ми значеннями S-параметрів попередньої та поточної ітерацій [12]. Процес розрахунку вважається завершеним, якщо максимальна похибка серед усіх S-параметрів менше 0,1%. Це дозволяє отримувати достовірні результати чисельного моделювання.
З частотної характеристики S-параметрів проводиться розрахунок резонансної частоти моделі і добротності резонатора. Резонансна частота відповідає частоті, при якій обраний S-параметр максимальний (або мінімальний). Значення добротності визначається смугою частот на половині значення параметра S12 [12]:
. (2.17)
При розрахунку в режимі власних коливань хвильові порти відсутні. Даний режим дозволяє виключити втрати потужності в елементи збудження. У цьому режимі проводиться аналіз можливих типів резонансних коливань заданої моделі. У цьому випадку хвильові рівняння (2.13), (2.14) перетвориться до виду [19]:
.
При цьому, як і в першому випадку, простір моделі розбивається на тетраедри [19], обчислюються власні значення хвильового числа, при обліку заданих граничних умов (2.9) - (2.12), (2.17). На підставі значень електричного і магнітного поля в вершинах кожного тетраедра моделі, знаходяться розподілу полів.
При кожній наступній ітерації збільшується число елементів розбиття моделі і описаним вище чином проводиться розрахунок [19]. У кожній ітерації, знаходиться значення похибки, як відносна зміна між дійсною і уявною компонентою хвильового числа попередньої та поточної ітерації [19]. Процес розрахунку вважається завершеним, якщо найбільша похибка визначення дійсної та уявної частини хвильового числа стає менш 0,1%. Це дозволяє отримувати достовірні результати чисельного моделювання.
Резонансна частота в режимі власних коливань визначається за формулою (2.15). Значення добротності резонатора обчислюється за такою формулою [12]:
.
Подальше чисельне дослідження буде проводиться на підставі вищенаведених положень.
2.4 Оптимізація параметрів РІП ЦР КІА для збільшення чутливості до зміни тангенса кута діелектричних втрат зразка
Керуючись фізичними міркуваннями, можна стверджувати, що узгодження коаксіального мікрозонда II (рис. 2.2) c об'ємним резонатором I здійснюється шляхом зміни його довжини. При цьому режим функціонування РВП в бліжнеполевой області зразка буде надавати вторинне вплив.
На рис. 2.4, а, б наведені результати обчислень залежностей добротності РІП і її зміни від довжини. При цьому, параметри РІП обрані такими (рис. 2.2), згідно (3.1), (3.2):; ; ; ; товщина зразка, при мм.
Обчислення і проводилися в режимі вимушених коливань з чисельного аналізу частотної характеристики параметра в області резонансу системи. Чутливість визначалася виходячи зі зміни добротності:
,
де і - добротності РІП при навантаженні на зразок з електрофізичнимипараметрами: і, відповідно. Для аналогічних зразків обчислювалася величина.
а)
б)
в)
Рис. 2.4. Залежність а); б); в) від величини (для параметрів моделі на рис.2.3:;;;;, при мм)
Параметри конструкції збудливою системи РІП забезпечували значення порядку 0,1 на резонансній частоті, що дозволяє стверджувати про малу ступеня зв'язку РІП з вимірювальною системою, при [12]. Втрати в стінках не враховувалися для більш чіткого виділен...
