Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны
Приводятся результаты анализа двух вариантов нерезонансного метода исследования проводников, включая высокотемпературные сверхпроводники, при скользящих углах падения электромагнитной волны на исследуемый объект. На основе данных численного моделирования и экспериментальных измерений проведен сравни...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Радіофізика та електроніка |
|---|---|
| Datum: | 2012 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
2012
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/105902 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны / А.И. Губин, А.А. Лавринович, И.И. Миронов, Н.Т. Черпак // Радіофізика та електроніка. — 2012. — Т. 3(17), № 3. — С. 98-103. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859855799929536512 |
|---|---|
| author | Губин, А.И. Лавринович, А.А. Миронов, И.И. Черпак, Н.Т. |
| author_facet | Губин, А.И. Лавринович, А.А. Миронов, И.И. Черпак, Н.Т. |
| citation_txt | Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны / А.И. Губин, А.А. Лавринович, И.И. Миронов, Н.Т. Черпак // Радіофізика та електроніка. — 2012. — Т. 3(17), № 3. — С. 98-103. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Радіофізика та електроніка |
| description | Приводятся результаты анализа двух вариантов нерезонансного метода исследования проводников, включая высокотемпературные сверхпроводники, при скользящих углах падения электромагнитной волны на исследуемый объект. На основе данных численного моделирования и экспериментальных измерений проведен сравнительный анализ для волноводных секций прямоугольного сечения двух типов, а именно в виде уголкового изгиба и с наклонной закорачивающей плоскостью. Исследование проведено в 6-мм диапазоне длин волн при разных углах падения волны и разном поперечном сечении волноводной измерительной секции с плавными переходами на волновод стандартного сечения.
Наведено результати аналізу нерезонансних методів дослідження провідників, у тому числі високотемпературні надпровідники, при ковзних кутах падіння електромагнітної хвилі на об’єкт, що досліджується. На основі даних числового моделювання та експериментальних вимірювань наведено порівняльний аналіз для хвилеводних секцій прямокутного перерізу двох типів, а саме у вигляді кутового вигину та з нахиленою закорочувальною площиною. Дослідження проведено в 6-мм діапазоні хвиль при різних кутах падіння хвилі та різному поперечному перерізі вимірювальної секції з плавними переходами на хвилевод стандартного перерізу.
The results of the analysis of non resonant techniques of conductors including high temperature superconductors (HTS) studies, at the grazing angels of incidence of electromagnetic wave on the sample under test are shown. On the basis of the data of simulation and experimental measurements the comparative analysis for different waveguide sections are presented, namely, for waveguide sections in the forms of corner bend and oblique short circuit termination. The study is carried out in Ka-band at different angles of wave incidence and different height of waveguide cross-sections.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:44:00Z |
| format | Article |
| fulltext |
ППРРИИККЛЛААДДННААЯЯ РРААДДИИООФФИИЗЗИИККАА
_________________________________________________________________________________________________________________
УДК 621.396.6.029.64
А. И. Губин, А. А. Лавринович, И. И. Миронов, Н. Т. Черпак
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: gubin@ire.kharkov.ua
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОДХОДОВ К МИКРОВОЛНОВОМУ МЕТОДУ
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОВОДНИКОВ ПРИ СКОЛЬЗЯЩИХ УГЛАХ ПАДЕНИЯ ВОЛНЫ
Приводятся результаты анализа двух вариантов нерезонансного метода исследования проводников, включая высокотем-
пературные сверхпроводники, при скользящих углах падения электромагнитной волны на исследуемый объект. На основе данных
численного моделирования и экспериментальных измерений проведен сравнительный анализ для волноводных секций прямо-
угольного сечения двух типов, а именно в виде уголкового изгиба и с наклонной закорачивающей плоскостью. Исследование про-
ведено в 6-мм диапазоне длин волн при разных углах падения волны и разном поперечном сечении волноводной измерительной
секции с плавными переходами на волновод стандартного сечения. Ил. 7. Табл. 1. Библиогр.: 8 назв.
Ключевые слова: скользящие углы падения, коэффициент отражения, коэффициент прохождения, микроволновая про-
водимость, высокотемпературные сверхпроводники.
