|
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.
752.
ε´a vypočtena bez uvažování ohybu elektromagnetického pole mezeře mezi polovinami
dutiny (prostor vloženého vzorku) vyzařování (únik) energie touto mezerou. dutina uvažováním vyzařování energie
vzorkem obr.
K výpočtu aproximované reálné části komplexní permitivity (ε´a) tan využit
skript programu Matlab. Y
vypočteme dle:
22
.
Nejprve vypočteme ε´a, aproximovanou hodnotu reálné části komplexní permitivity ε´.
Vztah pro výpočet ε´a odvozen spojistosti podmínek pole hranici mezi
regiony (na hranici vzduchu měřeného vzorku uvnitř dutiny, viz. kapitola obr. Korekční koeficient závisí tloušťce vzorku aproximované hodnotě
permitivity.2 Extrakce materiálových konstant měřených veličin
Komplexní permitivita dána vztahem:
ε=ε jε´ (18)
tan δ=
ε´ ´
ε´
(19)
kde tan ztrátový činitel. Vstupní parametry pro výpočet ε´a, tan jsou rezonanční kmitočet
f0, šířka pásma pro pokles fBW přenos S21, polovina výšky dutiny poloměr dutiny R,
a kořen derivace Besselovy funkce p´nm =3,83173. Spojistost podmínek popsána vztahem:
β1 tan( )=β2 cot( (22)
Sečtením dostaneme:
ε´a=
β1
2
−β2
2
k0
2
+1
ε ´a=(
c
2π 0
)
2
( β1
2
−β2
2
)+1
, (23)
dosazením =β1
t
2
a =β2 dostaneme:
ε ´a=(
c
πtf 0
)
2
∗( X
2
−Y
2
∗(
t
2M
)
2
)+1 (24)
kde tloušťka měřeného vzorku poloviční výška dutiny, rychlost světla. Korekce tohoto jevu vypočtena podle korekčních křivek uvedených
v [11] str. 12. Dutina bez
uvažování tohoto jevu zobrazena obr. 13),
pomocí fázových konstant β2:
β1=k0
2
ε ´a−kr
2
, (20)
β2=k0
2
−kr
2
, (21)
kde vlnové číslo.2
