автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Научные основы радиоволновых методов и средств неразрушающего контроля низкоимпедансных композиционных материалов

доктора технических наук
Дмитриенко, Герман Вячеславович
город
Санкт-Петербург
год
2009
специальность ВАК РФ
05.11.13
Диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам на тему «Научные основы радиоволновых методов и средств неразрушающего контроля низкоимпедансных композиционных материалов»

Автореферат диссертации по теме "Научные основы радиоволновых методов и средств неразрушающего контроля низкоимпедансных композиционных материалов"

На правах рукописи

ДМИТРИЕНКО Герман Вячеславович

сйч

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ РАДИОВОЛНОВЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НИЗКОИМПЕДАНСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Специальность: 05.11.13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург 2009

003485009

Работа выполнена в Северо-Западном государственном заочном техническом университете

Научный консультант доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Потапов Анатолий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Балашов Виктор Михайлович

доктор технических наук, профессор Прокопенко Виктор Трофимович

доктор технических наук, профессор заслуженный деятель науки РФ Мишин Валерий Алексеевич

Ведущая организация: ЗАО «НИИИН МНПО «СПЕКТР»

Защита состоится 15 декабря 2009 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д212.244.01 при Северо-Западном государственном заочном техническом университете по адресу: 191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, 5.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Западного государственного заочного технического университета (Санкт-Петербург).

Автореферат разослан 12 ноября 2009 г.

Ученый секретарь ,

диссертационного совета Иванова И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Сегодня активно разрабатываются и создаются различные виды неядерного электромагнитного оружия (ЭМО), основной целью которого является вывод из функционирования радиоэлектронных средств воздействием на радиотехническую аппаратуру мощными электромагнитными импульсами. С 1960х годов в США и СССР были приняты программы по обеспечению электромагнитной стойкости стратегических систем вооружений и военной техники: ракет, пусковых установок, самолетов PJIC и т.д. В 1980-1990 гг в США и СССР (России) начали проводиться исследования по созданию неядерного ЭМО высокой мощности и высокой направленности действия. Испытания такого ЭМО проводились в военных конфликтах в 1991г. в Ираке, в 1999г. в Югославии.

Для защиты от ЭМО в настоящее время происходит стремительное развитие технологий в области создания новых защитных радиопоглощающих материалов и покрытий для самолетной, космической и судостроительной промыш-ленностей. Новые защитные радиопоглощающие материалы по своей основе композиционные материалы (КМ), которые имеют уникальные характеристики по отражению и поглощению электромагнитных волн. Как радиотехнические материалы они представляют интерес в качестве укрытий для защиты радиотехнической аппаратуры от радиоизлучения, и вызывает особенный интерес у разработчиков радиотехнической аппаратуры. Работы по КМ зарубежными фирмами ведутся с 60-х годов прошлого века. Интерес к радиопоглощающим материалам возрос в 70-е годы, когда администрация США объявила о программе разработки «невидимого» бомбардировщика (программа Stealth). В 80-е годы такие материалы уже используются в самолетах В-2 и F-117 и самолетах повышенной скрытности ATF ВВС США, ATA ВМС США, английском EFA, французском Rafale и пр. В настоящее время в данной области работают много отечественных и зарубежных фирм, но судить о результатах их работ довольно сложно, вследствии крайне малого количества публикуемых данных о новых радиопоглощающих материалах и особенно мало об их радиотехнических характеристиках и свойствах.

В последнее время (в 90 гг. прошлого века) появились принципиально новые виды радиопоглощающих материалов, такие как: проводящие полимеры, углеродные нанотрубки, наноструктурные КМ, позволяющие создавать тонкие легкие широкополосные радиопоглотители электромагнитных волн с коэффи-

циентом отражения Я<10 дБ в диапазоне частот от 2,6 до 38 ГТц, имеющие высокую проводимость в пределах 1-ИО3 (Омхсм)"1. В электродинамике такие материалы классифицируются как низкоимпедансные. Низкоимпедансные КМ (НКМ) по своим электрическим свойствам относятся к диэлектрическим материалам, которые характеризуются большими значениями относительной диэлектрической проницаемости е и тангенса угла диэлектрических потерь tgS одновременно. Эти материалы образуют особую группу диэлектрических материалов. По технологии изготовления НКМ обладают большим затуханием электромагнитной энергии до 70 дБ/мм по толщине в широком диапазоне частот. НКМ по своей сути являются радиозащитными материалами.

