ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 537.87; 621.372

Технічна механіка, 2021, 3, 111 - 118

МОДЕЛЬ РОЗПОВСЮДЖЕННЯ Е-ПОЛЯРИЗОВАНОЇ ЕЛЕКТРОМАГНИТНОЇ ХВИЛІ В БАГАТОШАРОВІЙ ДИЕЛЕКТРИЧНІЙ СТРУКТУРІ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2021.03.111

Заболотний П. І.

Заболотний П. І.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України
Україна

      В роботі розглядається питання визначення діелектричної проникності багатошарових діелектричних структур при використанні радіохвильових інтерференційних методів. Відзначено, що у загальному випадку при проведенні вимірів інтерференційними методами одному виміряному значенню коефіцієнта відбиття може відповідати безліч значень діелектричної проникності. Ця невизначеність може бути усунена, якщо є можливість попереднього визначення впливу на коефіцієнти відбиття різних параметрів зондуючих електромагнітних хвиль. Зокрема є важливим отримання попередньої оцінки пливу кутів падіння та поляризації на діапазон зміни коефіцієнтів відбиття при зміні одного з параметрів структур.
      В даній роботі розглядається випадок, коли на багатошарову структуру падає плоска електромагнітна хвиля, у якій магнітне поле перпендикулярно площині падіння, тобто з E-поляризацією. Мета роботи – розробка моделі поширення E-поляризованої електромагнітної хвилі скрізь багатошарову діелектричну структуру при довільному куті падіння і визначення межі діапазону зміни коефіцієнта відбиття при зміні діелектричної проникності її шарів. Розроблено модель розповсюдження E-поляризованої електромагнітної хвилі в двошаровій діелектричній структурі, яку розташовано на металевій основі з ідеальною провідністю при довільному куті падіння електромагнітної хвилі на неї з повітря. На основі розробленої моделі запропоновано метод вимірювання відносної діелектричної проникності та тангенсу кута діелектричних втрат. Показано, що при нормальному падінні хвилі модуль коефіцієнта відбиття для Н- и Е-поляризації однакові. Тому для визначення відносної діелектричної проникності та тангенсу кута діелектричних втрат по виміряному модулю коефіцієнта відбиття необхідно проводити не тільки при нормальному, но й скісному падінні електромагнітної хвилі, при якому модулі коефіцієнта відбиття будуть відрізнятися для випадків Н- и Е-поляризації.
     

багатошарові діелектричні структури, E-поляризація, H-поляризація, діелектрична проникність, коефіцієнт відбиття

1. Борулько В. Ф., Дробахин О. О., Славин И. В. Многочастотные СВЧ неразрушающие методы измерения параметров слоистых диэлектриков. Днепропетровск: Изд-во ДГУ, 1992. 120 с.

2. Shaarawi A. M., Besieris I. M., Attiya A. M., El-Diwan E. Reflection and transmission of an electromagnetic X-wave incident on a planar air-dielectric interface: spectral analysis. Progress in Electromagnetics Research. 2001. V. 30. Pp. 213–249. https://doi.org/10.2528/PIER00042502

3. Kaz’min A. I., Fedyunin P. A. Reconstruction of the structure of the electrophysical parameters of multilayer dielectric materials and coatings from the frequency dependence of the attenuation coefficient of the field of a surface electromagnetic wave. Measurement Techniques. 2019. V. 62. Pp. 809–816. https://doi.org/10.1007/s11018-019-01699-7

4. Lytvynenko L. M., Prosvirnin S. L. Wave Diffraction by Periodic Multilayer Structures. Cottenham. UK: Cambridge Scientific Publishers, 2012. 158 pp.

5. Gerekos C., Tamponi A., Carrer L., Castelletti D., Santoni M., Bruzzone L. A Coherent Multilayer Simulator of Radargrams Acquired by Radar Sounder Instruments. IEEE Trans. on Geoscience and Remote Sensing. 2018, V. 56. Iss. 12, Pp. 7388–7404. https://doi.org/10.1109/TGRS.2018.2851020

6. Калиберда М. Е., Литвиненко Л. Н., Погарский С. А. Дифракция H- поляризованной электромагнитной волны на многоэлементной плоской полубесконечной решетке. Радиофизика и радиоастрономия. 2014. Т. 19. N 4. С. 348–357. https://doi.org/10.15407/rpra19.04.348

7. Chen L. F, Ong C. K. , Neo C. P. , Varadan V. V., Varadan V. K. Microwave Electronics: Measurement and Materials Characterization. New York: John Wiley & Sons, Ltd, 2004. 537 pp. https://doi.org/10.1002/0470020466

8. Дробахін О.О., Плаксін С.В., Рябчій В.Д., Салтиков Д.Ю. Техніка та напівпровідникова електроніка НВЧ: Навч. посібник /-3-є вид. (доповнене). Д.: ДНУ, 2018. 335 с.

9. Zabolotnyi P.I. Model of H-polarized wave propagation in the multilayer dielectric structure. Teh. Meh. 2021. No 1. Pp. 84–91. https://doi.org/10.15407/itm2021.01.084

Copyright (©) 2021 Заболотний П. І.

Copyright © 2014-2021 Технічна механіка