Сверхвысокочастотное устройство для измерения свойств диэлектрических материалов в свободном пространстве

Сверхвысокочастотное устройство для измерения свойств диэлектрических материалов в свободном пространстве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Ю. А. Павленко, В. Ф. Пасечник и В. Ф. Удовенко (71) Заявитель

Физико-технический институт низких температур АН Украинской ССР (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ.СВОЙСТВ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В СВОБОДНОМ

ПРОСТРАНСТВЕ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для неразрушаюшего контроля состояния диэлектрических покрытий, их свойств и параметров.

Известное сверхвысокочастотное (СВЧ) устройство для измерения свойств диэлектрических материалов в свободном пространстве содержит излучатель и приемник излучения 11).

Однако известное СВЧ-устройство не обеспечивает возможность моделирования условий воздействия внешних факторов.

Пель изобретения — обеспечение возможности моделирования условий воздействия внешних факторов.

Для этого СВЧ-устройство для измерения свойств диэлектрических материалов в свободном пространстве, содержащее излучатель и приемник излучения, дополнительно содержит герметичную камеру с радиопроэрачными входным

20 и выходным окнами, в которой размещен исследуемый образеп. при этом окна в камере выполнены в виде фокусирующих элементов излучателя и приемника излучения.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая его работу.

Устройство содержит герметичную камеру 1, в которой размещен исследуемый образец 2. Вне камеры расположены излучатель, состоящий из генератора 3, соединенного с передающей антенной 4, и фокусируюшего элемента 5, а также приемник излучения, состоящий из измерительной аппаратуры 6, подключенной к приемной ан. тенне 7, установленной с возможностью осевого вращения, и фокусируюшего элемента 8. Фокусируюшие элементы 5 и 8 — линзы из диэлектрика — являются окнами герметичной камеры 1.

На выходе антенны 4 и выходе антенны 7 не. посредственно перед линзами размещены поляризаторы (на чертеже не показаны), выполненные в виде проволочной решетки.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с генератора 3 подается в антенну 4, которая излучает электромагнитную волну, проходящую через установленный на выходе антенны 4 поляризатор. Далее линейно-поляризованная волна фокусируется элементом 5. ИсследуФормула изобретения

3 68 емый образец 2 облучается при угле падения

45 волной, поляризованной под утлом 45 к плоскости падения. Волна, отраженная образцом 2, получает эллиптическую поляризацию, форма и ориентация которой полностью зависят от электромагнитных свойств отражающей среды. Отраженная волна принимается антенной7.

Вращая антенну 7, измеряют максимальную а и Ь амплитуды отраженного сигнала, Эти амплитуды соответствуют большой и малой осям эл липса (см. фиг. 2) . Для определения ориентации эллипса по отношению к выбранной системе координат измеряют угол р, заключенный между большой осью эллипса и горизонтальной осью выбранной системы координат.

Использование диэлектрических линз позволяет производить измерение комплексной диэлектрической проницаемости в широком диапазоне (е 2 — 500, tg5 0,001 — 0,5) на образ-. цах различных геометрических форм — от пленочных до массивных.

Линзы являются в то же время и уплотнителями, обеспечивающими надежную изоляцию передающих н приемных элементов устройства от факторов, воздействующих на образец. Это

7379 4 позволяет производить оценку диэлектрической проницаемости в контролируемых газовых средах с различной степенью разрежения до 10 т торр, в широком интервале температур от — 120 С до + 120 С в процессе воздействия на образец электромагнитных полей.

Сверхвысокочастотное устройство для измерения свойств диэлектрических материалов в свободном пространстве, содержащее излучатель и приемник излучения, о т л и ч а ю щ е е с я

15 тем, что, с целью обеспечения возможности моделирования условий воздействия внешних факторов, оно дополнительно содержит герметичную камеру с радиопрозрачными входным и выходным окнами, в которой размещен исследу20 емый образец, при этом окна в камере выполнены в виде фокусирующих элементов излучателя и приемника излучения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 28! 569, кл. G 01 8 27/26, 1969 (нрототнп).

687379

Составитель И. Шамоннна

Техред Э.Фанта Корректор Н. Стец

Редактор Н. Хлудова

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5570/41 Тираж 1090 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5