Визначення характеристик шаруватої структури за реконструйованою з коефіцієнтів відбиття матрицею розсіювання

Abstract

Подається метод визначення діелектричної проникності та товщини шарів плоскої шаруватої структури за результатами вимірювання коефіцієнта відбиття плоскої електромагнітної хвилі. В цьому методі використовується підхід до реконструкції частотної залежності всіх елементів матриці розсіювання в обмеженому діапазоні частот. Матриця розсіювання відновлюється через перерахунок виміряних коефіцієнтів відбиття від такої структури у вільному просторі та на ідеально провідній підкладці. Високої точності обчислення діелектричної проникності та товщини шарів досягнуто за рахунок ідентифікації спектральних коефіцієнтів, які виділено з елементів матриці розсіювання та описано скінченним рядом незгасаючих комплексних експонент.

Представлен метод определения диэлектрических проницаемостей и толщин слоев плоской многослойной структуры исходя из результатов измерений коэффициента отражения плоской электромагнитной волны. В этом методе используется подход к реконструкции частотной зависимости всех элементов матрицы рассеяния в ограниченном диапазоне частот. Восстановление матрицы рассеяния осуществлено путем перерасчета измеренных коэффициентов отражения от такой структуры в свободном пространстве и на идеально проводящей подложке. Высокой точности определения диэлектрической проницаемости и толщины слоев удалось достичь за счет идентификации спектральных коэффициентов, которые выделены из элементов матрицы рассеяния и представлены в виде конечного ряда незатухающих комплексных экспонент.

A new method for determination of both layers’ permittivity and thickness of a plain multilayer structure is proposed. The reflection coefficient of a plain electromagnetic wave is considered as initial data in the problem. The method is based on an approach to reconstruction of the frequency dependences of all scattering matrix elements in a limited waveband. The scattering matrix has been recovered by recalculation of the measured reflection coefficients for this structure in free space and on a perfectly-conducting screen. A high accuracy in both permittivity and thickness determination is achieved due to identification of spectral coefficients which are distinguished from scattering matrix elements and expressed as a finite series of undamped complex exponents.