Изучение микроволновых свойств раз-
личных материалов, включая высокотемператур-
ные сверхпроводники (ВТСП), имеет важное зна-
чение как при исследовании их физических осо-
бенностей, так и при создании устройств на осно-
ве этих материалов. При этом для их исследова-
ния используют различные подходы и методы [1].
Один из них – это метод, когда при исследовании
материала используется коэффициент отражения вол-
ны от образца при скользящих углах падения [2, 3].
Данный подход может быть реализован при рас-
положении образца в прямоугольном волноводе в
виде наклонной закорачивающей плоскости, при
этом вектор Е лежит в плоскости падения вол-
ны (р-поляризация) [4]. По мере увеличения угла
падения, т. е. приближения его к углу Брюстера,
увеличивается чувствительность коэффициента
отражения к изменению проводимости образца.
Это обстоятельство позволяет исследовать образцы в
широком диапазоне частот, толщина которых,
больше глубины проникновения поля. Однако он
имеет и свои недостатки, связанные с неравно-
мерностью частотной характеристики (высокие
значения коэффициента стоячей волны (КСВН)) и
влиянием микрощелевых эффектов в максимуме
распределения поля между волноводной секцией
и образцом [5]. Эти недостатки налагают допол-
нительные требования к стабильности источника
электромагнитного излучения и технологии изго-
товления измерительных структур. Изложенных
выше недостатков лишена волноводная секция в
виде уголкового изгиба с исследуемым образцом,
расположенном на его срезе. Однако при этом
конструктивные особенности такой секции при-
водят к увеличению площади исследуемого об-
разца, что не всегда является приемлемым при
проведении исследований. Данный недостаток
частично можно устранить при использовании
волноводных секций пониженного сечения [6].
В настоящей работе приводятся резуль-
таты численного моделирования и эксперимен-
тальные исследования волноводной секции 6-мм
диапазона длин волн в виде уголкового изгиба
сечением 5,2×0,8 мм с волноводными переходами
на стандартное сечение 5,2×2,6 мм. На основе
полученных результатов проводится сравнитель-
ный анализ данной секции с секциями с наклон-
ной закорачивающей плоскостью.
1. Численный анализ и моделирование.
Для определения оптимальных характеристик волно-
водной измерительной секции в виде уголкового
изгиба был проведен численный анализ с исполь-
зованием программы CST Microwave Studio.
Структурная схема измерительной секции в виде
уголкового изгиба представлена на рис. 1.
а)
б)
Рис. 1. Секция в виде уголкового изгиба: а) – общий вид изме-
рительной ячейки (в сборе): 1 – фланец; 2 – прижимная пружи-
на; 3 – датчик температуры; 4 – зажимной винт; 5 – исследуе-
мый образец; 6 – волноводный переход; б) – уголковый изгиб
α
Е h
42 31
5
6
__________
ISSN 1028−821X Радиофизика и электроника. 2012. Т. 3(17). № 3 © ИРЭ НАН Украины, 2012
mailto:gubin@ire.kharkov.ua
А. И. Губин и др. / Сравнительный анализ подходов…
_________________________________________________________________________________________________________________
Использование геометрии секции в виде
уголкового изгиба приводит к увеличению пло-
щади волноводного среза для исследуемого об-
разца до двух раз по сравнению с секцией с
наклонной закорачивающей плоскостью (для од-
ного и того же угла и поперечного сечения волно-
водной секции). Для уменьшения площади иссле-
дуемого образца можно предложить использова-
ние волноводной секции с пониженным сечением
с плавными переходами на стандартное сечение.
Как показано [6], для этого целесообразно ис-
пользовать волноводные переходы, в которых
высота изменяется по закону гиперболического
тангенса в зависимости от продольной координаты.
В этом случае, с одной стороны, уменьшается
площадь образца, взаимодействующего с электро-
магнитным полем, с другой стороны, в волноводе
с пониженной высотой увеличивается напряжен-
ность поля, что в принципе важно с точки зрения
сохранения чувствительности. На рис. 2 пред-
ставлены картины распределения компоненты
электрического поля в двух плоскостях (вид
сверху и вид сбоку) для двух измерительных сек-
ций: уголкового изгиба (рис. 2, а) и наклонной
закорачивающей плоскости (рис. 2, б). Видно, что
в обоих случаях в области расположения иссле-
дуемого образца наблюдается повышенная на-
пряженность поля. Кроме того, для случая угол-
кового изгиба (рис. 2, а) она может изменяться с
изменением высоты h.
