Саламатін В В, Лукянчук Г А Лемешко Г В Севастопольський національний технічний університет Студентське містечко, м Севастополь, 99053, Україна тел: (0692) 235258, e-mail: rtsevgtu @ stelsebastopol ua

орієнтований граф плоскопараллельной пластини, розміщеної у хвилеводі Схема включення і граф представлені на малюнку 1

Рис 1 Плоскопаралельна пластина в узгодженому хвилеводі: а) схематичне зображення

б) орієнтований граф

Fig 1 The parallel-sided plate located in а rectangular waveguide: a) Diagram of connection, b) directed graph

Анотація – Отримано співвідношення, що звязують комплексні коефіцієнти відбиття і передачі з комплексними параметрами матеріалу плоскопараллельной пластини, розташованої в хвилеводі прямокутного перерізу Викладено методику високоточного вимірювання НВЧ параметрів пластини і на їх основі визначення речових і уявних складових комплексних діелектричної та магнітної проникності матеріалу

I                                        Введення

Існують численні пристрої для визначення електромагнітних параметрів матеріалів, в тому числі і хвильове Багатообразність методів і пристроїв підкреслює актуальність цього завдання, рішення якої необхідно не тільки для дослідження нових матеріалів, а й для ідентифікації існуючих, зокрема, для визначення фальсифікованої продукції

Досягнутий прогрес у вдосконаленні вимірників комплексних параметрів хвилеводних пристроїв, побудованих на основі калібруються інтерференційних мікрохвильових перетворювачів [1,2], дозволяє з високою точністю виміряти вищевказані параметри і визначити повязані з ними комплексні діелектричну і магнітну проникності зразка матеріалу, що розміщується в хвилеводі

Метою цієї роботи є отримання співвідношень між комплексними коефіцієнтами відображення (ККО) і передачі (ККП) волноводного чотириполюсника і електромагнітними параметрами матеріалу, що заповнює відрізок хвилеводу цього чотириполюсника Далі, визначення складових комплексних величин діелектричної та магнітної проникності на фіксованій частоті та отримання їх частотних характеристик в діапазоні частот хвилеводу по виміряних величинам модулів і аргументів ККО і ККП

II                               Основна частина

Поле в прямокутному хвилеводі можна представити суперпозицією плоских однорідних хвиль, званих парціальними, багаторазово відбитих від його граничних поверхонь На плоскопаралельну пластину (зразок матеріалу), розміщену в прямокутному хвилеводі з хвилею Ню, під кутом Θ ^ ι падає перпендикулярно поляризована плоска хвиля [3] Комплексні коефіцієнти відбиття і заломлення 2 ^ електромагнітних хвиль на границях розділу середовищ, а також коефіцієнт поширення хвилі К в досліджуваному зразку залежать від відносних комплексних діелектричної та магнітноїпроницаемостей

матеріалу пластини Для визначення ККО Г і ККП Т волноводного чотириполюсника проаналізуємо

Пластина товщиною d розміщена у відрізку хвилеводу, навантаженому узгодженої навантаженням СН Коефіцієнт відображення СН вважаємо рівним нулю {Ген = 0) Три середовища, що характеризуються хвильовими опорами , (П = 1, 2, 3), розділені площинами Л і В (рисунок 1, а) Середовищами 1 і 3 є повітря, так щоде і – абсо

Лютня магнітні та діелектричні проникності повітря На орієнтованому графі (малюнок 1, б) введено такі позначення:, Ej, Е2,

£ 3 , £ 3, – нормовані амплітуди сходяться і розходяться хвиль Γ ^ ^ і Г33 – ККО від граничних площин Л і В при поширенні падаючої хвилі зліва направо Г22 і Г33 – справа наліво

jji, Г32 і Гі, Г23 – ККП кордонів Л і В при поширенні хвилі в прямому і зворотному напрямках ^-Kd _ коефіцієнт передачі хвилі в середовищі 2 а і Ь – широка і вузька стінки хвилеводу Використовуючи п- равіло некасающегося контуру визначимо коефіцієнт відбиття від пластиниі коефіцієнт передачі пластини T = E-jEt [4] При цьому враховуємо, що = Е ^ ^ Г = 0, отже, передачі гілок Гз = 723 = 0 Коефіцієнти Г \ л Т визначаються співвідношеннями:

