Определение диэлектрической проницаемости материала в объемном резонаторе с учетом шероховатости поверхности

Точность определения диэлектрической проницаемости материала зависит от толщины промежуточного слоя, имеющего переменные диэлектрические характеристики, и образующегося на поверхности образца при его изготовлении. В работе представлены результаты исследования влияния шероховатости поверхности испытуемого образца на точность определения диэлектрической проницаемости с применением резонаторного метода. Предложен алгоритм расчета диэлектрической проницаемости в объемном цилиндрическом резонаторе, учитывающий такие параметры, как величина шероховатости и остаточный зазор. С помощью матричного способа расчета прошедшей через пластину волны разработана модель определения диэлектрической проницаемости многослойного образца, основанная на данных измерения в резонаторе. Полученные результаты могут быть использованы для повышения точности определения диэлектрической проницаемости при испытаниях в объемном резонаторе для образцов, шероховатость которых превышает требуемую по стандарту.

1. Зальцман Е. Б. Измерение tg δ диэлектриков методом передачи через резонатор / Приборы и техника эксперимента. 1965. № 6. С. 101 – 104.

2. Зальцман Е. Б. Еще раз об оптимальной толщине образца диэлектрика при измерении резонаторным методом / Измерительная техника. 1988. № 8. С. 37 – 39.

3. Крылов В. П. Измерение диэлектрических свойств диоксида кремния на частоте 1010 Гц при нагреве до 1200 °C в цилиндрическом волноводном резонаторе / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 9. С. 47 – 49.

4. Литовченко А. В. Высокоточный СВЧ-измеритель ε и tg δ нагреваемых образцов / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2002. Т. 68. № 10. С. 35 – 38.

5. Литовченко А. В. Особенности методики обработки результатов точных измерений ε и tg δ на СВЧ при нагреве образца / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2004. Т. 70. № 4. С. 31 – 36.

6. Кизель В. А. Отражение света. — М.: Наука, 1973. — 352 с.

7. Калитиевский Н. И. Волновая оптика. Учеб. пособ. для ун-тов. — М.: Высшая школа, 1978. — 383 с.

8. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Оптика. — М.: Наука, 1980. — 792 с.

9. Шагаев В. В. Расчет рефлектометрических характеристик с учетом профильной неоднородности переходного слоя / Журнал технической физики. 2015. Т. 85. Вып. 12. С. 6 – 11.

10. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. — М.: Наука, 1973. — 720 с.

11. Зальцман Е. Б. Измерение параметров магнитодиэлектриков и ненамагниченных ферритов при помощи прямоугольного резонатора на волну H10 / Радиотехника. 1958. Т. 13. № 10. С. 76 – 80.

12. Крылов В. П. Учет погрешностей определения диэлектрической проницаемости методом волноводного резонатора / Метрология. 1994. № 5. С. 33 – 36.

13. Егоров В. Н., Кащенко М. В., Онхонов Р. Р. Точность диэлектрических измерений в объемном цилиндрическом H01р-резонаторе / Измерительная техника. 2003. № 10. С. 41 – 45.

14. Литовченко А. В., Игнатенко Г. К. Влияние остаточного электрического зазора между образцом и поршнем резонатора при измерении диэлектрических характеристик материалов / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78. № 11. С. 36 – 40.

15. Егоров В. Н. Резонансные методы исследования диэлектриков на СВЧ / Приборы и техника эксперимента. 2007. № 2. С. 5 – 38.