втрат [10, 17].
Прийнято розділяти СВЧ методи визначення параметрів матеріалів на дві групи: нерезонаторние і резонаторні [1 - 4]. Недоліками першої групи є: мала чутливість і необхідність великої кількості досліджуваного матеріалу [1 - 4].
На сьогоднішній день найбільшого поширення набули резонаторні СВЧ методи [1 - 12]. При їх використанні відповідними прийомами реалізується досить точна оцінка встановлюваних величин з вимірювання добротності і резонансної частоти резонатора. Досліджуваний зразок при цьому може різним чином вноситися в електромагнітне поле СВЧ резонатора з різними видами коливань. Вельми важливо при цьому те, що можна виключити вплив вимірювального тракту на умови взаємодії проби з полем резонатора.
Резонаторні вимірювальні перетворювачі дозволяють досягати високої точності вимірювання параметрів діелектрика за рахунок використання їх резонансних властивостей [3 - 5]. Резонаторний метод розширює діапазон вимірювання НВЧ вологомірів в області низьких вологовмісту завдяки сильному взаємодії РІП з матеріалом, вміщеним в поле резонатора.
До окремої групи методів НВЧ-влагометрии слід віднести багаточастотні методи [1, 2]. В даний час практично відсутні розробки такого типу. Проте інтенсивний розвиток мікроелектроніки, робить реальною задачу розробки багаточастотних РВП.
1.3 Типи резонаторних вимірювальних перетворювачів
Розглянемо найбільш поширені типи РІП (рис. 1.4). В основу класифікації резонаторних вимірювальних перетворювачів покладений тип передавальної лінії, яка утворює резонатор.
Взаємодія поля резонатора з досліджуваним зразком здійснюється за рахунок апертури - вимірювального отвори, виконаного в одній зі стінок резонатора [10]. Це дозволяє розташовувати зразок поза резонатора і суттєво зменшувати необхідний для дослідження об'єм зразка, мінімізуючи його спеціальну підготовку.
В РІП на основі циліндричного резонатора, що працює в режимі коливань апертурою служить повністю (рис. 1.4, а) або частково (рис. 1.4, б) відкритий торець [10, 12].
В РІП на основі прямокутних резонаторів, що працюють з коливаннями типу та (рис. 1.4, в, г, відповідно), апертура представлена ??прямокутним вирізом в одній зі стінок [8]. Недоліком даних резонаторних вимірювальних перетворювачів є нетехнологічність проведення вимірювань, громіздкі розміри резонатора, а, отже, і зразка, мала локалізація СВЧ поля.
а) б)
в) г)
д) е)
Рис. 1.4. Типи резонаторних вимірювальних перетворювачів: на основі циліндричного (а, б), прямокутного (в, г), коаксіального (д, е) резонаторів
Як резонаторних вимірювальних перетворювачів, найбільше поширення на сьогоднішній день отримали резонатори, утворені відрізком коаксіалу (рис. 1.4, д, е) з вимірювальною апертурою у вигляді відкритого торця коаксіальної лінії. Успіх їх застосування обумовлюється можливістю зовнішнього розташування об'єкта на відкритому торці, значною концентрацією електричного поля в зразку, широким діапазоном робочих частот [9, 10]. Останній факт відкриває перспективні можливості проведення багатопараметричної діагностики матеріалів. Рис 1.4, е містить схему РІП на основі коаксіального резонатора з укорочує ємністю.
Зважаючи широкого застосування коаксіальних резонаторів в якості РВП, доцільно розглянути...
