• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

ПОШИРЕННЯ ХВИЛЬ У ДВОШАРОВОМУ ПОЗАМЕЖНОМУ ХВИЛЕВОДІ З СИЛЬНО ПОГЛИНАЮЧОЮ РІДИНОЮ В ДІАПАЗОНІ 5…30 ГГц

Рубрика: 
ПРИКЛАДНА РАДІОФІЗИКА
Єременко, ЗЄ, Кузнецова, КС
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Ак. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: zoya_eremenko@gmail.com
https://doi.org/10.15407/rej2016.03.074
Мова: Російська
Анотація: 

Методи визначення комплексної діелектричної проникності сильно поглинаючих рідин затребувані в різних галузях науки і техніки. Розглянуто поширення електромаг-нітних хвиль в круглому двошаровому металевому хвилеводі з центральним діелектричним стрижнем з малими діелектричними втратами, який оточений сильно поглинаючою рідиною у НВЧ-діапазоні. Досліджено залежність комплексного коефіцієнта розповсюдження хвилі в двошаровому хвилеводі від частоти і товщини шару рідини. Наявність сильно поглинаючої рідини, що оточує діелектричний стрижень, дозволяє розширити діапазон робочих довжин хвиль від міліметрового до сантиметрового діапазону. При цьому значення сталої загасання залишається порівняно малим. Завдяки сильно поглинаючому середовищу така хвилевідна структура не має фіксованої величини частоти відсічки. Виявлено аномально мале значення коефіцієнта загасання електромагнітної хвилі в санти-метровому діапазоні довжин хвиль для певних частот і товщи-ни шару рідини. Запропонована структура може бути застосов-на в якості вимірювальної комірки для визначення комплексної діелектричної проникності сильно поглинаючих рідин у малому об’ємі.
Ключові слова: комплексна діелектрична проникність, круглий шаруватий хвилевід, міліметрові хвилі, сантиметровий діапазон довжин хвиль, сильно поглоинаюча рідина, стала загасання, частота відсічки

Стаття надійшла 17.09.2014
PACS 78.20.Ci
УДК 535.36
Radiofiz. elektron. 2016, 21(3): 74-82
Повний текст (PDF)

References: 
  1. Alekseev S. I. Millimeter wave reflectivity used for measurement of skin hydration with different moisturizers / S. I. Alek-seev, I. Szabo, M. C. Ziskin // Skin Res. Technol. – 2008. – 14, Iss. 4. – P. 390–396.
  2. Квазиоптические твердотельные резонаторы / А. Я. Кириченко, Ю. В. Прокопенко, Ю. Ф. Филиппов, Н. Т. Черпак. – К.: Наук. думка, 2008. – 296 с.
  3. Мериакри В. В. Контроль влагосодержания в средах и материалах с помощью миллиметровых волн / В. В. Мери-акри, М. П. Пархоменко, Е. Е. Чигряй // Радиотехника. – 1996. – № 21. – С. 98–101.  
  4. Kaatze U. A new automated waveguide system for the precise measurement of complex permittivity of low-to-high-loss liquids at microwave frequencies / U. Kaatze, R. Pottel, A. Wallush // Meas. Sci. Technol. – 1995. – 6, N 8. – P. 1201–1207. 
  5. Krupka J. Frequency domain complex permittivity measurements at microwave frequencies / J. Krupka // Meas. Sci. Technol. – 2006. – 17, N 6. – P. R55–R70.
  6. Two-layered disc quasi-optical dielectric resonators: electro-dynamics and application perspectives for complex permittivity measurements of lossy liquids / A. A. Barannik, N. T. Cherpak, Yu. V. Prokopenko et al. // Meas. Sci. Technol. – 2007. – 18, N 7. – P. 2231–2238.
  7. Gatash S. V. Very high frequency dielectrometer for the study of dynamical properties in disperse water systems / S. V. Gatash // Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. /   Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. – 1999. – 4, N 1. – С. 129–132.
  8. Afsar M. A novel open-resonator system for precise measurement of permittivity and loss-tangent / M. Afsar, H. Ding // IEEE Trans. on Instumentation and Measurement. – 2001. – 50, N 2. – P. 402–405.
  9. Complex Permittivity Measurement of High Loss Liquids and Its Application to Wine Analysis / Z. E. Eremenko, V. N. Skre-sanov, A. I. Shubnyi et al. // Electromagnetic Waves / ed. by V. Zhurbenko. – Rijeka: Publ. InTech., 2011. – Chap. 19. – P. 403–422.
  10. Nyfors E. G. Cylindrical Microwave Resonator Sensors for Measuring Materials under Flow: diss. … Dr. Sci. in Technol. / E. G. Nyfors; Helsinki University of Technology. – Espoo, 2000. – 181 p.
  11. Improved differential Ka band dielectrometer based on the wave propagation in a quartz cylinder surrounded by the high loss liquid under test // V. N. Skresanov, Z. E. Eremenko, V. V. Glamazdin, A. I. Shubnyi // Meas. Sci. Technol. – 2011. – 22, N 6. – P. 065403 (10 p.).
  12. Circular Layered Waveguide Use for Wideband Complex Permittivity Measurement of Lossy Liquids / V. N. Skresanov, Z. E. Eremenko, E. S. Kuznetsova // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. – 2014. – 63, N 3. – P. 694–701.
  13. Wang Y. Measurement of complex permittivity of liquids using waveguide techniques / Y. Wang, M. N. Afsar // Progress in Electromagnetic Research (PIER). – 2003. – 42. – P. 131–142.
  14. Вайнштейн Л. А. Электромагнитные волны / Л. А. Вайнштейн. – М.: Радио и связь, 1988. – 440 с.
  15. Eremenko  Z.E., Ganapolskii E.M., Vasilchenko V.V. Exact-calculated Resonator Method for Permittivity Measurement of High Loss Liquids at Millimeter Wavelength / Z. E. Eremenko, E. M. Ganapolskii, V. V. Vasilchenko // Meas. Sci. Technol. –2005. – 16, N 8. – Р. 1619–1627.
  16. Раевский А. С. Комплексные волны / А. С. Раевский, С. Б. Раевский. – М.: Радиотехника, 2010. – 224 c.