агностики матеріалів є датчик, який включає джерело електромагнітних хвиль, вимірювальний перетворювач (ІП) і пристрою виділення інформаційних сигналів. Найбільшого поширення набули датчики на основі резонаторів [8, 9, 11 - 14]. При цьому, для забезпечення безконтактність проведення експрес-вимірів, електромагнітне поле резонатора зондує зразок через отвір в одній зі стінок. Такий резонаторний вимірювальний перетворювач (РІП) відноситься до апертурному типу [8, 15 - 17].
Дослідженню резонаторних вимірювальних перетворювачів для мікрохвильової скануючої мікроскопії [10, 18 - 20], визначенню вмісту вологи в сипучих матеріалах [21 - 24] і біооб'єктах [19] присвячено значну кількість наукових робіт. Однак, основна увага в них приділялася експериментальному дослідженню РІП, з використанням приблизних розрахунків для відповідних конструкцій резонаторів. Градуювання вимірювальних перетворювачів, як правило, виконувалася з використанням еталонних зразків. Існуючі теоретичні дослідження РІП носять, в основному, якісний характер. Наявні чисельні моделі РІП [19, 21] містять ряд спрощень і не забезпечують необхідної точності.
З урахуванням затребуваності СВЧ методів діагностики та їх можливого широкого використання актуальним є чисельно-аналітичне моделювання РІП, яке, зокрема, дозволяє розраховувати характеристики перетворення, які є вихідним матеріалом для подальшої комп'ютерної обробки у відповідних вимірювальних приладах. Проведення багатопараметричної оптимізації, кількісне дослідження метрологічних параметрів, обгрунтування застосування нових типів РВП і їх можливостей, також потребують створення адекватної чисельної моделі.
Основним завданням комплексної кваліфікаційної роботи магістрів було дослідження циліндричного резонатора з коаксіальною апертурою, перспективного РІП для мікрохвильової мікроскопії та інших практичних додатків.
ГЛАВА 1. ОСОБЛИВОСТІ ПОБУДОВИ І МОДЕЛЮВАННЯ резонаторні ВИМІРЮВАЛЬНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ.
Сучасна наука і техніка висувають підвищені вимоги до точності визначення параметрів різних діелектричних матеріалів і зразків. Прецизійне дослідження характеристик актуально, в першу чергу, для визначення властивостей об'єктів, застосовуваних мікроелектронної промисловістю [2 - 8], а також при вивченні біооб'єктів [19]. В даний час, затребуваним є вимірювання абсолютної вологості сировини, що використовується в народному господарстві, незалежно від його щільності. Вимоги до таких измерителям вологості: простота, портативність і можливість проведення одиничних експрес-вимірів [1 - 10].
Одним із сучасних методів діагностики матеріалів є метод СВЧ діагностики, особливостями якого є безконтактність, неразрушаемость зразків при проведенні вимірювань [8]. Ці фактори дозволяють здійснювати «чисті» виміру - без врахування впливу контактів. Широкий діапазон зміни частоти і комп'ютерна обробка сигналів відкривають можливості діагностики бистропротекающих процесів, технологічних циклів, зокрема, дослідження динаміки поведінки носіїв в напівпровідникових зразках. Неразрушаемость об'єктів, на відміну від деяких інших методів діагностики, а також можливість визначення кількох характеристичних параметрів на одному зразку [5 - 9], робить даний метод СВЧ вимірювань затребуваним як для виробничої сфери, так і в наукових дослідженнях.
Завдяки мож...
