин, ограничивающих его применение.

Цель. Провести исследование возможности уменьшения погрешности измерений диэлектрической и магнитной проницаемостей и тангенса угла потерь материалов волноводным методом в диапазоне частот 8,2…12,4 ГГц.

Результаты. Рассмотрен улучшенный волноводный метод определения комплексных диэлектрической и магнитной проницаемостей материалов. Проведена проверка этого метода на примере высокоомного кремния. Показано, что при обработке экспериментальных данных существенно уменьшается ошибка в определении тангенсов углов диэлектрических tgδε и магнитных tgδμ потерь, а также действительной составляющей μ1 комплексной магнитной проницаемости.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют расширить диапазон возможностей волноводного метода при определении электромагнитных параметров материалов.

Калёнов Д.С., Пархоменко М.П., Федосеев Н.А., Еремин И.С. Уменьшение погрешности измерений в волноводном методе при определении диэлектрической и магнитной проницаемостей // Нелинейный мир. 2022. Т. 20. № 2. С. 9-14.
DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970-202202-02

1. Nicolson A.M., Ross G.F. Measurement of the Intrinsic Properties of Materials by Time-Domain Techniques // IEEE Trans. 1970. V. IM-19. № 4. P. 377. DOI: 10.1109/TIM.1970.4313932.
2. Weir W.B. Automatic Measurement of Complex Dielectric Constant and Permeability at Microwave Frequencies // Proceedings of the IEEE 1974. V. 62. № 1. P. 33. DOI: 10.1109/PROC.1974.9382.
3. Пархоменко М.П., Калёнов Д.С., Ерёмин И.С., Федосеев Н.А., Колесникова В.М., Баринов Ю.Л. Волноводный метод для измерения комплексной диэлектрической проницаемости материалов в сантиметровом и миллиметровом диапазонах // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника, 2019. Вып. 1. С. 20-38.
4. Baker-Jarvis J., Janezic M. D., Grasvenor (Jr.) J.H., Geyer R.G. Transmission/Reflection and Short-Circuit Line of Methods for Measuring Permittivity and Permeability // NIST Technical Note 1355-R. Colorado. 1993.
5. Пархоменко М.П., Калёнов Д.С., Еремин И.С., Федосеев Н.А., Колесникова В.М., Дьяконова О.А. Повышение точности измерений комплексных диэлектрической и магнитной проницаемостей в СВЧ-диапазоне волноводным методом // Радиотехника и электроника. 2020. Т. 65. № 8. С. 764–768.
6. Гарин Б.М., Копнин А.Н., Пархоменко М.П., Изынеев А.А., Сабликов В.А. Метод создания кремния с экстремально низкими потерями в диапазоне миллиметровых и субмиллиметровых волн // Письма в ЖТФ. 1994. Т. 20. Вып. 21. С. 56-59.