Визначення показника заломлення і діелектричної проникності в терагерцевому і НВЧ діапазонах

Автор(и)

  • Михаил Иванович Дзюбенко Інститут радіофізики і електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України, вул. Ак. Проскури, 12, 61085, Харків, Україна
  • Раиса Ивановна Белоус Інститут радіофізики і електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України, вул. Ак. Проскури, 12, 61085, Харків, Україна
  • Максим Владимирович Вовнюк Інститут радіофізики і електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України, вул. Ак. Проскури, 12, 61085, Харків, Україна
  • Николай Федорович Дахнов Інститут радіофізики і електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України, вул. Ак. Проскури, 12, 61085, Харків, Україна
  • Антон Владимирович Дегтярев Інститут радіофізики і електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України, вул. Ак. Проскури, 12, 61085, Харків, Україна
  • Владимир Петрович Радионов Інститут радіофізики і електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України, вул. Ак. Проскури, 12, 61085, Харків,
  • Иван Григорьевич Скуратовский Інститут радіофізики і електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України, вул. Ак. Проскури, 12, 61085, Харків, Україна
  • Олег Иванович Хазов Інститут радіофізики і електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України, вул. Ак. Проскури, 12, 61085, Харків, Україна
  • Анна Сергеевна Шахова Інститут радіофізики і електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України, вул. Ак. Проскури, 12, 61085, Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.24027/2306-7039.1.2019.164628

Ключові слова:

показник заломлення, діелектрична проникність, терагерцевий діапазон, НВЧ діапазон, резонатор, лазер

Анотація

Подано результати вимірювань показника заломлення і діелектричної проникності ряду зразків пористих матеріалів у терагерцевому (ТГц) і НВЧ діапазонах. Такі вимірювання є актуальними, оскільки пористі матеріали мають великий розкид параметрів і довідкові дані не відображають усю їхню розмаїтість.

У НВЧ діапазоні вимірювалася діелектрична проникність матеріалів. Для вимірювання застосовувався циліндричний хвилеводно-діелектричний резонатор на позамежному хвилеводі. Вимірювання проводилися двома методами на частотах 10÷12 ГГц. В одному методі досліджуваний матеріал використовувався як діелектричний елемент резонатора. В іншому методі діелектричний елемент був із фторопласту, а досліджуваний матеріал заповнював позамежні ділянки хвилеводу. Проведено порівняння точності вимірювань і проаналізовано переваги та недоліки цих методів.

У ТГц діапазоні вимірювання проводилися резонансним методом на частоті 890 ГГц із використанням газорозрядного субміліметрового лазера з довжиною хвилі 337 мкм. Вимірювальним пристроєм був квазіоптичний резонатор із плавним регулюванням довжини. Одне із дзеркал квазіоптичного резонатора одночасно було вихідним дзеркалом субміліметрового лазера. Досліджуваний матеріал вносився до квазіоптичного резонатора. Показник заломлення визначався за зміною оптичної довжини резонатора при внесенні до нього досліджуваного матеріалу.

Наявна відмінність виміряних параметрів для різних досліджуваних матеріалів корелює з питомою вагою матеріалів. Суттєвої зміни параметрів при зміні частоти не виявлено.

Результати вимірювань можуть використовуватися при розробці різних пристроїв ТГц і НВЧ діапазонів, зокрема при проектуванні обтічників антен, діелектричних хвилеводів, квазіоптичних елементів тощо.

Посилання

Zajcev A. N., Ivashhenko P. A., Myl’nikov A. V. Izmereniya na sverhvysokih chastotah [Measurements at ultra-high frequencies]. Moscow, Publishing house of standards, 1989. 240 p. (in Russian).

Belous R. I., Makeev Ju.G., Motornenko A. P., Motornenko L. P. Metod izmereniya parametrov dielektrikov v mikrovolnovom diapazone [Method of measurement of parameters of dielectrics in the microwave range]. Radio engineering. Kharkov, 2012, vol. 168, pp. 103–107 (in Russian).

Dzyubenko M. I., Radionov V. P. Lazernyj metod izmereniya prozrachnyh veshestv v teragercevom diapazone [Laser method for measuring transparent substances in the terahertz range]. Ukrainian Metrological Journal, 2017, no. 1, pp. 11‒14 (in Russian). DOI: https://doi.org/10.24027/2306-7039.1.2017.101844

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-03-29

Номер

Розділ

Статті