а)
б)
Рис. 2. Распределение электрического поля для секций в виде:
а) – уголкового изгиба; б) – наклонной закорачивающей плос-
кости
Во втором случае (рис. 2, б) плотность
поля максимальна в области острого угла секции.
Последнее приводит к усилению роли микрощели
в случае ее образования [5]. Также микрощель
усиливает изрезанность частотной характеристи-
ки коэффициента отражения (рис. 3, кривая 2), в
отличие от уголкового изгиба (рис. 3, кривая 1).
0,86
0,88
0,90
0,92
0,94
0,96
0,98
1,00
40 45 50 55 60
f , ГГц
1
2
r
R,
T
Рис. 3. Зависимость коэффициентов прохождения для уголко-
вого изгиба (кривая 1) и отражения для секции с наклонной
закорачивающей плоскостью (кривая 2)
Численный анализ проводился для волно-
водных секций в виде уголкового изгиба с двумя
значениями поперечного сечения: 1) стандартно-
го 5,2×2,6 мм; 2) с пониженной высотой волново-
да 5,2×0,8 мм. В обоих случаях волноводные из-
мерительные секции соединяются с волноводны-
ми линиями передачи стандартного сечения
5,2×2,6 мм.
Для сравнения полученных результатов
проведена нормировка по площади исследуемого
образца. Зависимости разности коэффициентов
прохождения ΔTr = TrCu – TrВТСП через уголковый
изгиб с образцами из меди (Cu, σCu = 5,96·107 См/м)
и ВТСП (в нормальном состоянии, когда Т > Тс,
где Тс – критическая температура ВТСП, σВТСП =
= 3,37·105 См/м) от площади окна волноводного
среза S (площадь волноводного среза равна мини-
мальной площади исследуемого образца) для
двух выше представленных секций показаны на
рис. 4. При этом угол падения волны на иссле-
дуемый образец составлял α = 84°, а частота, на
которой проводились исследования, равнялась
39,6 ГГц. Угол падения выбран как оптимальный
с точки зрения площади измеряемого образца и
повышения фактора увеличения чувствительнос-
ти (определяемого как изменение коэффициента
отражения/прохождения в зависимости от изме-
нения проводимости исследуемого образца [4]),
а также технологии изготовления волноводной
секции.
Как видно из рис. 4, в секции с меньшей
высотой разница в коэффициентах прохождения
ΔTr = TrCu – TrВТСП выше по сравнению с секцией
со стандартным сечением волновода, что говорит
о повышении фактора увеличения чувствитель-
99
А. И. Губин и др. / Сравнительный анализ подходов…
_________________________________________________________________________________________________________________
ности коэффициента прохождения к изменению
проводимости образца более чем в 3 раза (при
сохранении площади образца.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
0,000
0,005
0,010
0,015
Δ
Tr
S, мм2
Рис. 4. Зависимость разности коэффициентов прохождения
ΔTr (Cu – ВТСП) от площади S (секции с сечением волноводов:
■ – 5,2×0,8 мм, ▲ – 5,2×2,6 мм)
Суть наблюдаемого эффекта заключается
в том, что в волноводе с плавным переходом за
счет уменьшения высоты h между образцом и
волноводным каналом (см. рис. 1) увеличивается
напряженность поля в области расположения ис-
следуемого образца (см. рис. 2, а), а это в свою
очередь приводит к тому, что большая часть
энергии взаимодействует с образцом. На рис. 5
представлена зависимость разности коэффициентов
прохождения ΔTr образцов Cu и ВТСП (в нор-
мальном состоянии) от высоты h в уголковом
изгибе при угле падения α = 84°.
