Открытый резонатор для измерения электрофизических параметров веществ Часть l. Модель резонатора / An Open Resonator for Measuring Electrical Physical Parameters of Substances Part 1. Resonator Model

Кузьмичев И.К. / Kuzmichev, I.K.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины, Харьков, Украина / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины, Харьков, Украина
Попков А. Ю. / Popkov, A. Yu.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины, Харьков, Украина / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины, Харьков, Украина
Выпуск в базе РИНЦ
Кузьмичев И.К., Попков А. Ю. Открытый резонатор для измерения электрофизических параметров веществ Часть l. Модель резонатора // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 3(8). С. 100–109. DOI: 10.25210/jfop-1303-100109
Kuzmichev, I.K., Popkov, A. Yu. An Open Resonator for Measuring Electrical Physical Parameters of Substances Part 1. Resonator Model // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 3(8). P. 100–109. DOI: 10.25210/jfop-1303-100109

Аннотация: Рассмотрен объемный резонатор с диэлектрической шайбой, образованный цилиндрической, конической и сферической поверхностями. В таком резонаторе возбуждаются только аксиально-симметричные колебания, и он является электродинамической моделью полусферического открытого резонатора (ОР) с отрезком сверхразмерного круглого волновода. Исследованы энергетические и спектральные характеристики такого резонатора с диэлектрическими шайбами. Обнаружен квазипериодический характер этих зависимостей. Показано их качественное совпадение с аналогичными зависимостями для цилиндрического резонатора. Установлено, что физические процессы в рассматриваемом резонаторе и полусферическом ОР с отрезком сверхразмерного круглого волновода идентичны.
Abstract: In this paper, volume resonators formed by cylindrical, conical or spherical surfaces with dielectric disc loads are considered. The resonator of the kind only maintains axially symmetric oscillations and makes up the electrodynamical model of a hemispherical open resonator (OR) with a super-dimensional circular waveguide segment sticking out. The energy and spectrum characteristics of this OR with a dielectric disc have been studied to find out about quasi-periodic behavior and qualitative coincidence of the dependences with those of the cylindrical resonator. The identity of physical processes in the considered resonator and in the hemispherical resonator with a super-dimensional waveguide segment has been established.
Ключевые слова: объемный резонатор, открытый резонатор, сверхразмерный волновод, perтittivity, voluтe resonator, open resonator, объемный резонатор

Литература / References
  1. Kawa ata, Н., Ko ayashi, у. Accurate Measurements of Complex Permittivity of Liquid Based on a TM Mode Cylindrical Cavity Method // The 35th Europen Microwave Conference: Inter. Conf., 3-7 October 2005: Conf. Proc. Paris. 2005. P. 369-372.
  2. Аfsar, М. N., Вutton, K. MillimeterWave Dielectric Measurement of Materials // Proc. of the IEEE. 1985. Vol. 73. No. 1. P. 131-153.
  3. Егоров В. Н. Резонансные методы исследования диэлектриков на СВЧ // Приборы и техника эксперимента. 2007. № 2. С. 5-38.
  4. Вenjaтin, В. уang, Sarah, L. Katz, Keely, J. Willis, Мarcus, J. We er, /rena Knezevic, Susan, C. Hagness and John H. Booske. A High-Q Terahertz Resonator for the Measurement of Electronic Properties of Conductors and Low-Loss Dielectrics. // Terahertz Science and Technology. 2012. Vol. 2. No. 4. P. 449-459.
  5. Власов С. Н., Копосова Е. В., Мясникова С. Е., Паршин В. В. Открытые резонаторы с тонкими диэлектрическими пластинами // Изв. вузов. Радиофизика. 2006. Т. 49. № 3. С. 219-226.
  6. Паршин В. В., Серов Е. А. Резонансный метод исследования диэлектрических жидкостей в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн // Изв. вузов. Радиофизика. 2011. Т. 54. № 8-9. С. 701-707.
  7. Kuzтichev, /. K., Мelezhik, Р. N., and Рoedinchuk, А.уe. An Open Resonator for Physical Studies // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. 2006. Vol. 27. No. 6. P. 857-869.
  8. Ильинский А. С., Слепян Г. Я. Колебания и волны в электродинамических системах с потерями. М.: Изд-во МГУ. 1983. 232 с.
  9. Golu , G. Н., Van Loan, C. F. Matrix Computations (3rd Ed., 1996). Johns Hopkins University Press. 1996. 728p.
  10. Вайнштейн Л. А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь. 1988. 440 с.
  11. Попков А. Ю., Поединчук А. Е., Кузьмичев И. К. Объемные резонаторы в виде тел вращения сложной формы: численный алгоритм расчета спектра // Радиофизика и электроника: сб. науч. тр. / НАН Украины. Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова. Харьков. 2008. Т. 13. № 3. С. 473-480.
  12. Попков А. Ю. Электродинамическая модель открытого резонатора с диэлектрическим слоем // Радиофизика и электроника. 2010. Т. 1 (15). № 3. С. 35-39.
  13. Техника субмиллиметровых волн / Под ред. Р.А. Валитова. М.: Сов. радио. 1969. 478 с.