Одним из представителей такого класса КМ являются углеродосодержа-щие материалы - углепластики, по своим электрическим свойствам это диэлектрики, имеющие высокое значение проводимости. Углепластики широко применяются в военной технике как конструкционные материалы для создания несущих конструкций, и как радиотехнические материалы: для уменьшения эффективной отражающей поверхности летательных аппаратов, кораблей; для защиты радиотехнических систем от мощных электромагнитных излучений. Они хорошо зарекомендовали себя в новых разработках в качестве защитных укрытий от новых видов вооружений, типа лазеров, пучкового оружия и т.д. Особенность углеродосодержащих материалов заключается в том, что падающая на них электромагнитная волна распространяется по их поверхности, тем самым, замедляя процесс прожигания материала в глубину.

Для НКМ в настоящее время нет единой сложившейся электродинамической теории описания свойств, методик и измерительных средств для контроля их диэлектрических характеристик в процессе производства и эксплуатации. Существующие традиционные косвенные методы и методики измерения электродинамических характеристик диэлектриков на СВЧ для НКМ не пригодны из-за большой неопределенности итогового результата, который соизмерим с промахом. Основными причинами больших неопределенностей являются сильно упрощенные математические модели; из-за сильной почти вертикальной зависимости диэлектрической проницаемости е НКМ от значений комплексного коэффициента отражения. При проектировании новых радиотехнических систем разработчикам необходимо знать параметры е НКМ, так как от характеристик выбранного материала зависят защищенность и жизнеспособность системы. Поэтому с появлением новых технологий изготовления принципиально но-

вых НКМ еще сильнее возникает необходимость создания новых методик и средств контроля комплексной е НКМ с целью повышения качества изделий из НКМ. НКМ имеют большой диапазон значений е , широкий частотный диапазон эксплуатации. Для всего частотного диапазона НКМ необходимо создать комплекс измерительных средств, методик измерений, новых образцовых мер, созданных на основе традиционных косвенных методов. Это может достигаться путем модернизации существующих методов и путем создания новых методов и средств неразрушающего контроля низкоимпедансных композиционных материалов.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности радиоволновых методов и средств неразрушающего контроля диэлектрических параметров низкоимпедансных композиционных материалов, применяемых в качестве защитных укрытий, обладающих большими значениями относительной диэлектрической проницаемостью и большими потерями одновременно на

свч.

Задачи исследования. Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Проведение сравнительного анализа и исследование применимости традиционных радиоволновых методов, метрологической аппаратуры, методик измерения традиционных методов непосредственно к измерению диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов.

2. Разработка электродинамической теории для описания работы волно-водных, резонаторных измерительных датчиков, участвующих в процессе измерения диэлектрических характеристик низкоимпедансных композиционных материалов, дающей меньшую неопределенность значений диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов.

3. Проведение анализа и исследование влияния шероховатой поверхности образца измеряемого низкоимпедансного композиционного материала на точность измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов. Разработка методов по ее учету в процессе обработки результатов измерений.

4. Разработка адекватных электродинамических моделей низкоимпедансных композиционных материалов, описывающих все диэлектрические свойства НКМ в процессе взаимодействия с электромагнитной волной в строгой электродинамической постановке, выделение основных факторов, несущих инфор-

мацию о комплексной диэлектрической проницаемости исследуемого образца низкоимпедансного композиционного материала в процессе взаимодействия электромагнитной волны с измеряемым материалом.

5. Разработка принципиально новых конструкций измерительных датчиков для проведения контроля комплексной диэлектрической проницаемости низко-импедансных композиционных материалов.

6. Разработка методов по построению конструкций измерительных волно-водных, резонаторных датчиков и методик выполнения измерений комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов.

7. Разработка и создание новых образцовых мер для контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов, обладающих шероховатой поверхностью, разработка методов изготовления, аттестации и контроля их точности.

Методы исследований. Основные теоретические результаты работы базируются на математических методах электродинамики: аппарате интегральных и дифференциальных исчислений; теории уравнений Максвелла; аналитических методах; методах статистической обработки результатов экспериментов; численных методах математической физики и вычислительной математики. Достоверность основных теоретических положений и выводов подтверждено экспериментально.

Научная новизна. Научной новизной обладают следующие результаты работы:

1. Созданы новые теоретические и практические основы радиоволновых методов неразрушающего исследования и контроля электродинамических свойств низкоимпедансных композиционных материалов на основе волно-водных, резонаторных и радиоволновых измерительных датчиков.