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
ΔT
r
h, мм
Рис. 5. Зависимость разности коэффициентов прохождения
ΔTr от высоты h для образцов Cu – ВТСП в уголковом изгибе
при угле падения α = 84°
2. Экспериментальная техника. Для
проверки полученных выше результатов числен-
ного анализа проведены экспериментальные ис-
следования свойств волноводных секций в виде
уголкового изгиба с измеряемыми проводниками
при комнатной температуре (300 К) и температу-
ре кипения жидкого азота (77 К). С учетом выше-
изложенного была изготовлена секция в виде
уголкового изгиба, представляющая собой соеди-
нение двух волноводных переходов с сечения
5,2×2,6 мм на сечение с пониженной высотой
5,2×0,8 мм под углом 168° (угол падения волны
на образец равен α = 84°) (см. рис. 1). Исследуе-
мые образцы размещались на срезе уголкового
изгиба на высоте h = 0,4 мм. Данная высота пред-
ставляется оптимальной с точки зрения допусти-
мой площади измеряемого образца и разности
ΔTr, которую желательно максимально увеличи-
вать. Измерения при низких температурах прове-
дены с использованием разработанной авторами
установки 6-мм диапазона длин волн, в основу
которой положен принцип фазового моста [5].
На рис. 6 показана разработанная и изготовленная
низкотемпературная вставка для проведения экс-
периментальных исследований.
2
3
1
Рис. 6. Общий вид вставки прибора для низкотемпературных
измерений 1 с измерительными секциями: с наклонной зако-
рачивающей плоскостью 2 и в виде уголкового изгиба 3
100
А. И. Губин и др. / Сравнительный анализ подходов…
_________________________________________________________________________________________________________________
На низкотемпературном крае вставки
расположен фланец, к которому герметично за-
крепляется металлический стакан для изоляции
волноводной секции и образца от жидкого хладо-
гента. Данная конструкция криостата позволяет
проводить исследования при температурах от
комнатной до температуры кипения жидкого ге-
лия. Исследования секций при комнатной темпе-
ратуре проводились с использовании панорамно-
го измерителя КСВН и ослабления Р2-68.
3. Сравнительный анализ фактора
увеличения чувствительности измерительных
секций. Исследования при комнатной темпера-
туре. Ранее показано [5], что щель между иссле-
дуемым образцом и поверхностью волноводной
секции образует микроканал, через который при
определенных резонансных условиях излучается
электромагнитная волна, что в свою очередь при-
водит к большим ошибкам измерения. Предло-
женная авторами конструкция измерительной
ячейки позволила разместить область соприкос-
новения исследуемого образца и волноводной
секции вне максимума поля, а следовательно,
свести к минимуму влияние щели между образ-
цом и волноводом, что значительно уменьшает
погрешность измерений. Важным преимущест-
вом данного подхода является то, что падающая и
отраженная волны развязаны между собой естест-
венным образом (реализуется «метод на проход»).
Учитывая факт прохождения части микроволно-
вого поля без взаимодействия с образцом, что
ведет к снижению фактора увеличения чувстви-
тельности, были проведены сравнительные ис-
следования с тремя различными измерительными
секциями с наклонной закорачивающей плоско-
стью. Первая секция представляла собой волно-
вод 5,2×2,6 мм с этой плоскостью, реализующей
угол падения волны на образец α = 80°. Вторая и
третья – аналогичные секции, но с высотой волно-
вода 0,8 мм и переходом на пониженное сечение
(с тангенсгиперболическим законом изменения
высоты [6]) и углами падения волны α = 80 и 84°.
В исследованиях использовались 6 об-
разцов, среди которых: поглотитель, текстури-
рованный объемный ВТСП образец YBaCuO [7]
в нормальном состоянии (σ = 3,37·105 См/м),
титан (σ = 1,8·106 См/м), чугун (σ = 1,9·106 См/м),
дюраль (σ = 107 См/м) и медь (σ = 5,7·107 См/м).
Исследования проводились при комнатной тем-
пературе на частоте 39,6 ГГц.
В таблице приведены результаты измере-
ния коэффициентов отражения R (для трех сек-
ций с наклонной закорачивающей плоскостью) и
прохождения Tr (для секции с уголковым изги-
бом) для различных образцов. Наибольшая раз-
ница коэффициентов прохождения/отражения для
различных образцов наблюдается для секции с
наклонной закорачивающей плоскостью без пе-
рехода на пониженное сечение волновода.
