Волошин А. С., Бєляєв Б. А., Дрокін Н. В. Інститут Фізики ім. Л.В. Киренського СО РАН, Академмістечко, Красноярськ, 660036, Росія Тел.: 3912-494591; e-mail: Belyaev@iph.krasn.ru


Анотація Теоретично та експериментально досліджено конструкція резонатора, смуга провідник якого має форму прямокутної рамки (кільця). Розроблено датчик на нерегулярному кільцевому резонаторі, чутливий до діелектричним характеристикам матеріалів. Отримано концентраційна залежність СВЧдіелектріческой проникності в двокомпонентної суміші рідкого кристала 5СВ і ацетону.

I. Вступ

Дослідження діелектричних констант рідких кристалів (РК) і полімерів в дециметровому діапазоні довжин хвиль становлять значний інтерес. На діелектричних спектрах в цьому діапазоні не тільки проявляється характер релаксації молекул, але й нерідко спостерігаються особливості, пов’язані з внутрішньомолекулярними рухами. Однак даних по діелектричним вимірам РК та полімерів в цьому діапазоні довжин хвиль вкрай мало через технічні труднощі. Тут вже не працюють коливальні контура на зосереджених елементах, а резонатори з розподіленими параметрами мають неприйнятно великі габарити. Тому, не дивлячись на те, що порівняно хорошими характеристиками володіють датчики на основі мікрополоскових ліній передач (МПЛ) [1-3], розробка мініатюрних високочутливих вимірювальних резонаторів залишається важливою і актуальним завданням.

II. Конструкція резонатора

В даній роботі досліджена конструкція датчика на микрополосковой кільцевому резонаторі (МКР) зі стрибками хвильового опору, призначеного для діелькометричний досліджень рідких кристалів (Рис. 1). Смуга провідник МКР у вигляді прямокутного кільця (2) завдано на керамічну підкладку (3), нижня металізація якої (1) служить екраном. Особливостями цієї конструкції є наявність одного входу і двох виходів, кондуктивно пов’язаних з МКР, а також вікна (4), один з яких призначений для розміщення в ньому досліджуваного зразка. Решта вікна можуть служити для перебудови робочої частоти датчика.

Рис. 3. Залежність еекв суміші ацетон ЖК 5СВ від вмісту в ній ЖК 5СВ

Fig. 3. Dependence of mixture LC 5CB acetone permittivity on percentage of LC 5CB in it

Важливо зазначити, що внесення діелектриків у вікна резонатора дозволяє перебудовувати робочу частоту датчика в широких межах. Цей факт дає можливість реєструвати діелектричні спектри рідких кристалів в дециметровому діапазоні довжин хвиль, де можуть спостерігатися особливості [2], пов’язані з внутрішньомолекулярними рухами.

Дослідження показали, що МКР зі стрибком хвильового опору ефективний для діелькометричний досліджень матеріалів. Більш того, розглянута микрополосковая конструкція може використовуватися в Як основу для створення високочастотних датчиків і під інші завдання.

Робота виконана за підтримки Російського фонду фундаментальних досліджень (грант № 0303-32470).

VI. Список літератури

[1] Бєляєв Б. А., Дрокін Н. А., Шепов В. Н. Застосування мікрополоскових резонаторів для дослідження діелектричних властивостей рідких кристалів на СВЧ.

/ / ЖТФ, 1995, т. 65, вип. 2, стор 189-197.

[2] Бєляєв Б. А., Дрокін Н. А., Шабанов В. Ф “Шепов В. Н. Особливості діелектричних спектрів рідкого кристала 5СВ в дециметровому діапазоні хвиль. / / Листи до ЖЕТФ, 1997, т. 66, вип. 4, стор 251-253.

[3] Бєляєв Б. А., Дрокін Н. А., Шабанов В. Ф “Шепов В. Н. Дослідження НВЧ-діелектричної проникності рідких кристалів в електричних і магнітних полях. / / ЖТФ, 1998, т. 68, вип. 1, стор 117-121.

MW-SENSOR OF MATERIALS DIELECTRICS CHARACTERISTICS ON THE BASIS OF MICROSTRIP RING RESONATOR

A.      S. Voloshin, B.A. Belyaev, N.A. Drokin.

Institute of Physics Akademgorodok, Krasnoyarsk, 660036, Russia E-mail: Belyaev@iph.krasn.ru

AbstractExamined in this paper is the design of a resonator with ring-shaped strip-line conductor. On the basis of step impedance microstrip ring resonator the sensor for measuring of dielectric constant is created. Investigation of permittivity of twocomponent mixture liquid crystal 5CB acetone is carried out.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.