Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии

Получено характеристическое уравнение для комплексных частот радиально-двухслойного диэлектрического цилиндрического резонатора, ограниченного проводящими торцевыми стенками. Приведены зависимости собственных частот и добротностей резонаторов от радиуса внутреннего слоя при его заполнении различными...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2004
Автори:	Прокопенко, Ю.В., Смирнова, Т.А., Филиппов, Ю.Ф., Матяш, О.А.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2004
Назва видання:	Вопросы атомной науки и техники
Теми:	Параметрическое излучение
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80448
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии / Ю.В. Прокопенко, Т.А. Смирнова, Ю.Ф. Филиппов, О.А. Матяш // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 4. — С. 93-96. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80448
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-804482025-02-23T19:28:24Z Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии Радіально-двошаровий квазіоптичний діелектричний резонатор для діелектрометрії Radially-two-layer quasi-optical dielectric resonator for dielectrography Прокопенко, Ю.В. Смирнова, Т.А. Филиппов, Ю.Ф. Матяш, О.А. Параметрическое излучение Получено характеристическое уравнение для комплексных частот радиально-двухслойного диэлектрического цилиндрического резонатора, ограниченного проводящими торцевыми стенками. Приведены зависимости собственных частот и добротностей резонаторов от радиуса внутреннего слоя при его заполнении различными веществами в восьмимиллиметровом диапазоне длин волн. Численные исследования характеристик резонатора проведены для колебания "шепчущей галереи" E₃₆ ₁ ₀. Изучена динамика распределения энергии этого колебания между слоями резонатора. Продемонстрирована возможность применения радиально-двухслойного диэлектрического резонатора в качестве измерительной ячейки диэлектрических проницаемостей веществ, обладающих как большими, так и малыми потерями. Отримано характеристичне рівняння для комплексних частот радіально-двошарового діелектричного циліндричного резонатора, обмеженого провідними торцевими стінками. Приведені залежності власних частот і добротностей резонаторів від радіуса внутрішнього шару при його заповнені різними речовинами в восьмиміліметровому діапазоні довжин хвиль. Чисельні дослідження характеристик резонатора проведені для коливання "шепочучої галереї" E₃₆ ₁ ₀. Вивчено динаміку розподілу енергії цього коливання між шарами резонатора. Продемонстровано можливість застосування радіально-двошарового діелектричного резонатора як вимірювальну комірку діелектричних проникливостей речовин, які мають як великі, так і малі втрати. The characteristic equation for complex frequencies of a radially-two-layer dielectric cylindrical resonator bounded by conductive end walls was obtained. At filling of resonator internal layer by the different substances the expressions of eigen frequencies and Q-factors of resonators from internal layer radius are given in a millimeter waveband. The numerical researches of the resonator characteristics are carried out for "whispering gallery" oscillation E₃₆ ₁ ₀. Dynamics of an energy distribution of this oscillation between layers of resonator was studied. The possibility of such resonator as a measuring cell of permittivity is shown for substances with both large and small losses. Работа выполнена при частичной поддержке НТЦУ по проекту №2051. 2004 Article Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии / Ю.В. Прокопенко, Т.А. Смирнова, Ю.Ф. Филиппов, О.А. Матяш // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 4. — С. 93-96. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80448 621.317.3 ru Вопросы атомной науки и техники application/pdf Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Параметрическое излучение Параметрическое излучение
spellingShingle	Параметрическое излучение Параметрическое излучение Прокопенко, Ю.В. Смирнова, Т.А. Филиппов, Ю.Ф. Матяш, О.А. Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии Вопросы атомной науки и техники
description	Получено характеристическое уравнение для комплексных частот радиально-двухслойного диэлектрического цилиндрического резонатора, ограниченного проводящими торцевыми стенками. Приведены зависимости собственных частот и добротностей резонаторов от радиуса внутреннего слоя при его заполнении различными веществами в восьмимиллиметровом диапазоне длин волн. Численные исследования характеристик резонатора проведены для колебания "шепчущей галереи" E₃₆ ₁ ₀. Изучена динамика распределения энергии этого колебания между слоями резонатора. Продемонстрирована возможность применения радиально-двухслойного диэлектрического резонатора в качестве измерительной ячейки диэлектрических проницаемостей веществ, обладающих как большими, так и малыми потерями.
