Собственные электромагнитные Н-колебания в цилиндрических волноводных расширениях и разветвлениях и их использование для измерения электромагнитных характеристик материалов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

Стрижаченко, Александр Владимирович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Ростов-на-Дону МЕСТО ЗАЩИТЫ
1991 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.03 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Собственные электромагнитные Н-колебания в цилиндрических волноводных расширениях и разветвлениях и их использование для измерения электромагнитных характеристик материалов»
 
Автореферат диссертации на тему "Собственные электромагнитные Н-колебания в цилиндрических волноводных расширениях и разветвлениях и их использование для измерения электромагнитных характеристик материалов"

РОСТОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАШНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СОБСТВЕННЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ Н-КОЛЕШИЙ В ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ВО 1НОВОДНЫХ РАСШИРЕНИЯХ И РАЗВЕТВЛЕНИЯХ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ

Специальность 01.04.03 - радиофизика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических н^к

Ростов-на-Дону - 1991

На правах рукописи

СТРИЖА.ЧЕНКО Александр Владимирович

Работа выполнена в Харьковском ордена Трудового Красного Знамени и ордена Дружбы Народов государственном университет^

Научный руководитель

кандвдй физико-математических наук, доцент Звягинцев A.A.

Официальные оппоненты : доктор физико-математических наук,

профессор O.A. Третьяков ( ХГУ ), кандидат физико-математических н£(ук, доцент В.П. Лялин ( РГУ )

Ведущая организация : Научно-исследовательский институт " Квант " ( г.Киев )

.Защита состоится

" 55" МОД 1991 года в

часов на заседании специализированного совета К 063.52.11 в

Ростовском государственном университете по адресу :

344104, г. Ростов-на-Доцу, пр. Стачки, 194, НИИ физики, чуд.411

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке РГУ, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская, 148.

Автореферат разослан 1991 года.

Ученый секретарь специализированного совета

\

к. ф.-м. н., доцент '7/ Г.Ф, Заргано

Y

ОаЦАЙ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность' проблемы. Широкое использование в технике сверхвысоких частот (СШ) различного вида волне водных расширений и разветвлений в качестве фильтров СВЧ, вы со ко добротных резонаторов СЬЧ приборов, волноводных переключателей и преобразователей типов волн, специальных устройств антенно-фидерных трактов й т.д. - объясняет повышенный интерес к ним.

В настоящее -время строгому решению задач о рассеянии электромагнитных волн в волноводных разветвлениях различного поперечного сечения посвящено значительное число работ. Подробно исследованы вопросы, связанные с квазисобственными колебаниями (с потерями на излучение) в таких структурах. Еместе с тем, полный анализ электродинамических свойств таких структур к настоящему времени отсутствует. Малоисследованным остается вопрос о возможных собственных (неизлучающих) колебаниях, областях их существования и взаимосвязи со всеми возможными классами резонансов волноводных расширений и разветвлений.

Перспективным является использование волноводных разветвлений" с диэлектрическим и магнитодиэлектрическим заполнением для неразрушающего измерения электромагнитных характеристик заполня- :, ющего вещества. Б настоящее время подавляющее большинство измерительных приборов - это разрушающие средства измерений. Однако, производство новых высококачественных и дорогостоящих материалов (лейкосапйира, искусственного рубина,ряда марок феррита и др.), а так.ке изделий на их основе (основания (подложки) полосковых линйй и интегральных схем СБЧ, диэлектрические резонаторы, ¥ циркулягоры и т.д.) требуют .измерения электромагнитных параметров

без их разрушения. С этой точки зрения очевидными преимуществами облЗДаот неразрушающие методы измерения. Тем не менее, существующие неразрушающие методы и средства измерений обладают, большей частью, сравнительно невысокой точностью измерения диэлектрической, магнитной проницаемости и потерь материалов, низкой чувствительностью к их изменению, не позволяют проводить измерения материалов с анизотропией электрических характеристик.'