де– Дли

на хвилі у вільному просторі

Коефіцієнти відбиття і коефіцієнти передачі 7 ^ визначаються формулами Френеля для перпендикулярно поляризованої плоскої хвилі Підставивши Г,,, І 7 ^ в (1) і провівши ланцюжок перетворень, висловивши коефіцієнти Г і Г через відповідні значення діелектричної {ε , ε ) і магнітної (μ, μ) проницаемостей, отримуємо:

I

Таким чином, вимірявши модулі та аргументи ККО і ККП відрізка прямокутного хвилеводу, заповненого досліджуваним матеріалом, можна визначити електромагнітні параметри останнього: а також до Зазначені параметри дають повну характеристику вимірюваного зразка

III                                    Висновок

Наступним етапом роботи стане розробка алгоритмів розвязання отриманих рівнянь щодо складових комплексних параметрів матеріалу і аналіз похибок їх визначення

IV                           Список літератури

[1] гімпілевіч Ю Б, Носкович В І Алгоритм обробки сигналів з калібрується інтерференційного перетворювача високоточного вимірювача коефіцієнта відбиття / / Радіотехніка Всеукр междунар наук-техн СБ – Харків, 2005 – Вип 140 – С92-95

[2] Гімпілевіч Ю Б, Носкович В І Вимірювач комплексного коефіцієнта передачі на основі калібрується мікрохвильового перетворювача / / Радіотехніка Всеукр междунар наук-техн СБ – Харків, 2005

– Вип143 – С34-39

[3] Афонін І П, Пащенко І В, Саламатін В В Інтерференційний метод вимірювання електромагнітних параметрів матеріалів / / Вісник СевГТУ Сер Інформатика, електроніка, звязок – Севастополь: Вид-во СевНТУ, 2002 – Вип 41 – С 76-79

[4] Семенов Н А Технічна електродинаміка – М:

Звязок, 1973-480 с

COMPLEX PARAMETERS’ MEASUREMENT OF A PARALLEL-SIDED PLATE MATERIAL LOCATED IN THE WAVEGUIDE

Salamatin V V, Lukyanchuk G A, Lemeshko G V Sevastopol National Technical University Studgorodok, Sevastopol, 99053, Ukraine Ph: (0692) 235258, e-mail: rt sevgtu@stel sebastopol ua

Abstract – Correlations interconnecting complex reflectivity factor (CRF) and complex transfer factor (CTF) with integrated parameters of a parallel-sided plate material located in the rectangular cross-section waveguide are obtained Method of high frequency measuring of super-high frequency (SHF) of plate parameters is stated: and method of determination of material and imaginary components of complex permittivity and complex magnetic conductivity of material on the basis of this measuring is given

I                                         Introduction

Reached advance in perfection of measuring instrument of complex parameters of waveguide facilities made on the basis of calibrated interference microwave converters [1,2], allows measuring above mentioned parameters with high accuracy and determining complex permittivity connected with them and magnetic conductivity of located in waveguide material sample

II                                        Main Part

The field in the rectangular waveguide can be presented as a superposition of flat homogeneous waves called partial, iteratively reflected from its boundary surfaces Athwart polarized flat wave falls at an angle of Θ ^ ι on the parallel-sided plate (material sample) located in rectangular waveguide with the Hiowave Complex reflection factor Гу and complex refraction

factor fij ofthe electromagnetic waves on the boundary ofthe

environment and propagation factor of the wave До ofthe sample under study depend on the relative complex permittivity έ = ε-ίε and complex magnetic conductivity μ = μ-ίμ of

the plate material To determine CRF Г and CTF f of waveguide quadripole, it is necessary to make and solve directed graph of parallel-sided plate located in waveguide Diagram of connection and directed graph are shown on figure 1

The plate d thick is located in waveguide segment, which is loaded with coordinated load (CL), CRF of which equals to zero {TcL = 0) Coefficients Г and T are defined by relations (1) After transforms the following formulas are derived (2)

Thus, having measured modules and arguments of quadripole CRF and CTF representing a segment of rectangular waveguide completed with the material under study, let’s define its electromagnetic parameters: ε , ε , μ, μ, ζ2, α and also К

III                                       Conclusion

The next phase of the work will include the elaboration of solution algorithms of equations received in regard to the components of complex parameters of the material and analysis of determination errors

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р