format	Article
author	Прокопенко, Ю.В. Смирнова, Т.А. Филиппов, Ю.Ф. Матяш, О.А.
author_facet	Прокопенко, Ю.В. Смирнова, Т.А. Филиппов, Ю.Ф. Матяш, О.А.
author_sort	Прокопенко, Ю.В.
title	Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии
title_short	Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии
title_full	Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии
title_fullStr	Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии
title_full_unstemmed	Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии
title_sort	радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate	2004
topic_facet	Параметрическое излучение
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80448
citation_txt	Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии / Ю.В. Прокопенко, Т.А. Смирнова, Ю.Ф. Филиппов, О.А. Матяш // Вопросы атомной науки и техники. — 2004. — № 4. — С. 93-96. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv	AT prokopenkoûv radialʹnodvuhslojnyjkvazioptičeskijdiélektričeskijrezonatordlâdiélektrometrii AT smirnovata radialʹnodvuhslojnyjkvazioptičeskijdiélektričeskijrezonatordlâdiélektrometrii AT filippovûf radialʹnodvuhslojnyjkvazioptičeskijdiélektričeskijrezonatordlâdiélektrometrii AT matâšoa radialʹnodvuhslojnyjkvazioptičeskijdiélektričeskijrezonatordlâdiélektrometrii AT prokopenkoûv radíalʹnodvošarovijkvazíoptičnijdíelektričnijrezonatordlâdíelektrometríí AT smirnovata radíalʹnodvošarovijkvazíoptičnijdíelektričnijrezonatordlâdíelektrometríí AT filippovûf radíalʹnodvošarovijkvazíoptičnijdíelektričnijrezonatordlâdíelektrometríí AT matâšoa radíalʹnodvošarovijkvazíoptičnijdíelektričnijrezonatordlâdíelektrometríí AT prokopenkoûv radiallytwolayerquasiopticaldielectricresonatorfordielectrography AT smirnovata radiallytwolayerquasiopticaldielectricresonatorfordielectrography AT filippovûf radiallytwolayerquasiopticaldielectricresonatorfordielectrography AT matâšoa radiallytwolayerquasiopticaldielectricresonatorfordielectrography
first_indexed	2025-11-24T16:18:56Z
last_indexed	2025-11-24T16:18:56Z
_version_	1849689255305019392
fulltext	УДК 621.317.3 РАДИАЛЬНО-ДВУХСЛОЙНЫЙ КВАЗИОПТИЧЕСКИЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ДИЭЛЕКТРОМЕТРИИ Ю.В. Прокопенко, Т.А. Смирнова, Ю.Ф. Филиппов, О.А. Матяш Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины 61085, Харьков, ул. ак. Проскуры, 12, Украина; E-mail: prokopen@ire.kharkov.ua Получено характеристическое уравнение для комплексных частот радиально-двухслойного диэлектриче- ского цилиндрического резонатора, ограниченного проводящими торцевыми стенками. Приведены зависи- мости собственных частот и добротностей резонаторов от радиуса внутреннего слоя при его заполнении раз- личными веществами в восьмимиллиметровом диапазоне длин волн. Численные исследования характери- стик резонатора проведены для колебания "шепчущей галереи" E36 1 0. Изучена динамика распределения энергии этого колебания между слоями резонатора. Продемонстрирована возможность применения радиаль- но-двухслойного диэлектрического резонатора в качестве измерительной ячейки диэлектрических проница- емостей веществ, обладающих как большими, так и малыми потерями. 