Целью работы является:

а) проведение расчета резонансных частот и добротности собственных электромагнитных Н -колебаний в цилиндрических волноводных расширениях и разветвлениях;

б) классификация и определение спектра возможных собственных колебаний в исследуемых структурах, заполненных веществом;

в) разработка элективных численных алгоритмов и комплекса программ для анализа на ЭВМ резонансных частот, добротности и распределения электромагнитных полей в исследуемых структурах в зависимости от их геометрических и электродинамических параметров;

г) разработка методики неразрушающего измерения и контроля физико-геометрических характеристик материалов;

д) создание устройств на основе цилиндрических волноводных разветвлений для неразрушаюцего измерения и контроля диэлектрических и магнитодиэлектрических материалов.

Научная новизна полученных результатов. Научная новизна данной работы заключается в применении известного метода с новым представлением электромагнитного поля в области связи волноводных разветвлений и получении на его основе решений рада электродинамических задач, разработке элективных численных алгоритмов, получении с их помощью новых с}изи^еских результатов и испольэова-

нии исследованных: физических явлений при разработке новых устройств для неразрушающего измерения электромагнитных характеристик материалов.

Положения и выводы, выносимые на защиту:

1. Численный алгоритм для расчета резонансных частот, добротности и распределения электромагнитных полей в волноводных расширениях и разветвлениях на основе МЧО с представлением поля .в области связи волноводов в виде суперпозиции полей парциальных волноводов обладает быстрой внутренней сходимость», легко реализуем на ЭШ, характеризуется высокой степенью' точности одномодо-вого приближения.

2. Электродинамический и численный анализ спектра собственных колебаний цилиндрических волноводных расширений и разветвлений в зависимости от геометрических размеров и электромагнитных характеристик заполняющего вещества.

3. Методика измерения параметров материалов отличается простотой, нераэрушающим характером и позволяет:

- измерять локальные параметры диэлектриков и магнитодиэлектри-ков;

- определять направления осей эллипсоида диэлектрической проницаемости одноосных анизотропных кристаллов;

- контролировать анизотропию свойств диэлектрической проницаемости материалов.

4. 11а основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований разработаны конструкции устройств для неразрушаю-щёго измерения локальных параметров диэлектрических и магнито-диэлектрических материалов, которые характеризуются:

а) измерительные устройства на аксиально-симметричном типе

5 •

колебания:

- возможностью измерения и контроля параметров массивных образцов;

- высокой чувствительностью к изменению диэлектрической и магнитной проницаемости;

- малой погрешностью измерения £ й у в широком диапазоне их изменения;

б) измерительные устройства на несимметричном типе колебания:

- высокой чувствительностью к анизотропии электрических свойств исследуемого материала;

- способностью обнаруживать локальные неоднородности.

Практическая ценность работы.

1. На основе теоретических и экспериментальных исследований получены новые физические результаты, которые могут быть использованы при разработке приборов для неразрушающего контроля и измерения электромагнитных характеристик материалов, а также при конструировании резонаторов, фильтров и других элементов СВЧ тракта.

2. Создан пакет прикладных программ на алгоритмическом языке ФОРТРАН 1У для расчета резонансных характеристик цилиндрических волноводных расширений и разветвлений.

3..Изготовлены устройства, позволяющие с высокой точностью измерять параметры диэлектриков, магнитодиэлектриков и контролировать анизотропию свойств диэлектрической проницаемости анизотропных материалов.

Практическая значимость результатов подтверждена ис непосредственным использованием в промышленном производство, что

отражено в соответствующих актах о внедрении. Разработанные измерительные устройства в настоящее время используются: в НИИ Приборостроения (г.Жуковский) для измерения параметров керамических подложек гибридных интегральных схем СВЧ; на заводе измерительной аппаратуры "Буревестник" НПО "Квант" (г.Киев) для контроля параметров ферритошх образцов, используемых в V -циркулято-рах.

Обоснованность и достоверность основных результатов следует из адекватности используемых моделей реальным физическим объектам, применения математически корректных методов к решению задач, выполнения предельных переходов (аналитических и численных) к известным ранее результатам. Основные результаты теоретических исследований подтверждены экспериментальными исследованиями. Апробация работы и публикации.