Несколько меньшим фактором увеличения чувстви-
тельности обладают секции с наклонной закора-
чивающей плоскостью с переходом на высоту
волновода 0,8 мм и углами α = 80 и 84°. Для
уголкового изгиба фактор увеличения чувстви-
тельности коэффициента отражения к изменению
проводимости образца наименьший.
Тип секции
Материал Н
ЗП
-с
ек
ци
я*
,
уг
ол
8
0°
,
b
=
2,
6
мм
(R
)
Н
ЗП
-с
ек
ци
я*
,
уг
ол
8
0°
,
b
=
0,
8
мм
(R
)
Н
ЗП
-с
ек
ци
я*
,
уг
ол
8
4°
,
b
=
0,
8
мм
(R
)
У
И
-с
ек
ци
я*
*,
уг
ол
8
4°
(T
r)
Поглотитель 0,047 0,152 0,178 0,254
ВТСП 0,442 0,405 0,226 0,642
Титан 0,890 0,830 0,663 0,677
Дюраль 0,928 0,855 0,707 0,694
Чугун 0,925 0,849 0,704 0,700
Медь 0,958 0,882 0,712 0,702
НЗП-секция* – секция с наклонной закорачивающей
плоскостью
УИ-секция** – секция в виде уголкового изгиба
При этом следует отметить, что хоть
фактор увеличения чувствительности для секции
с поперечным сечением волновода 5,2×2,6 мм
максимален, площадь исследуемого образца в
данном случае тоже максимальна. Применение
пониженного сечения приводит к снижению фак-
тора увеличения чувствительности, но и к значи-
тельному уменьшению площади образца. Для
уголкового изгиба фактор меньше вследствие
того, что часть мощности падающей волны не
взаимодействует с образцом. Такая ячейка, одна-
ко, обладает наименее изрезанной характеристи-
кой (см. рис. 3, кривая 1) и максимальной повто-
ряемостью, что приводит к уменьшению погреш-
ности измерений.
Измерения при температуре жидкого
азота. При низкотемпературных измерениях ис-
пользовались 3 секции с наклонной закорачи-
вающей плоскостью, из них одна секция на осно-
ве волновода 5,2×2,6 мм и углом падения 80° и
две секции с пониженным сечением высоты
5,2×0,8 мм и отличающимися углами падения
α = 80 и 84°, а также одна измерительная секция в
виде уголкового изгиба с углом 84° (см. рис. 6).
Зависимость потерь L от температуры образца
для различных измерительных секций показана
на рис. 7. В качестве исследуемого образца ис-
пользовалась пленка YBa2Cu3O7 толщиной 330 нм,
напыленная магнетронным способом в фир-
ме THEVA (Германия) на сапфировую подложку
толщиной 0,3 мм с буферным слоем CeO2.
101
А. И. Губин и др. / Сравнительный анализ подходов…
_________________________________________________________________________________________________________________
80 82 84 86 88 90 92 94
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
6,0
6,5
L,
д
Б
T, K
1
2
3
4
Рис. 7. Зависимость потерь L от температуры T для измери-
тельных секций с ВТСП пленкой: 1 – в виде уголкового изгиба,
α = 84°; 2 – НЗП-секции 5,2×0,8 мм, α = 84°; 3 – НЗП-секции
5,2×0,8 мм, α = 80°; 4 – НЗП-секции 5,2×2,6 мм, α = 80°
Наибольший фактор увеличения чувстви-
тельности (с величиной эффекта порядка 0,6 дБ)
наблюдается для секции с наклонной закорачи-
вающей плоскостью без перехода на пониженную
высоту волновода (кривая 3 рис. 7). Это связано
со сравнительно большой площадью исследуемого
образца. Несколько меньшим фактором (с вели-
чиной эффекта порядка 0,45 дБ) обладает секция
с наклонной закорачивающей плоскостью с пере-
ходом на пониженное сечение волновода
5,2×0,8 мм и углом α = 84° (кривая 2). Этот ре-
зультат можно объяснить тем, что влияние
уменьшения площади исследуемого образца на
снижение фактора увеличения чувствительности
измерительной секции превышает эффект роста
чувствительности по мере приближения угла па-
дения волны к углу Брюстера [8]. При этом также
наблюдается влияние микрощели, которое объяс-
няет немонотонность на графике в диапазоне
температур 82÷84,5 К. Еще большее уменьшение
фактора уменьшения чувствительности наблюда-
ется для измерительной секции с наклонной зако-
рачивающей плоскостью с переходом на пони-