1. ВВЕДЕНИЕ Диэлектрометрия различных сред является од- ним из важных направлений физики твердого тела. Особое внимание уделяется точным измерениям значений комплексных диэлектрических проницае- мостей. В работе [1] рассмотрено рассеяние элек- тромагнитных волн на диэлектрической сфере мало- го диаметра в прямоугольном волноводе. Проведе- ны исследования диэлектрических проницаемостей сегнетоэлектриков с малыми потерями в широком диапазоне частот. В настоящее время ряд малогабаритных прибо- ров создаются на базе квазиоптических диэлектри- ческих резонаторов (КДР), возбужденных на колеба- ниях типа "шепчущей галереи". Эти колебания весь- ма чувствительны к состоянию поверхностей резо- натора и параметров диэлектрика. Исследование их в последнее время является одним из развивающих- ся направлений физики твердого тела. Существен- ным недостатком, возникающим при анализе экспе- риментальных данных, является отсутствие строгого электродинамического анализа. Ограничивая резо- натор проводящими торцевыми плоскостями можно найти точные значения спектральных характеристик собственных колебаний. Решение обратной задачи определяет комплексную диэлектрическую прони- цаемость )tg1( δεε i+′= диэлектрика, из которого изготовлен резонатор [2-4]. Практический интерес вызывает радиально-двухслойный КДР, в котором слои представляют различные анизотропные ди- электрики [5]. Нами приведены результаты исследо- вания зависимости комплексных собственных ча- стот такого резонатора от диаметра внутренней гра- ницы раздела диэлектриков при заполнении вну- треннего слоя различными веществами. 2. РАДИАЛЬНО-ДВУХСЛОЙНЫЙ КДР Исследуются спектральные характеристики резо- нансных колебаний анизотропного радиально-двух- слойного КДР (рис. 1), ограниченного на торцах ( lz ;0= ; l – продольный размер резонатора) иде- ально проводящими плоскостями. Радиус внутрен- него слоя – 1r , а внешнего – 2r . Слои КДР изготов- лены из различных одноосных монокристаллов, оси анизотропии которых параллельны его аксиальной оси. l Z 2r 1r Рис. 1. Радиально-двухслойный КДР с проводя- щими торцевыми поверхностями Аксиальные компоненты электромагнитных по- лей резонансных колебаний радиально-двухслойно- го КДР имеют вид )(exp)(cos)( tnizkrGE zEz ωϕνν −= ; )(exp)(sin)( tnizkrGH zHz ωϕνν −= , где      ≥ ≤≤+ ≤ = 20 )1( 2122 11 ),( ),()( ),( rrrqHD rrrrqNCrqJB rrrqJA G njn jnjnjnjn jnjn jν характеризует распределение поля по радиусу в ν - слое резонатора. Здесь jnjnjnjn DCBA ,,, – постоянные, определяемые граничными условиями и условием возбуждения электромагнитных колебаний в КДР; индекс j принимает значение E или H ; )(zJ n , )(zNn и )()1( zH n – цилиндрические функции Бесселя, Неймана и Ханкеля первого рода; ;...2 ;1 ;0=n – ази- мутальное волновое число. Радиальные ( νjq – вну- три диэлектрических слоёв и 0q – вне диэлектри- ______________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4. Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с. 93-96. 93 mailto:prokopen@ire.kharkov.ua; ков) и аксиальный zk компоненты волнового векто- ра полей КДР равны: 22 0 2 zH kkq −= ⊥ νν ε ; νννν εε ⊥= /\|\| 22 HE qq ; 22 0 2 0 zkkq −= ; lmk z /π= , где νε \|\| и νε ⊥ – компоненты тензора диэлектрической прони- цаемости [ ijε ] для ν -го слоя в направлениях, парал- лельном и перпендикулярном оптической оси кри- сталла; ck /0 ω= ; c – скорость света; ''' ωωω i−= – собственная комплексная круговая частота КДР; ;...2 ;1 ;0=m – аксиальный индекс. Спектральные характеристики анизотропного ра- диально-двухслойного резонатора определяются ре- шениями характеристического уравнения: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) .022 0 22 0 00 22 0 22 0 00 =−−+ +−−+ +−−+ +−−+ +−−+ +−− H N E J HEHE H J E N HEHE E N E J HHEE H N E N HEHE H J E J HEHE H N H J HHEE ZZ ZZ ZZ ZZ ZZ ZZ βααβ αββα βααβ ββαα ααββ βααβ ϑϑχγγχ ϑϑχγγχ γχγχχ ϑχ ϑ χϑϑγγχ χϑϑγγχ χ ϑχ ϑγχγχ (1) В уравнении (1) приняты следующие обозначения: 2 20 2 2 2 00 /)( rkqqnk Hz −− −=χ ; 2 10 2 2 2 1 /)( rkqqnk HHz −− −=χ ; jjjjj 111212 ασξσϑ ξ −= ; 0222 αξσγ ξ −= jjj , в которых ξ при- нимает значения )( )(1 ~ ~ ~ ~ pjpn pjpn pjp j pp rqJ rqJ rq ′ =α или )( )(1 ~2 ~2 ~2 ~2 pjn pjn pj j p rqN rqN rq ′ =β , где 2 ;1~ , =pp , штрих обозначает дифференцирование цилиндрических функций по аргументу; νν εσ \|\|=j при Ej = ; 1=j νσ при Hj = ; )( )(1 20 )1( 20 )1( 20 0 rqH rqH rq n n ′ =α ; )( )( 22 12 rqR rqR Z jn jnj R = , под R подразумевается J или N . Вне области частотного вырождения в радиаль- но-двухслойном резонаторе существуют независи- мые ЕН и НЕ колебания. Условие разделения типов колебаний приведено в [5]. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ КДР Численные исследования были проведены для собственного аксиально-однородного колебания E36 1 0 радиально-двухслойного резонатора с наруж- ным слоем из фторопласта, зажатого между двумя металлическими пластинами. В качестве внутренне- го слоя использовались различные вещества, как с малыми, так и с большими значениями тангенсов угла потерь 1tgδ . Внешний диаметр КДР 22r состав- лял величину 78 мм (рис. 1). Диаметр проводящих торцевых пластин предполагался бесконечным. Ди- электрическая проницаемость фторопласта 2\|\|22 εεε == ⊥ была равна 2,04, а тангенс угла потерь в продольном и перпендикулярном направлениях 2tgδ =1,7×10-4. На рис. 2 приведены результаты исследований при заполнении внутреннего слоя резонатора раз- личными изотропными веществами с диэлектриче- скими проницаемостями 1ε ′ и тангенсами угла по- терь 1tgδ . Диаметр внутреннего слоя резонатора 12r =6,6 см. Из рисунка видно, что для веществ с 1ε ′ >10 сдвиг собственной частоты КДР ( airff − ) относи- тельно частоты резонатора с воздушным заполнени- ем, для которого airf =35,157 ГГц, является незначи- тельным. Кроме того, собственная частота КДР по- чти не изменяется при заполнении внутреннего слоя веществами с различными значениями тангенсов угла потерь 1tgδ . Различить такие вещества позво- ляют зависимости добротностей резонатора (см. рис. 2,б). Для внутреннего слоя КДР из веществ с 1,8≤ 1ε ′ <10 крутизна частотных характеристик ре- зонатора значительно увеличивается. При 1ε ′ = 2ε ′ до- бротности всех исследуемых резонаторов имеют практически одинаковые значения и слабо зависят от тангенсов углов потерь 1tgδ . 5 10 15 20 25 -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 f - f ai r , Г Гц ε ' 1 tgδ 1 =0,5 tgδ 1 =1,0 tgδ 1 =1,5 tgδ 1 =2,0 а 5 10 15 20 25 50 100 150 200 250 300 350 400 Q ε ' 1 tgδ 1 =0,5 tgδ 1 =1,0 tgδ 1 =1,5 tgδ 1 =2,0 б Рис. 2. Зависимости сдвига собственной частоты (а) и добротности (б) радиально-двухслойного КДР от диэлектрической проницаемости внутреннего слоя На рис. 3 приведено распределение zE компо- ненты поля колебания E36 1 0 при заполнении вну- треннего слоя КДР водой с 1ε ′ =16,5847 и 1tgδ =1,632. Радиус внутреннего слоя был равен 3,5 см. Собственная частота резонатора имела значение 36,9 ГГц. Добротность резонатора равнялась 66,8. -4 -2 0 2 4 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 -4 -2 0 2 4 E z/E z m ax Y , с м X , см Рис. 3. Колебание "шепчущей галереи" E36 1 0 Исследования радиально-двухслойного КДР с переменным радиусом внутреннего слоя были про- ведены при его заполнении воздухом ( 1ε ′ =1; 1tgδ =0), бензином ( 1ε ′ =1,88; 1tgδ =3,3×10-3), трансформа- 94 торным маслом ( 1ε ′ =2,2; 1tgδ =4,5×10-3), плавленым кварцем ( 1ε ′ =3,6; 1tgδ =1,2×10-4) и водой. Диаметр внутреннего слоя резонатора 12r изменялся от нуле- вого значения до максимально возможной величи- ны. Частотные и энергетические характеристики ре- зонатора приведены на рис. 4. При определении соб- ственных частот и добротности резонатора при за- полнении внутреннего слоя водой учитывалась её дисперсионная зависимость комплексной проницае- мости )(1 fε при температуре 20°С [6]. 