Материалы диссертационной работы обсуждались и докладывались на следующих семинарах и конференциях:

- Всесоюзном семинаре "Волноводные системы и устройства" (г.Днепропетровск, 1984 г.);

- IX Всесоюзном семинаре "Решение внутренних краевых задач электродинамики" (г.Ростов-на-Дону, 1986 г.);

- У1 Всесоюзной научно-технической конференции "Методы и средства измерений электромагнитных характеристик материалов на ВЧ и СВЧ"

(г.Новосибирск, 198? г.);

- научно-технических конференциях радиофизического факультета Харьковского госуниварситета (г.Харьков, 1984-1990 гг.) и опубликованы в 10 печатных работах. ■

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Она содержит 135 страниц, в том числе:

90 страниц основного текста; 36 рисунков; б таблиц; список литературы на 13 страницах из 125 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дан краткий литературный обзор, освещено состояние изучаемого вопроса, обоснована актуальность темы, поставлена цель работы, дано краткое описание содержания и сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен обзор научно-технической и патентной литературы по - неразрушащим методам и средствам измерения электромагнитных характеристик материалов на СБЧ. Основными недостатками существующих неразрушавщих методов и средств измерений являются:

- проблематичность измерения и контроля параметров массивных образцов (образцов, все размеры которых соизмеримы с длиной волны). Реализация таких методов и средств, как правило, связана , со значительными экспериментальными и технологическими трудностями, недостаточной точностью и надежностью измерения и контроля параметров материалов;

- локальная область измерения незначительно отличается от поперечных размеров образца (практически измеряются интегральные характеристики диэлектрической и магнитной проницаемости);

- недостаточно высокая разрешающая способность измерителей;

- невозможность неразрушающего измерения материалов с анизотропией электрический характеристик.

Рассмотрены различные методы решения краевых задач электродинамики для волноводных систем, содержащих неоднородности поперечного сечения. Подробно рассмотрен метод частичных областей (Ш0) и его различные модификации! метод интегральных .уравнений,

I

вариационные методы. Указаны основные преимущества и недостатки каждого из методов. На основе их анализа выбран метод исследова- ; ния собственных колебаний цилиндрических волноводных расширений и разветвлений, заполненных веществом.

Вторая глава посвящена исследованию собственных аксиально-симметричных И -колебаний цилиндрических волноводных расширений и разветвлений. Исследуемая структура представляет собой волно-водное разветвление цилиндрических волноводов с поперечным размером 2а и радиального с поперечным размером £ ; на расстоянии И в радиальном волноводе может помещаться металлический, экран (скачкообразное расширение цилиндрического волновода). Рассмотрены аксиально-симметричные колебания ( Э/.Э^ -.о ) с поляризацией, при которой вектор напряженности электрического поля лежит в плоскости поперечного сечения цилиндрического волновода, т.е. колебания Nemi -типа (индексы указывают число вариаций поля по цилиндрическим координатам ф, f соответственно).

Потери в стенках волновода и магнитодиэлектрике не учитывались. Б структуре выделена область связи (1), являющаяся общей для цилиндрического (Я) и радиального (Ш) волноводов.

Расчет резонансны« частот выполнен методом частичных областей с представлением поля в области связи в виде суперпозиции полей парциальных волноводов. Электромагнитные поля в областях П и ill представлены в виде разложения по собственным затухающим модам этих волноводов, а'в области I в ваде их суперпозиции. Электромагнитные ноля в таком представлении почленно удовлетворяют граничным условиям на металне и на границах областей.

Ь результате решения задачи получена бесконечная система линейных алгебраических уряонсниЯ (СШ) второго рода, численный

анализ которой проводился методом редукции. Для решения полученной СЛАУ (нахождения собственных резонансных частот) построен численный алгоритм на основе комбинированного метода - процедуры квадратичной интерполяции в.сочетании с процедурой половинного деления. На графиках и в таблицах приведены результаты численного исследования, характеризующие гак называемую "внутреннюю" сходимость метода (расчет определителя N -го порядка в зависимости от числа членов внутренней суммы М ) и позволяющие определить скорость сходимости и точность достигаемого результата: при N М -1 точность по внутренней сходимости не хуже 1%; при Ы-й, Мг -10 - менее 0,5$; а при М * £о можно получить ре-

