Уменьшение погрешности измерений в волноводном методе при определении диэлектрической и магнитной проницаемостей
- 1,2,3,4 ФИРЭ им. В.А. Котельникова РАН (г. Фрязино, Россия)
Аннотация
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.
- Поступила
- 25.04.2022
- Одобрена
- 06.05.2022
- Принята
- 01.06.2022
Для цитирования
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
Список источников
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.