женную высоту сечения волновода 5,2×0,8 мм и
при значении угла падения волны на образец 80°
(величина эффекта порядка 0,1 дБ) (кривая 4
рис. 7). Это объясняется небольшой площадью
образца и влиянием микрощели [6]. Появление
микрощели происходит за счет технологической
сложности изготовления плоского фланца с тре-
буемой плоскостностью в измерительной секции
и проявляется в резонансном излучении из микро-
волновода при определенных условиях (частота
излучения, высота микроканала, проводимость
стенки). Для измерительной секции в виде угол-
кового изгиба (кривая 1) фактор увеличения чув-
ствительности несколько выше, чем для описан-
ной секции, но ниже, чем для двух первых изме-
рительных секций (величина эффекта поряд-
ка 0,13 дБ). Относительно небольшое значение
фактора увеличения чувствительности объясняет-
ся тем, что при скользящих углах падения волны
часть энергии не взаимодействует с образцом.
Однако данная секция обладает наименее изре-
занной характеристикой и максимальной повто-
ряемостью в широком диапазоне частот, что при-
водит к уменьшению погрешности измерения.
Выводы. Таким образом, показано, что в
измерительной секции в виде уголкового изгиба
повышение фактора увеличения чувствительнос-
ти наблюдается при понижении высоты располо-
жения образца h. Измерительная секция в виде
уголкового изгиба обладает менее изрезанной
характеристикой коэффициента передачи и мак-
симальной повторяемостью результатов, что ве-
дет к уменьшению погрешности измерения.
Измерительные секции с наклонной закорачи-
вающей плоскостью обладают большей чувстви-
тельностью. Оптимальной для исследования
ВТСП пленок выглядит секция с пониженным
сечением высоты волновода (5,2×0,8 мм) и углом
α = 84°.
В зависимости от поставленной задачи и
требований, предъявляемых к результатам изме-
рений, можно использовать оба типа измеритель-
ных секций, выбор которых будет определяться
свойствами объекта исследования. Если необхо-
дима максимальная чувствительность, следует
выбирать измерительную секцию с наклонной
закорачивающей плоскостью. При исследовании
проводимости в определенной полосе частот бо-
лее приемлемым вариантом может оказаться сек-
ция в виде уголкового изгиба, однако в этом слу-
чае необходима оптимизация устройства с точки
зрения повышения чувствительности измерений
для конкретных образцов.
Авторы благодарны С. Витусевич и ее
коллегам (Forschungszentrum Jülich, Germany) за
предоставленную возможность проведения чис-
ленных исследований с использованием про-
граммы CST Microwave Studio.
Библиографический список
1. Surface Resistance Measurement Technique / A. P. Jenkins,
K. S. Kale, D. Dew-Hughes, A. V. Narlikar // Nova Science
Publishers, Inc., Studies of High Temperature Superconduc-
tors. – 1996. – 17. – Р. 179–219.
2. Feenstra B. J. Low Energy Electrodynamics of High-Tc
Superconductors, Proefschrift / B. J. Feenstra // University of
Gröningen, the Netherlands, 1997. – P. 162.
3. Cherpak N. T. Microwave Reflectivity of HTS Film / N. T. Cher-
pak, A. I. Gubin, A. A. Lavrinovich // Telecommunications
and Radio Engineering. – 2001. – 55, N 3. – Р. 81–89.
4. Губин А. И. Микроволновое отражение ВТСП образцов в
волноводных Е-структурах / А. И. Губин, А.А. Лаврино-
вич, Н.Т. Черпак // Письма в журн. техн. физики. – 2001. –
27, вып. 8. – C. 64–67.
5. Губин А. И. Grazing incidence reflectivity of high-Tc super-
conductors: mm wave technique of conductivity measu-
102
А. И. Губин и др. / Сравнительный анализ подходов…
_________________________________________________________________________________________________________________
103
rements / А. И. Губин, Н. Т. Черпак, А. А. Лавринович //
Радиофизика и электрон. – 2010. – 1(15), № 2. – С. 87–91.