зультаты с точностью не хуже 0,05$ (при этом стабилизируются четыре значащие цифры после запятой). Время счета на ЭВМ ЁС-1022 одной точки составляет: 0,6-1 секунду ( ); 10-15

секунд' ( N И *£о ). при максимально рассчитанном поредке определителя ( М»8.0,Иотличие в результатах по сравнению с одномодовым приближением ( N»1, м»1 ) для всех параметров не превышает 1,ь. Это является следствием представления поля в виде радов, обеспечивающих выполнение граничных условий для каждой моды разложения в отдельности. Поэтому вполне оправдан численный анализ резонансных частот в одномодовом приближении.

Проведено исследование.задачи о собственных колебаниях цилиндрического расширения на "запертых" модах (.¡40 и его сравнение с решением, полученным МЧО с представлением поля в области связи в виде суперпозиции полей парциальных волноводов. При решении №0 электромагнитные поля, представленные рядами, удовлетворяют граничным условиям на металле и на границах областей только в сумме. На графиках и в таблицах представлены результаты, характеризующие

скорость внутренней сходимости численного алгоритма на основе МЧО: при м-6, N40 точность по внутренней сходимости (отличие в результатах по сравнению с N»10 м»4о ) составляет 2-2,5,2; при N40 , - 0,5-1$. Обращает на себя внима-

ние отсутствие достоверного результата в одноволновом приближении. Это является следствием невыполнения граничного условия на металле для электрического поля в одноволновом приближении.

Проанализированы практически важные варианты заполнения структуры веществом: магнитодиэлектрическая пластина в радиальном 'волноводе (полное и частичное заполнение); цилиндрический стержень в круглом волноводе; волноводное разветвление с диском, • расположенным в области связи волноводов. Для каждого случая определен спектр и проведена классификация собственных типов колебаний: собственных резонансов разветвления на запредельных модах и резонансов волноводно-диэлектрического типа. Для резонансов первого типа электромагнитное поле-в области связи волноводов описывается суммой полей затухающих волн парциальных волноводов, для резонансов второго типа - суммой полей затухающих и распространяющихся волн.

Показано, что в пустых волноводных разветвлениях существует исключительно редкий спектр собственных типов колебаний: из класса аксиально-симметричных собственными являются только колебания и Н 01!, (колебания с индексами 3 г * и 6»£ не связаны между собой, т.к. в силу симметрии разветвления относительно системы координат не связаны по координате г поля, одно из которых имеет четную ( *»<■ , М011 ), а второе нечетную ( 4 » ) зависимость от этой координаты).

Проанализировано влияние проводящего экрана, помещенного на расстоянии I* = Ь в радиальном волноводе, на резонансную длину волны колебания Н(Щ. Численное исследование показало, что влияние экрана на резонансную длину волны ограничено вследствии эа-пределъгости радиального волновода. Так, при значениях 4/й?5 - 10 отличие резонансных длин волн расширения и бесконечного вдоль координаты И разветвления ( = ) не превышает I - 2 {?. Этот же факт подтверждает и приведенная картина распределения линий постоянной интенсивности электрического поля ( = соп.$-Ь), Это говорит о том, что электромагнитное поле резонирующего колебания сконцентрировано в области разветвления волноводов и его характеристики С резонансная частота, добротность.) определяются размерами этой области и параметрами того объема вещества, который находится в этой области. Таким образом, концы запредельных волноводов могут быть открыты, что может быть использовано для неразрушающаго измерения электромагнитных характеристик материалов.

Рассмотрено влияние диэлектрической проницаемости материала, заполняющего резонатор на спектр его собственных колебаний. В зависимости от величины 6 в структуре, наряду с колебаниями %П~ и %12~ типа» возможно существование следующих типов колебаний : £ » 3,35 - Н021, Но22 ; £ г 7,05 - Нф31, НоЭ2 ; £»9 -

^13' Н023' ^33 • £ 12,1 " Н04Р Н043 ! ? > К -

"014' ноэ4- "СЙ и т-л-

Экспериментальная проверка полученных результатов выполня- •

лась в измерительной секции, описанной в 1У главе. Отличие рассчитанной и измеренной резонансной частоты не превышало 2 - 3 %.

