|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Cílem této diplomové práce je vývoj měřicího pracoviště pro metodu měření komplexní permitivity ve volném prostoru. Na začátku diplomové práce je metoda popsána. Dále je pozornost zaměřena na diskusi týkající se elektromagnetických vlastností hmoty, srovnáním používaných metod pro měření komplexní permitivity, interakcí rovinné elektromagnetické vlny s rovinnou nekonečnou deskou obecného dielektrického prostředí a popisem vyzařovacích diagramů mikrovlnných antén. Ve zbytku práce je navrženo a vyrobeno měřicí pracoviště pro metodu měření ve volném prostoru. Jako zářič je vybrána pyramidální trychtýřová anténa. Anténa je navržena včetně přechodu koaxiální kabel – vlnovod v programu CST Microwave Studio, následně vyrobena ve dvou vzorcích a změřena. V závěru je vyrobené měřicí pracoviště využito k měření komplexní permitivity.
. Metodu nejmenších čtverců ). Tímto omezí vliv odrazů okolních předmětů.
Měření komplexní permitivity materiálů metodou volném prostoru široké
uplatnění průmyslu[2]. úspěchem používána řadě jiných oborů, např. provedených experimentů[1] lze
stanovit šířku optimálně fokusovaného svazku velikost přibližně 3λ0. Celá tato polohovací sestava je
připevněna desce vyrobené dřevotřísky. Vlivem absence zaostřujícího
mechanismu částečně ovlivněna přesnost měření koeficientů odrazu s11 přenosu s21. Sestava obsahuje kovové součástky nutné
pro zachování potřebné pevnosti životnosti celého měřícího přípravku. Toto tvrzení však není ověřeno časových důvodů. Navrhovaná sestava neobsahuje fokusovací
čočky umístěné aperturách trychtýřových antén.
Ze získaných výsledků lze vyhodnotit přibližnou hodnotu skutečné komplexní
permitivity měřeného vzorku materiálu. Antény
jsou vyrobeny pocínovaného plechu. Proto bude následovat
další postup měření, při kterém bude změřeno několik vybraných vzorků různých
materiálů.
V diplomové práci jsou uvedeny výsledky experimentálního měření komplexní
permitivity destičky vyrobené materiálu Arlon 25N.
Podle doporučení [2] velikost testovaného vzorku větší než 5λ, aby minimalizovala
difrakce vzniklá okrajích měřeného materiálu. Popisovanou metodou odrazu pravděpodobně nelze měřit
nízkoztrátové materiály, kterých vychází nulová imaginární složka komplexní
permitivity. Před
prováděným měřením nezbytné celou sestavu zkalibrovat pomocí free-space TRL
( through, reflect, line kalibrační techniky následně aplikovat metodu time domain
gating časová oblast )[3].
v plazmatické chemii, fyzice polovodičů, při vývoji dielektrických polovodivých
materiálů součástek, při studiu vlastností živé hmoty atd.
Pro zajištění správných výsledků měření komplexní permitivity volném
prostoru potřeba, aby mikrovlnná energie byla soustředěna svazku, který bude mít
průměr menší než jsou příčné rozměry vzorku. těchto oborech umožňuje
velmi přesně, rychle, bezkontaktně hlavně nedestruktivně změřit komplexní
permitivitu zkoumaného izotropního anizotropního prostředí nebo materiálu[1]. Vzhledem kolísání vypočtených hodnot je
vhodné použít některou aproximační metodu např.
Vlastnosti materiálu jsou určeny základě změřených výsledků pomocí
vektorového obvodového analyzátoru hodnota komplexní permitivity vypočtena
pomocí koeficientů odrazu s11 přenosu s21.
Výsledky komplexní permitivity obdržené pomocí metody odrazu, při které používá
naměřených hodnot činitele odrazu s11, jsou zasaženy většími chybami než při použití
metody přenosu. Mechanismus zajišťující nastavení požadované
polohy vyroben zakoupených přesných polohovacích pojezdů jako hotových
výrobků příslušného výrobce, čímž zajištěno nejpřesnější nastavení vzdálenosti
obou měřicích antén testovaného vzorku materiálu.34
ZÁVĚR
Popisovaná metoda pro měření komplexní permitivity volném prostoru
používá dvě pyramidální trychtýřové antény pro měření pásmu GHz