6. Микроволновое отражение в прямоугольном волноводе от
проводящих образцов, размещенных на наклонном фланце
с микроканалом / С. И. Тарабан, А. И. Губин, А. А. Лаври-
нович, Н. Т. Черпак // Радиофизика и электрон.: сб. науч.
тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. – Х.,
2009. – 14, № 3. – С. 350–357.
7. Губин А. И. Микроволновый метод исследования ВТСП и
родственных материалов при скользящих углах падения /
А. И. Губин, А. А. Лавринович, Н. Т. Черпак // 16-я Меж-
дунар. Крым. конф. «СВЧ-техника и телекоммуникацион-
ные технологии» (КрыМиКо’2006): материалы конф. –
Севастополь, 2006. – Т. 2.– С. 782–783.
8. Борн М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф; пер. с англ.
под ред. Г. П. Мотулевич. – М.: Наука, 1973. – 720 с.
Рукопись поступила 31.01.2012.
A. I. Gubin, A. A. Lavrinovich,
I. I. Mironov, N. T. Cherpak
СOMPARATIVE ANALYSIS
OF THE APPROACHES TO A MICROWAVE
TECHNIQUE OF CONDUCTOR STUDY
AT WAVE GRAZING INCIDENCE
The results of the analysis of non resonant techniques
of conductors including high temperature superconductors (HTS)
studies, at the grazing angels of incidence of electromagnetic wave
on the sample under test are shown. On the basis of the data of simu-
lation and experimental measurements the comparative analysis for
different waveguide sections are presented, namely, for waveguide
sections in the forms of corner bend and oblique short circuit ter-
mination. The study is carried out in Ka-band at different angles of
wave incidence and different height of waveguide cross-sections.
Key words: grazing angles of incidence, reflection coef-
ficient, transmission coefficient, microwave conductivity, supercon-
ductors.
О. І. Губін, О. А. Лавринович,
І. І. Миронов, М. Т. Черпак
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ПІДХОДІВ
ДО МІКРОХВИЛЬОВОГО МЕТОДУ
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОВІДНИКІВ
ПРИ КОВЗНИХ КУТАХ ПАДІННЯ ХВИЛІ
Наведено результати аналізу нерезонансних методів
дослідження провідників, у тому числі високотемпературні
надпровідники, при ковзних кутах падіння електромагнітної
хвилі на об’єкт, що досліджується. На основі даних числового
моделювання та експериментальних вимірювань наведено
порівняльний аналіз для хвилеводних секцій прямокутного
перерізу двох типів, а саме у вигляді кутового вигину та з
нахиленою закорочувальною площиною. Дослідження прове-
дено в 6-мм діапазоні хвиль при різних кутах падіння хвилі та
різному поперечному перерізі вимірювальної секції з плавни-
ми переходами на хвилевод стандартного перерізу.
