Проектирование радиоволновых (СВЧ) приборов неразрушающего контроля материалов. Мищенко С.В - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Коэффициент прохождения волн Т через материал с расслоением можно выразить через соответст-
вующие коэффициенты для каждого из трех слоев
2
c1
c21
2
1 F
Ftt
T
ρρ+
=
,
где
dnj
eF
c
0
2
c
λ
π
−
= ; n
c
– коэффициент преломления для среднего слоя.
С учетом того, что средний слой представляет собой воздушный промежуток, можно получить значе-
ние коэффициента прохождения Т и фазы ψ:
()
2
sin41
2
21
2
21
2
2
2
1
2
β
ρρ+ρρ−
=
tt
T
;
α+β+αρρ−
α−β+αρρ
=ψ
cos)cos(
sin)sin(
tg
21
21
,
где
cc
0
21
2
nd
λ
π
+ψ+ψ=α
;
cc
0
21
4
nd
λ
π
+ϕ+ϕ=β
.
На рис. 1.14 представлены зависимости коэффициента прохождения микрорадиоволн с длиной вол-
ны λ
0
= 8 мм через слой с ε = 4,5 и tg δ = 0,03 толщиной 25 мм, имеющий расслоение с раскрытием от
0,1 до 0,4 мм, от глубины залегания расслоения h (расстояние от поверхности до середины расслоения).
Как видно из рисунка, наличие расслоения в слое диэлектрика вызывает значительное изменение
как модуля, так и фазы комплексного коэффициента прохождения радиоволн через слой с дефектом.
Изменения амплитуды и фазы, вызванные наличием расслоения внутри слоя из материала с указан-
ными диэлектрическими свойствами, вполне доступны для обнаружения даже сравнительно простыми
радиотехническими средствами. Так, наличие расслоения в середине слоя образца толщиной 25 мм с ε =
4,5 и tg δ = 0,03 с раскрытием 0,1 мм вызывает изменение модуля коэффициента прохождения примерно
в 3,6 раза. Наличие расслоений еще больше влияет на изменение фазы (для рассмотренного случая фаза
изменяется от -0,42 до +0,45 рад).
Выведенные соотношения для Т и ψ не учитывают явления дифракции радиоволн на контуре, огра-
ничивающем расслоение, что будет иметь место в действительности из-за скачка значений диэлектри-
ческих параметров. Дифракционные явления еще больше повысят чувствительность метода к выявле-
нию расслоений.
Рис. 1.14 Зависимость коэффициента прохождения для плоского слоя |T |
2
|T |
2
р
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
2
4
6
8
h, мм
0,4 мм
0,3
0,2
0,1 мм

Страницы