0,0 0,4 0,8 1,2 26 28 30 32 34 36 38 1,4 1,6 1,8 tgδ 1 tgδ 1 30 40 50 60 12 16 20 ε 1 ' ε 1 ' f , ГГц f , Г Гц r2-r1, см а 0,0 0,4 0,8 1,2 0 2000 4000 6000 8000 воздух бензин масло кварц водаQ r 2 -r 1 , см б Рис. 4. Частотные (а) и энергетические (б) харак- теристики радиально-двухслойного КДР Динамика распределения энергии и напряжённо- сти E36 1 0 колебания при изменении радиуса вну- треннего слоя КДР приведена на рис.5. При сравне- нии радиуса внутреннего слоя резонатора с 1ε ′ > 2ε ′ и радиуса каустики дискового резонатора из вещества наружного слоя поле собственного колебания ра- диально-двухслойного резонатора начинает прони- кать во внутренний слой. С увеличением радиуса 1r поле E36 1 0 колебания пересосредотачивается во вну- тренний слой, проходя стадию двойной вариации по радиусу. При 1r >3,5 см наружный слой резонатора практически не влияет на собственное колебание. Аналогичная картина распределения поля собствен- ного колебания радиально-двухслойного КДР на- блюдается при заполнении внутреннего слоя раз- личными веществами с 1ε ′ > 2ε ′ . Отличие в том, что с увеличением радиуса внутреннего слоя при 1tgδ > 2tgδ наблюдается сильное затухание поля собствен- ного колебания резонатора. Данное поглощение поля собственного колебания резонатора может быть использовано при измерениях комплексной ди- электрической проницаемости вещества внутренне- го слоя. 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 \|E z\|/\| E z\| m ax r, cm W i / W 1 m ax r, cm r 1 =2,5 cm 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 \|E z\|/ \|E z\| m ax r, cm W i / W 1 m ax r, cm r 1 =2,85 cm 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 \|E z\|/\| E z\| m ax r, cm W i / W 1 m ax r, cm r 1 =2,9 cm 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 \|E z\|/\|E z\| m ax r, cm W i / W 1 m ax r, cm r 1 =2,92 cm 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 \|E z\|/ \|E z\| m ax r, cm W i / W 1 m ax r, cm r 1 =2,95 cm 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 1 2 3 4 5 6 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 \|E z\|/\| E z\| m ax r, cm W i / W 1 m ax r, cm r 1 =3,5 cm Рис. 5. Распределение плотности энергии и напряжённости электрического поля E36 1 0 колебания ра- диально-двухслойного диэлектрического резонатора с радиусом внутреннего слоя 1r и наружного слоя 2r =3,9 см. В качестве внутреннего слоя использован плавленый кварц, а наружного – фторопласт Электромагнитное поле ( 1W ); Электрическое поле ( 2W ); Магнитное поле ( 3W ) При заполнении внутреннего слоя веществами с большими потерями его существенное влияние на характеристики резонатора начинает проявляться только при толщине наружного слоя 12 rr − <0,7. При больших толщинах наружного слоя характеристики радиально-двухслойного резонатора соответствуют дисковому КДР из фторопласта, для которого дан- ный параметр отображает расположение внутренней каустики. Увеличение внутреннего слоя приводит к сдвигу собственной частоты резонатора и при 1tgδ > ______________________________________________________________ ВОПРОСЫ АТОМНОЙ НАУКИ И ТЕХНИКИ. 2004. № 4. Серия: Плазменная электроника и новые методы ускорения (4), с. 93-96. 95 2tgδ к снижению его добротности. С уменьшением толщины наружного слоя собственная частота и до- бротность радиально-двухслойного резонатора стре- мятся к соответствующим значениям дискового КДР из вещества внутреннего слоя. Из рис. 4 видно, что характер влияния различных веществ на харак- теристики КДР позволяет использовать данный ре- зонатор в качестве активного элемента в измери- тельных приборах диэлектрических проницаемо- стей. 