Ключові слова: ковзні кути падіння, коефіцієнт від-
биття, коефіцієнт проходження, мікрохвильова провідність,
високотемпературні надпровідники.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-105902 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1028-821X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:44:00Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Губин, А.И. Лавринович, А.А. Миронов, И.И. Черпак, Н.Т. 2016-09-12T19:10:29Z 2016-09-12T19:10:29Z 2012 Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны / А.И. Губин, А.А. Лавринович, И.И. Миронов, Н.Т. Черпак // Радіофізика та електроніка. — 2012. — Т. 3(17), № 3. — С. 98-103. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1028-821X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/105902 621.396.6.029.64 Приводятся результаты анализа двух вариантов нерезонансного метода исследования проводников, включая высокотемпературные сверхпроводники, при скользящих углах падения электромагнитной волны на исследуемый объект. На основе данных численного моделирования и экспериментальных измерений проведен сравнительный анализ для волноводных секций прямоугольного сечения двух типов, а именно в виде уголкового изгиба и с наклонной закорачивающей плоскостью. Исследование проведено в 6-мм диапазоне длин волн при разных углах падения волны и разном поперечном сечении волноводной измерительной секции с плавными переходами на волновод стандартного сечения. Наведено результати аналізу нерезонансних методів дослідження провідників, у тому числі високотемпературні надпровідники, при ковзних кутах падіння електромагнітної хвилі на об’єкт, що досліджується. На основі даних числового моделювання та експериментальних вимірювань наведено порівняльний аналіз для хвилеводних секцій прямокутного перерізу двох типів, а саме у вигляді кутового вигину та з нахиленою закорочувальною площиною. Дослідження проведено в 6-мм діапазоні хвиль при різних кутах падіння хвилі та різному поперечному перерізі вимірювальної секції з плавними переходами на хвилевод стандартного перерізу. The results of the analysis of non resonant techniques of conductors including high temperature superconductors (HTS) studies, at the grazing angels of incidence of electromagnetic wave on the sample under test are shown. On the basis of the data of simulation and experimental measurements the comparative analysis for different waveguide sections are presented, namely, for waveguide sections in the forms of corner bend and oblique short circuit termination. The study is carried out in Ka-band at different angles of wave incidence and different height of waveguide cross-sections. Авторы благодарны С. Витусевич и ее коллегам (Forschungszentrum Jülich, Germany) за предоставленную возможность проведения численных исследований с использованием программы CST Microwave Studio. ru Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України Радіофізика та електроніка Прикладная радиофизика Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны Порівняльний аналіз підходів до мікрохвильового методу дослідження провідників при ковзних кутах падіння хвилі Сomparative analysis of the approaches to a microwave technique of conductor study at wave grazing incidence Article published earlier |
| spellingShingle | Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны Губин, А.И. Лавринович, А.А. Миронов, И.И. Черпак, Н.Т. Прикладная радиофизика |
| title | Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны |
| title_alt | Порівняльний аналіз підходів до мікрохвильового методу дослідження провідників при ковзних кутах падіння хвилі Сomparative analysis of the approaches to a microwave technique of conductor study at wave grazing incidence |
| title_full | Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны |
| title_fullStr | Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны |
| title_full_unstemmed | Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны |
| title_short | Сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны |
| title_sort | сравнительный анализ подходов к микроволновому методу исследования проводников при скользящих углах падения волны |
| topic | Прикладная радиофизика |
| topic_facet | Прикладная радиофизика |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/105902 |
| work_keys_str_mv | AT gubinai sravnitelʹnyianalizpodhodovkmikrovolnovomumetoduissledovaniâprovodnikovpriskolʹzâŝihuglahpadeniâvolny AT lavrinovičaa sravnitelʹnyianalizpodhodovkmikrovolnovomumetoduissledovaniâprovodnikovpriskolʹzâŝihuglahpadeniâvolny AT mironovii sravnitelʹnyianalizpodhodovkmikrovolnovomumetoduissledovaniâprovodnikovpriskolʹzâŝihuglahpadeniâvolny AT čerpaknt sravnitelʹnyianalizpodhodovkmikrovolnovomumetoduissledovaniâprovodnikovpriskolʹzâŝihuglahpadeniâvolny AT gubinai porívnâlʹniianalízpídhodívdomíkrohvilʹovogometodudoslídžennâprovídnikívprikovznihkutahpadínnâhvilí AT lavrinovičaa porívnâlʹniianalízpídhodívdomíkrohvilʹovogometodudoslídžennâprovídnikívprikovznihkutahpadínnâhvilí AT mironovii porívnâlʹniianalízpídhodívdomíkrohvilʹovogometodudoslídžennâprovídnikívprikovznihkutahpadínnâhvilí AT čerpaknt porívnâlʹniianalízpídhodívdomíkrohvilʹovogometodudoslídžennâprovídnikívprikovznihkutahpadínnâhvilí AT gubinai somparativeanalysisoftheapproachestoamicrowavetechniqueofconductorstudyatwavegrazingincidence AT lavrinovičaa somparativeanalysisoftheapproachestoamicrowavetechniqueofconductorstudyatwavegrazingincidence AT mironovii somparativeanalysisoftheapproachestoamicrowavetechniqueofconductorstudyatwavegrazingincidence AT čerpaknt somparativeanalysisoftheapproachestoamicrowavetechniqueofconductorstudyatwavegrazingincidence |