Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 76 стр.

                                       2π
                                 β =           .   (3.48)
                                       λ   d


     При отладке балансных схем необходимо принять ряд мер.
     1. Рассогласование в волноводном тракте свести до минимума. Особое
внимание следует уделить тем узлам, электрическая длина которых меняется в
процессе измерения.
     2. Степень баланса необходимо довести до достаточно высокой. Для этого все
регулирующие элементы должны допускать плавную регулировку.
     В балансных методах точность измерения ограничена точностью аттенюатора,
фазовращателя и микрометрической системы, используемой для отсчета приращения
толщины жидкости. Точность измерения ε' в этих методах порядка 0,3—0,6%, а ε"
порядка 1%.
     В [234] описана измерительная установка с двухканальной системой, позволяющая
с высокой точностью определять комплексную диэлектрическую проницаемость
жидкостей с высокими потерями. Установка работает в диапазоне 9 ГГц и позволяет
проводить измерения абсолютных значений комплексной диэлектрической
проницаемости воды, ε' с точностью 0,06% и ε" с точностью 0,15%.
     Как видно из вышесказанного, резонаторные методы измерения диэлектрической
проницаемости имеют высокую точность. Вполне оправдано их применение на частотах
свыше 5 ГГц. Их применение на более низких частотах связано с созданием громоздких
объемных резонаторов, что не удобно как с точки зрения геометрических размеров, так и
с необходимостью иметь для измерения большие количества образца. Выход из этой
ситуации предложен в работе [306] путем использования резонаторов со спиральной
линией задержки. Подобный подход позволяет решить сразу две проблемы: уменьшить
геометрический размер резонатора и минимизировать количество измеряемого вещества.
Кратко рассмотрим устройства и методику измерений диэлектрической проницаемости с
помощью спиральных резонаторов.

                         3.3.3. Диапазон частот 250 ÷ 3000 МГц


      Имеющиеся методы измерения диэлектрических параметров в данном диапазоне
частот являются менее совершенными и менее освоенными по сравнению c
имеющимися метрологическими устройствами в области низких и сверхвысоких
частот.
      Ввиду ряда технических трудностей, устройства для измерения диэлектрических
параметров диэлектриков в дециметровой области длин волн (250 ÷ 3000 МГц)
отличаются большой ошибкой измерений (до 40%), громоздкостью измерительных
систем, требованием значительных количеств исследуемого вещества, сложностью
настройки, производства измерений и др.
      Используя замедляющие системы и компенсационный принцип измерений, было
сконструировано устройство для определения диэлектрических параметров как низко-,
так и высокопотерных веществ в диапазоне от 250 МГц до 3000 МГц.

              Резонансный метод определения диэлектрических констант

     В качестве датчика используется четвертьволновый коаксиальный резонатор со
спиральным внутренним проводником, играющим роль замедляющей системы.
Резонатор в этом случае образуется тогда, когда спираль, экранированную кожухом,
закоротить с двух сторон проводящими плоскостями (рис. 27). При подводе к
резонатору высокочастотной энергии в нем будут наблюдаться резонансы всякий раз,

                                                                                   76