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Проведены исследования радиально-двухслойно- го КДР с колебанием "шепчущей галереи" E36 1 0 при заполнении внутреннего слоя различными веще- ствами. На примере резонатора с внутренним слоем из плавленого кварца, а наружного из фторопласта, изучена динамика распределения плотности энергии и напряжённости электрического поля этого колеба- ния при изменении радиуса внутреннего слоя. Пока- зана возможность использования такого резонатора в качестве измерительной ячейки диэлектрометра в 8-мм диапазоне длин волн. Работа выполнена при частичной поддержке НТЦУ по проекту №2051. ЛИТЕРАТУРА 1. А.И.Козарь, Н.А.Хижняк. Отражение электро- магнитных волн от резонансной сферы в волно- воде // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1975, т.18, № 1, с.29-37. 2. А.А.Баранник, Ю.В.Прокопенко, Ю.Ф.Филип- пов и др. Квазиоптический диэлектрический ре- зонатор с одноосной анизотропией. Измерение микроволновых характеристик диэлектриков и проводников // Радиофизика и электроника. Харьков: Ин-т радиофизики и электроники НАН Украины. 2000, т.5, № 3, с.104-109. 3. M. Fatih Akay, Yu. Prokopenko, S. Kharkovsky. Resonance Characteristics of Whispering Gallery Modes in Parallel-Plates-Type Cylindrical Dielec- tric Resonators // Microwave and Optical Tech. Lett. 2004, v.40, No.2, p.96-101. 4. Ю.В.Прокопенко, Ю.Ф.Филиппов Анизотроп- ный дисковый диэлектрический резонатор с проводящими торцевыми стенками // ЖТФ. 2002, т.72, №.6, c.79-84. 5. А.А.Баранник, Ю.В.Прокопенко, Т.А.Смирнова и др. Кольцевой квазиоптический диэлектриче- ский резонатор с проводящими торцевыми стен- ками // Радиофизика и электроника. Харьков: ИРЭ НАН Украины. 2001, т.6, №2, с.201-205. 6. H.A. Hyatt. Emission, Reflection, and Absorption of Microwave at a Smooth Air-water Interface // J. Quant. Specrtosc. Transfer. 1970, v.10, p.217-247. RADIALLY-TWO-LAYER QUASI-OPTICAL DIELECTRIC RESONATOR FOR DIELECTROGRAPHY Yu.V. Prokopenko, T.A.Smirnova, Yu.F. Filippov, O.A. Matyash The characteristic equation for complex frequencies of a radially-two-layer dielectric cylindrical resonator bounded by conductive end walls was obtained. At filling of resonator internal layer by the different substances the expressions of eigen frequencies and Q-factors of resonators from internal layer radius are given in a millimeter waveband. The numerical researches of the resonator characteristics are carried out for "whispering gallery" oscilla- tion E36 1 0. Dynamics of an energy distribution of this oscillation between layers of resonator was studied. The possi- bility of such resonator as a measuring cell of permittivity is shown for substances with both large and small losses. РАДІАЛЬНО-ДВОШАРОВИЙ КВАЗІОПТИЧНИЙ ДІЕЛЕКТРИЧНИЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ДІЕЛЕКТРОМЕТРІЇ Ю.В. Прокопенко, Т.О.Смірнова, Ю.Ф. Філіпов, О.О.Матяш Отримано характеристичне рівняння для комплексних частот радіально-двошарового діелектричного циліндричного резонатора, обмеженого провідними торцевими стінками. Приведені залежності власних частот і добротностей резонаторів від радіуса внутрішнього шару при його заповнені різними речовинами в восьмиміліметровому діапазоні довжин хвиль. Чисельні дослідження характеристик резонатора проведені для коливання "шепочучої галереї" E36 1 0. Вивчено динаміку розподілу енергії цього коливання між шарами резонатора. Продемонстровано можливість застосування радіально-двошарового діелектричного резонатора як вимірювальну комірку діелектричних проникливостей речовин, які мають як великі, так і малі втрати. 96 ЛИТЕРАТУРА

Радиально-двухслойный квазиоптический диэлектрический резонатор для диэлектрометрии

Репозитарії

Схожі ресурси