Радиально-двухслойный шар как датчик диэлектрических характеристик жидкости, в которую он погружен

Abstract

Изучена возможность использования радиально-двухслойного шарового диэлектрического резонатора в качестве датчика для определения комплексной диэлектрической проницаемости окружающей среды. Приведены соотношения для компонент электромагнитных полей собственных колебаний и характеристические уравнения резонатора. В сантиметровом диапазоне длин волн проведены численные исследования резонатора с кварцевым внутренним и поликоровым внешним слоями при помещении его в различные среды. Показано, что чувствительность изменения собственной частоты резонатора к изменениям диэлектрической проницаемости окружающей среды определяется радиальной толщиной внешнего слоя.

Вивчена можливість використання двошарового кульового діелектричного резонатора в якості датчика для визначення комплексної діелектричної проникності навколишнього середовища. Наведено вирази для компонент електромагнітних полів власних коливань і характеристичні рівняння резонатора. У сантиметровому діапазоні довжин хвиль здійснено числові дослідження резонатора з кварцовим внутрішнім та полікоровим зовнішнім прошарками при розміщенні його в різних середовищах. Показано, що чутливість змінення власної частоти резонатора до змін діелектричної проникності навколишнього середовища визначається радіальною товщиною зовнішнього прошарку.

The availability of radially two-layered sphere resonator as permittivity sensor of surroundings is studied. Expressions for electromagnetic fields components of eigenmodes and characteristic equations of a resonator are given. In centimeter wave band, the numerical calculations of the resonator with quartz inner layer and polikor external layer are made at its placement into different surroundings. It is shown the sensitivity of the frequency variation to the permittivity variation of surroundings is determined by the external layer thickness.