. В третьей главе исследованы собственные несимметричные

электромагнитные Н -колебания в цилиндрических волноводных расширениях и разветвлениях о диэлектрическим и магнитодиэлектри-ческим заполнением.

Проведен электродинамический расчет резонансных частот колебаний Нпт3-типа в скачкообразном расширении цилиндрического волновода с магнитодиэлектриком. Получена СЛАУ второго рода от-' носительно неизвестных коэффициентов разложения. Спектр резонансных частот собственных колебаний определялся из условия равенства нулю определителя системы, составленного из элементов при неизвестных коэффициентах разложения, путем его усечения. Разработан численный алгоритм на языке 40РТРАН 1У и комплекс программ для ЭВМ ЕС. Расчет резонансных частот колебаний выполнен на ЭВМ ЕС-1052 для широкого диапазона значений диэлектрической, магнитной проницаемости заполнения и геометрических размеров исследуемой структуры. Проведено исследование "внутренней" сходимости численного алгоритма. На рисунках представлены графики, характеризующие зависимость резонансной длины волны от отношения радиусов широкого и узкого волноводов ( 6/в ) для ряда значений диэлектрической и магнитной проницаемости материала заполнения. Влияние параметра на резонансную длину волны существенно

лишь в области I < й/а ^ 3 . При 6/а больше Ь - 5 ( €=еопз1) поле слабо проникает в запредельную область узкого волновода и, как следствие, все решения приближаются к значениям резонансных частот закрытого резонатора редиса в . Рассмотренные в разделе 3.1 собственные колебания волноводного расширения, заполненного веществом, относятся к колебаниям волноводно-диэлектри-ческого типа, для которых характерно наличие распространяющихся волн в области широкого волновода (расширения) и экспоненциальное затухание волн вне этой области.

Выполнен приближенный расчет резонансных частот квази- Н колебаний волноводнош разветвления с магнитодиэлектриком. Методом частичных областей с представлением поля в области связи в виде суперпозиции подай парциальных волноводов получены простые и достаточно точные для практических целей формулы для расчета резонансных частот колебания НЕ^ц- типа ( сравнение проводилось с экспериментом ). Отличие в результатах расчета и эксперимента не превышало если толщина-диэлектрической пластины ( £ ) в радиальном волноводе существенно меньше ра-д^са цилиндрического волновода ( я ) : ( £ /а. 4 0,25 ). На • многочисленных графиках приведены результаты численного расчета на ЭВМ резонансной длины волны основного (низкочастотного) колебания в разветвлении НЕ222 в зависимости от параметра б /а для ряда значений 6 и^ . Показано, что вследствии симметрии структуры относительно продольной координаты £ , в ней возможно независимое существование колебаний двух типов : колебание,

поле которого имеет нечетную зависимость от координаты & Ш"

С Е ~$1п(ёт2), 3 «> 1,3,5,... ) и колебание с четной зависи-

я-

мостыо от этой координаты ( Е^"4со5(к- г), К =0,2,4,... ). Основная волна радиального волновода ТЕМ - типа ( 5=0 ) оказывается связанной только с колебаниями, имеющими четное распределение поля вдоль координаты £ и, следовательно, все колебания с' высшими индексами ( т , п , 3 > I ) будут квазисобственными, за исключением колебания с индексами, равными единице. Таким образом, единственно возможным колебанием пустого цилинд-' рического разветвления в классе несимметричных является колебание НЕ222 - типа. Заполнение структуры диэлектриком приводит к расширению спектра собственных Колебаний волноводно-диэлектри-ческого типа.

