устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч
Классы МПК: | G01R27/04 в цепях с распределенными параметрами G01R27/06 для измерения коэффициентов отражения; для измерения коэффициента стоячих волн |
Автор(ы): | Дмитриенко Г.В., Трефилов Н.А. |
Патентообладатель(и): | Ульяновский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-03-13 публикация патента:
27.02.2003 |
Изобретение относится к измерению электрических величин и может быть использовано в производстве существующих и новых поглощающих материалов типа углепластиков, применяется в СВЧ диапазоне, а также для контроля электрических параметров диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. Технический результат - возможность получения более точной измерительной информации о комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов, имеющих одновременно большие значения диэлектрической проницаемости
и тангенса угла диэлектрических потерь tg
, что необходимо при производстве таких материалов, при контроле за ходом технологии производства и при проектировании СВЧ изделий из таких материалов, например защитных укрытий. В устройстве для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на СВЧ прямоугольный волновод короткозамкнутый на конце, а на его боковой стенке выполнена продольная щель большой длины, снабженная согласующими скосами, которая в процессе измерения закрывается эталонным короткозамыкателем или измеряемым образцом. 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
Формула изобретения
Устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на СВЧ, характеризующихся большими значениями комплексной относительной диэлектрической проницаемости, содержащее СВЧ-генератор, измерительное устройство комплексного коэффициента отражения, прямоугольный волновод, эталонный короткозамыкатель и образец измеряемого материала, при этом от СВЧ-генератора подается зондирующая волна, которая движется по прямоугольному волноводу, отражается и движется в обратном направлении, отличающееся тем, что прямоугольный волновод выполнен короткозамкнутым на конце, а на его боковой стенке выполнена продольная щель параллельно оси волновода, снабженная согласующими скосами, которая в процессе измерения закрывается эталонным короткозамыкателем или измеряемым образцом.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области измерения электрических величин и может быть использовано в производстве существующих и новых поглощающих материалов типа углепластиков, применяется в СВЧ диапазоне, а также для контроля электрических параметров диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости косвенным методом, включающее открытый на конце прямоугольный волновод 1, заканчивающийся фланцем, эталонный короткозамыкатель и измеряемый материал 3, использующийся в качестве замыкающей пластины [см. Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. - М. : Физматгиз, 1963. - 192 с.]. Измерения проводятся в два этапа, в начале к волноводному фланцу подключается короткозамыкатель и производится калибровка установки, затем к волноводному фланцу взамен короткозамыкателя крепится исследуемый плоский образец диэлектрика (фиг.1). От СВЧ генератора по волноводу 1 подается зондирующая электромагнитная волна. Информация о параметрах материала заключается в амплитудах и фазах отраженных волн, т.е. в комплексном коэффициенте отражения от образца. Для измерения коэффициента отражения могут применяться одиночные и многозондовые измерительные линии, автоматические измерительные линии, автоматические измерители полных сопротивлений и т.п. Обработка результатов производится по следующей методике [см. Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. - М.: Физматгиз, 1963. - 192 с.]. Коэффициент отражения имеет вид![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199760/2199760-2t.gif)
Здесь
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199760/2199760-3t.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/697.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199257/698.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199760/2199760-4t.gif)
На фиг. 2 показаны графики зависимости относительной диэлектрической проницаемости
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199034/981.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199034/981.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199068/8594.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199045/176.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199034/981.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199034/981.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199034/981.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199034/981.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199760/2199760-5t.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/949.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199002/948.gif)
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199760/2199760-6t.gif)
и уравнению коэффициента распространения моды Н10 [см. Левин Л. Теория волноводов. - М.: Радио и связь, 1981, 312 с.]. Причем указанное уравнение имеет меньшую чувствительность к инструментальным ошибкам измерения |Г| и
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199034/981.gif)
- дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений,
- замена какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;
- увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
- выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала;
- создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между другими. Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака, представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.3 и на фиг.4 приведена структурная схема короткозамкнутого прямоугольного волновода, у которого на одной из боковых стенок изготовлена продольная щель большой длины, параллельная оси волновода и снабженная согласующими скосами заявленного устройства. Устройство содержит СВЧ генератор, измерительное устройство для измерения комплексной относительной диэлектрической проницаемости
![устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на свч, патент № 2199760](/images/patents/271/2199760/2199760-7t.gif)
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в производстве новых поглощающих материалов для измерения их электрических характеристик;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".
Класс G01R27/04 в цепях с распределенными параметрами
Класс G01R27/06 для измерения коэффициентов отражения; для измерения коэффициента стоячих волн