DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2018-1(81)-182-190

Математична модель взаємодії ближнього поля коаксіального давача із шаруватим середовищем

В’ячеслав Пилипович Манойлов, Дмитро Сергійович Морозов, Тетяна Миколаївна Нікітчук, Іван Іванович Полещук

Анотація


Розглянуто конструкцію коаксіальних давачів для НВЧ-досліджень складу речовини. Розглянуті
особливості використання НВЧ-давачів ближнього поля для дослідження складу речовини.
Проаналізовано шляхи вдосконалення коаксіальних давачів для дослідження багатошарових
діелектриків в медико-біологічних дослідженнях. Показано, що введення круглого диску дозволяє
локалізувати електричне поле в площині паралельній апертурі давача. Запропоновано варіант
математичної моделі взаємодії ближнього поля коаксіального давача із шаруватим середовищем.
Проведено кількісний аналіз резонаторного давача з круглим диском з позиції досягнення підвищення
чутливості визначення параметрів багатошарових діелектричних об’єктів. Результати розрахунків
порівнюються з відповідними результатами лабораторних досліджень.

Ключові слова


коаксіальний резонатор; шаруватий діелектрик

Повний текст:

PDF

Посилання


Skripnik, Ju.A., Janenko, A.F., Manoylov, V.F., Kucenko, V.P. and Gimpelevich, Ju.B. (2003), Mikrovolnovaja radiometrija fizicheskih i biologicheskih obektov, Volyn', Zhitomir, 406 p.

Kucenko, V.P., Skripnik, Ju.A., Tregubov, N.F., Shevchenko, K.L. and Janenko, A.F. (2011), Metody i sredstva sverhvysokochastotnoj radiometrii, Nauka і osvіta , Doneck, 322 p.

Gordіenko, Ju.O. and Lepіh, Ja.І. (2011), «Іntelektual'nі vimіrjuval'nі sistemi na osnovі datchikіv novogo pokolіnnja», Astroprint, Odesa, pр. 186–190.

Hyde, M.W. (2014), «Nondestructive characterization of PEC-backed materials using the combined measurement of a rectangular waveguide and coaxial probe», IEEE Microw/Wireless Compon.Lett, Vol. 24, No. 11, pp. 808–810.

Gordienko, Ju.E., Petrov, V.V. and Hammud, F.M. (2005), «Ocenka chislenno-analiticheskih modelej rezonatornyh datchikov s koaksial'noj izmeritel'noj aperturoj», Radiotehnika, No. 140, pр. 156–162.

Pimenov, Ju.V., Vol'man, V.I. and Muravcov, A.D. (2000), Tehnicheskaja jelektrodinamika, Radio i svjaz', Moscow, 536 p.

Ilarionov, Ju.A., Raevskij, A.S., Raevskij, S.B. and Sedakov, A.Ju. (2013), Ustrojstva SVCh- i NVCh-diapazonov, Radiotehnika, Moscow, 750 p.

Anlage, S.M., Talanov, V.V. and Schwartz, A.R. (2007), «Principeles of near-field microwave microscopy. Scaning probe microscopy: electrical and electromechanical phenomena at the nanoscale», Springer-Vertag, New-York, pp. 215–253.

Lee, K., Park, W. and Kim, I. (2001), «Near-field scaning microscopy using resonant waveguide probe at millimeter wavelengths», Journal of the Korean Physical Society, Vol. 39, No. 6, pp. 1002–1006.

Yee, L.K. (2015), «Modelling of microwave eleptical and conical tip sensors for in vivo dielectric measurements», IEEE international RF and microwave Conferense (RFM), pp. 222–226.

Baskakov, S.N. (2015), Jelektrodinamika i rasprostranenie radiovoln, Radiotehnika, Moscow, 418 p.

Dumin, A.N. (2000), «Difrakcija nestacionarnoj TEM volny na otkrytom konce koaksial'nogo volnovoda», Radiofizika i radioastronomija, Vol. 5, No. 1, pp. 55–67.

Gordіenko, Ju.E. and Rjabuhіn, A.A. (2001), « Vychislenie kompleksnyh rezonansnyh chastot SVCh rezonatornyh datchikov aperturnogo tipa», Radiojelektronika i informatika, No. 2, pp. 4–7.

Neganov, V.A., Nefjodov, E.I. and Jarovoj, G.P. (2002), Jelektrodinamicheskie metody proektirovanija ustrojstv SVCh i antenn, Radio i svjaz', Moscow, 400 p.

Manoylov, V.P. and Nazarchuk, L.Ju. (2012), «Viznachennja parametrіv matematichnoї modelі blizhn'ohvil'ovoї vzaєmodії antenn z bіologіchnim seredovishhem», Vіsnik NTUU «KPІ», Serіya Radіotehnіka. Radіoaparatobuduvannja, No. 50, pp. 83–91.

