|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
V této práci jsou popsány vybrané metody měření komplexní permitivity v mikrovlnném pásmu, jejich vlastnosti, výhody i nevýhody. Jsou zde diskutovány důvody jejich možného využití prokonstrukci měřícího pracoviště. Práce dále obsahuje popis zvolené metody využívající dutinový rezonátor, která je vybrána jako metoda nejvhodnější pro realizaci praktického měření. Práce obsahuje popis navrženého měřícího systému, který je simulován v programu HFSSAnsoft. Dále jsou v práci uvedeny výsledky simulací a výpočtů komplexní permitivity a ztrátového činitele. V závěru práce je uveden popis realizovaného pracoviště včetně výsledků měření provedených s vyrobeným rezonátorem.
(12)
Kde střední hodnota energie ztracené plášti konečnou vodivostí energie
akumulovaná rezonátoru lze vypočítat dle následujících vztahů:
W =
ε
2
∫z=0
l
∫φ=0
π
∫0
a
(∣Er
2
∣+∣Eφ
2
∣)r (13)
Pz=
ςvf
2
(∫( z=0)
l
∫(φ=0)
2π
[∣H φ
2
∣∣H z
2
∣]r=a dφdz)
+2∫φ=0
2π
∫r=0
a
[∣H φ
2
∣+∣H z
2
∣]z=0 (14)
Veličina ςvf popisuje závyslost kmitočtu.
Činitel jakosti prázdného válcového rezonátoru lze také vypočítat jednoduším vztahem dle
[16]:
Q0=
2
δ
∗
V
S p
, (15)
kde hloubka vniku vlny vodivých stěn, objem dutiny vnitřní povrch pláště
dutiny.z(r ,z)=H0 m(kc r)cos(mφ)sin(
pπ
l
z) (7)
Kde vzdálenost ose výška dutin, úhlová souřadnice, úhlový kmitočet,
Jm() Besselova funkce, Er, Eφ, Hr, Hφ, jsou jednotlivá elektrická megnetická pole.
Pokud rezonanční dutina obsahuje dielektrický materiál, jehož ztrátový činitel tan <<1,
pak vlivem ztrát energie dielektriku klesne činitel jakosti Q0c
20
.
Pro vid TE011 platí:
Er ,φ, z)=0 Ez(r z)=0 φ(r ,φ, z)=0 (8)
Eφ(r ,φ, z)=
jωμ
kc
∗H0 ´0(kc r)sin(
π
l
z) (9)
H r(r ,φ, z)=
l
kc
π
l
H0 ´0(kc r)cos(
π
l
z) (10)
H z(r ,z)=H0 0(kc r)sin (
π
l
z) (11)
Kde permabilita. Hloubka vniku dána:
δ=
2
ω0 σv
, (16)
μv jsou permeabilita specifická vodivost kovového pláště dutiny.
Činitel jakosti lze podle [18] vypočítat:
Q=
ωr W
Pz