Четвертая глава посвящена измзрениям электромагнитных характеристик материалов в цилиндрических разветвлениях на основе результатов, полученных в предыдущих разделах диссертации. Для измерения выбраны Н - колебания из следующих соображений : как известно, аксиально-симметричные колебания Н - типа при прочих равных условиях являются наиболее высоко добротными из всего класса колебаний воледствии отсутствия продольных токоэ в металле ; колебание НЕ^ является наиболее низкочастотным из всех возможных типов колебаний, что облегчает его идентификацию при измерениях ; поляризационная вырожденность этого колебания для изотропного материала и снятие вырождения в случае анизотропного позволяет получить информацию об элементах тензора диэлектрической проницаемости материала. Мэтод измерения

диэлектрической проницаемости анизотропных диэлектриков оено-

5 С

ван на измерении резонансной частоты колебания НВщ ( НЕщ )

й $ -в момент подавления колебания НЕ^ С НЕщ ), где с я 5 • -

направления максимального ( £ т ) и минимального ( £. ) значений диэлектрической проницаемости одноосных анизотропных кристаллов. Направление 3 ( С ) исследуемого диэлектрика при этом совпадает с линией, образованной в результате пересечения плоскости диска и плоскости поляризация колебания НЕд£ С НЕ222) Выполнить строгий электродинамический расчет резонансных частот гибридных колебаний в волноводных разветвлениях в случае заполнения их анизотропным материалом достаточно сложно. Однако, при малой степени анизотропии С^^тпа* /С ^гпо.*"* ^

что характерно для большинства используемых на практике материалов, в определенном приближении можно пренебречь связью колеба-

3 с

ний НБщ и НЕ111 .

В работе представлены конструкции нескольких измерительных устройств. Резонансная область образована ортогональным сочленением радиального и' круглого волноводов. Связь измерительного резонатора с волноводным трактом автоматического измерителя КСВН и ослабления ( типа Р2-61 - Я2Р-67 ) осуществляется о помощью волноводно-коаксиальных переходов, оканчивающихся элементами связи. Исследуемый образец плоской формы С подложка, диск и т.д. ) крепится на рамкэ с нанесенными на ней делениями. Рамка перемещается по направляющим так, что участки образца последовательно попадают в резонансную область. При измерении электромагнитных парметров плоских образцов цилиндрической или прямоугольной формы в качестве волновода, в котором помещается образец, удобно выбрать радиальный волновод, а элементы связи измерительного резонатора с волноводным трактом свип-генератора поместить в цилиндрический волновод. В случае измерения параметров стеркней цилиндрической формы, последние необходимо располагать в круглом волноводе, помещая элементы связи в радиальный волновод. Сочленение волноводов выполнялось так, что радиальный волновод вместе с исследуемым образцом может поворачиваться относительно продольной оси круглого волновода.

Выполнен электродинамический и численный расчет собственной добротности симметричных колебаний Н - типа в волноводном разветвлении, что может быть использовано при измерении коэффициентов диэлектрических потерь материалов и при разработке высокодобротных резонансных систем СВЧ приборов. Численный расчет показал, что при относительно малых коэффициентах диэлектрических потерь ( Ю-2* ) на добротность основное влияние оказы-

вают потери в стенках резонатора. В случае измерения относительно

большвд коэффициентов диэлектрических потерь ( > 10"^ )

влиянием потерь в стенках резонатора можно пренебречь.

В процесса экспериментальных последов алий разработана методика измерения диэлектрической проницаемости и коэффициента диэлектрических потерь подложек, которая состоит в следующей :

- по графикам, Исходя из ориентировочного значения £ подлояки, ее толщины и радиуса круглого волновода, определяется приближенно рабочая длина волны ;

- настраивается свип-генератор так, чтобы расчетная длина волны лежала в прадедах его рабочего диапазона ;

- приближая к поверхдастй образца или удаляя от него элементы связи, устанавливается такая величина связи, чтобы она практически не влияла На значен*» резонансной частоты ( ослабление СВЧ мощности на резонансной частота - т менее 15 дБ ) ;

•» перемещая рамку о тгадложкой относительно облодти сочленения волноводов, для каждого ее положения фиксируется значение резонансной частоты ;

- измеряется ширина полоса пропускания на заданном уровне ( например, £ 3 дБ ) от Максимального значения ( вершины ) резонансной кривой ;

для каждого значения измеренной резонансной частоты, нагруженной добротности определяются с помоиьо расчетных формул или графиков £ и .