Manoylov, V.P. and Nazarchuk, L.Ju. (2003), «Іmpedansna model' aplіkatornoї anteni», Vіsnik ZhDTU, No. 1 (25), pp. 69–79.

Berezovs'kij, V.A. and Kolotilov, N.N. (1990), Biofizicheskie harakteristiki tkanej cheloveka, spravochnik, Naukova dumka, Kyiv, 224 p.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Микроволновая радиометрия физических и биологических объектов / Ю.А. Скрипник, А.Ф. Яненко, В.Ф. Манойлов, В.П. Куценко, Ю.Б. Гимпелевич. – Житомир : «Волынь». – 2003. – 406 с.
  2. Методы и средства сверхвысокочастотной радиометрии / В.П. Куценко, Ю.А. Скрипник, Н.Ф. Трегубов, К.Л. Шевченко, А.Ф. Яненко. – Донецк : Наука і освіта. – 2011. – 322 с.
  3. Інтелектуальні вимірювальні системи на основі датчиків нового покоління / Ю.О. Гордієнко, Я.І. Лепіх та ін. – Одеса : Астропринт. – 2011. – С. 186–190.
  4. Hyde M.W. Nondestructive characterization of PEC-backed materials using the combined measurements of a rectangular waveguide and coaxial probe / M.W. Hyde // IEEE Microw/Wireless Compon.Lett. – 2014. – Vol. 24. – No. 11. – Pp. 808–810.
  5. Гордиенко Ю.Е. Оценка численно-аналитических моделей резонаторных датчиков с коаксиальной измерительной апертурой / Ю.Е. Гордиенко, В.В. Петров, Ф.М. Хаммуд // Науч.-техн. сборник «Радиотехника». – Харьков : ХНУРЕ, 2005. – Вып. 140. – С. 156–162.
  6. Пименов Ю.В. Техническая электродинамика / Ю.В. Пименов, В.И. Вольман, А.Д. Муравцов. – М. : Радио и связь, 2000. – 536 с.
  7. Устройства СВЧ- и НВЧ-диапазонов / Ю.А. Иларионов, А.С. Раевский, С.Б. Раевский, А.Ю. Седаков. – М. : Радиотехника, 2013. – 750 с.
  8. Anlage S.M. Principeles of near-field microwave microscopy / S.M. Anlage, V.V. Talanov, A.R. Schwartz // Scaning probe microscopy: electrical and electromechanical phenomena at the nanoscale ; in S.V. Kalinin, A.Gruveman (ed.). – New-York : Springer-Vertag, 2007/ – Vol. 1. – P. 215–253.
  9. Lee K. Near-field scaning microscopy using resonant waveguide probe at millimeter wavelengths / K.Lee, W.Park, I.Kim // Journal of the Korean Physical Society. – 2001. – Vol. 39. – № 6. – P. 1002–1006.
  10. Yee L.K. Modelling of microwave eleptical and conical tip sensors for in vivo dielectric measurements / L.K. Yee // IEEE international RF and microwave Conferense (RFM). – 2015. – P. 222–226.
  11. Баскаков С.Н. Электродинамика и распространение радиоволн / С.Н. Баскаков. – М. : Радиотехника, 2015. – 418 с.
  12. Думин А.Н. Дифракция нестационарной ТЕМ волны на открытом конце коаксиального волновода / А.Н. Думин // Радиофизика и радиоастрономия. – Т. 5. – 2000. – № 1. – С. 55–67.
  13. Гордієнко Ю.Е. Вычисление комплексных резонансных частот СВЧ резонаторных датчиков апертурного типа / Ю.Е. Гордієнко, А.А. Рябухін // Радиоэлектроника и информатика. – 2001. – № 2. – С. 4–7.
  14. Неганов В.А. Электродинамические методы проектирования устройств СВЧ и антенн / В.А. Неганов, Е.И. Нефёдов, Г.П. Яровой. – М. : Радио и связь, 2002. – 400 с.
  15. Манойлов В.П. Визначення параметрів математичної моделі ближньохвильової взаємодії антенн з біологічним середовищем / В.П. Манойлов, Л.Ю. Назарчук // Вісник НТУУ «КПІ». Серія : Радіотехніка. Радіоапаратобудування. – 2012. – № 50. – С. 83–91.
  16. Манойлов В.П. Імпедансна модель аплікаторної антени / В.П. Манойлов, Л.Ю. Назарчук // Вісник ЖДТУ. – № 1 (25). – С. 69–79.
  17. Березовський В.А. Биофизические характеристики тканей человека : справочник / В.А. Березовський, Н.Н. Колотилов. – К. : Наукова думка, 1990. – 224 с.




Copyright (c) 2018 В’ячеслав Пилипович Манойлов, Дмитро Сергійович Морозов, Тетяна Миколаївна Нікітчук, Іван Іванович Полещук

Ліцензія Creative Commons
Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.