Мэтодика одновременного измерения £ и ^ аналогична, однако необходимо использовать две пары отрезков круглого волновода с несколько отличеящимися диаметрами. Измерения резонансной частоты, выполненные для одной и той же области магнитодиэлектри-ческого ( ферритового ) образца и последующее решение системы уравнений относительно £ и $ , подученной в работе, позволяет найти значения диэлектрической и магнитной проницаемости мате- .

риала.

' Проведена оценка погрешности измерения электромагнитных характеристик материалов - расчетная максимальная погрешность измерения составляет : ё = 2 * 20 - I - 1,5$, JM - 0,5 - 1%.

Приведены многочисленные экспериментальные результаты измерения образцэа, диэлектрическая проницаемость которых аттестована по методике ГОСТа. Сравнительный анализ позволяет отнести разработанные устройства к неразрушающим измерителям высокой точности.

Заключение содержит итоговые научные результаты, полученные в работе, основная часть которых сформулирована выше.

Основные публикации по теме диссертации

1. Коробкин В.А., Макеев Ю.Г., Стрижаченко A.B., Согоконь С.И. Волноводно-диэлектричвский резонатор на круглом волноводе. -Электронная техника. Сер. I: Электроника СВЧ, 1985, вып. 10 (382), с. 23 - 25. .

2. Коробкин В. А., Макеев ¡О.Г., Стрижаченко A.B. Собственные колебания полуоткрытых цилиндрических волноводных разветвлений с диэлектриком,- Дурнал технической физики, 1986, т. 56, Ji 12, с. 2313 - 2319.

3. Стрижаченко A.B., Макеев Й.Г., Коробкин В,А. Волноводно-ди-электрический резонатор на круглом волноводе с продольно анизотропным диэлектрическим диском.- Деп. рукопись № Р 4360,

М.: ЦНИИ "Электроника", 1987, 12с.

4. Коробкин В. А., Макеев Ю.Г., Стрижаченко A.B. Расчет собственных частот цилиндрических волноводных расширений с магнитоди-электриком для аксиально-несимметричных волн.- Электронная техника. Сер. I: Электроника СВЧ, 1987, вып. 2 (396),с. 52-54.

5. Макеев Ю.Г., Стрижаченко A.B., Коробкин В.А., Де-Мэндерик В.Г. Измерение параметров диэлектрических подложек наСВЧ. -Электронная техника. Сар. I: Электроника СВЧ, 1988, )е 3 (407), с. 48 - 51.

6. Макеев Ю.Г., Стрижаченко A.B., Коробкин В.А., Моторненко Л.П. Локальное измерение электрических параметров ферритовкх образцов.- Приборы и техника эксперимента, 1988, № 4, с. 85-87.

7. Макеев Ю.Г., Де-Мондерик В.г., Стрижаченко A.B. и др. Измерение диэлектрической проницаемости подложек гибридных интегральных схем.-Обмен производственно-техническим опытом, М.: НИИ Эконом, и информации по радиоэлектронике, 1988, К 5,

с. 54 - 56.

8. Макеев Ю.Г., Стрижаченко A.B., Коробкин В.А. и др. Метод не-разрушаяиего контрля электрических параметров плоских диэлектрических и ферритовых элементов наСВЧ. - В кн.: Тез. докл. У1 Всесоюзной научн.-техн. конф. "Методы и средства измерений электромагнитных характеристик материалов на ВЧ и СБЧ".- Новосибирск: изд-во СНИИМ, 1987, с. 158 - 159.

9. Макеев Ю.Г., Де-Мондерик В.Г., Стрижаченко A.B. и др. Измерительная секция для неразрутающего контроля диэлектрических и ферритовых подложек. - В кн.: Тез. докл. У1 Всесоюзной научн.-" техн. конф, "Методы и средства измерений электромагнитных характеристик материалов на ВЧ и СВЧ". - Новосибирск: изд-во СНИИМ, 1987, с. 150 - 161.

10. Заболотный В.И., Звягинцзв A.A., Стрижаченко A.B. и др. Измеритель параметров диэлектриков я ферритов. - Информац. листок о научно-техническом достижении № Р-89-144, Харьков: изд-во МГЦНТй, 1989.