2. Созданы новые конструкции измерительных волноводных и резонаторных датчиков. Разработаны методы по их созданию для проведения контроля диэлектрических характеристик низкоимпедансных композиционных материалов.

3. Создана новая метрологическая база промежуточных образцовых мер, учитывающая шероховатую поверхность измеряемого образца низкоимпедансного композиционного материала.

4. Проведен контроль диэлектрической проницаемости образцов низкоимпе-

дансных композиционных материалов, имеющих шероховатую поверхность и большие значения диэлектрической проницаемости на СВЧ.

5. Дана оценка вклада шероховатой поверхности измеряемого низкоимпеданс-ного композиционного материала, влияющая на точность в процессе измерения комплексной диэлектрической проницаемости и в процессе обработки результата измерений.

6. Получены новые данные комплексной диэлектрической проницаемости для ряда новых материалов, типа углепластиков радиотехнического назначения, имеющих шероховатую поверхность. На основе разработанной методологии экспериментально исследованы низкоимпедансные композиционные материалы.

Практическая ценность результатов диссертационной работы заключается в том, что усовершенствованны радиоволновые методы неразрушающего контроля, разработаны новые метрологические средства, промежуточные образцовые меры и методики, позволяющие производить контроль, исследования и измерения относительной диэлектрической проницаемости существующих и новых низкоимпедансных композиционных материалов, имеющих шероховатую поверхность и большие значения комплексной диэлектрической проницаемости с повышенной достоверностью; получены новые данные относительной диэлектрической проницаемости для ряда специальных материалов. Результаты выполненных исследований представляют интерес для разработчиков защитных укрытий радиотехнических систем от воздействия мощных электромагнитных импульсов, для оценки свойств низкоимпедансных материалов, а также непосредственно производителям низкоимпедансных материалов для контроля параметров материалов в процессе их производства.

Проведены практические измерения и контроль е низкоимпедансных композиционных материалов ряда материалов, имеющих шероховатую поверхность, в результате которых получены значения е НКМ с высокой точностью. Методика контроля е НКМ внедрена на ФНПЦ ОАО «НПО «Марс» г. Ульяновска.

Положения и результаты выносимые па защиту. Проведенные исследования позволили теоретически обосновать и практически реализовать новые научные положения и результаты, выносимые на защиту:

На защиту выносятся следующие положения: 1. обобщенная электродинамическая модель низкоимпедансных композицион-

ных материалов для проведения контроля комплексной диэлектрической проницаемости косвенными методами;

2. математические модели измерительных датчиков для контроля комплексной относительной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов волноводными и резонаторными методами в строгой электродинамической постановке;

3. математический аппарат прикладной электродинамики для анализа электродинамических характеристик низкоимпедансных композиционных материалов, измеряемых с помощью волноводных и резонаторных измерительных датчиков;

4. электродинамическая модель шероховатой поверхности для контроля характеристик низкоимпедансных материалов, участвующая в процессе обработки результатов измерения комплексной диэлектрической проницаемости НКМ;

5. конструкции волноводных и резонаторных измерительных датчиков, реализующих распределенное взаимодействие электромагнитной волны с низко-импедансным композиционным материалом и способы их изготовления;

6. промежуточные образцовые меры для повышения точности проведения контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов и способы их изготовления.

Достоверность результатов диссертационной работы базируется на строгих теоретических подходах, адекватных математических моделях измерительных датчиков, построенных на их основе, которые подтверждены теоретическими и экспериментальными исследованиями, проведенными автором при измерении новых и существующих образцов НКМ. Разработанные измерительные датчики и методики контроля использовались в опытно-конструкторских работах, что позволило обеспечить надежную защиту радиотехнических систем.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на I, III Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем» г. Ульяновск 1998, 2001 г; на секциях школы-семинара, проводимой в рамках Федеральной целевой программы «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997 - 2000 годы» г. Ульяновск 1999, 2004 г.; на 8-ой и 9-ой международной научно-технической конференции «Оптические, радио-

волновые и тепловые методы и средства контроля качества материалов, промышленных изделий и окружающей среды.» г. Ульяновск 2000, 2004 г.; на III международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов.» г. Волгоград 2004 г.; на XXVII Российской школы, посвященной 150-летию К.Э. Циолковского, 100-летию С.П. Королева и 60-летию Государственного ракетного центра «КБ им. Академика В.П. Макеева» г. Миасс 2007 г., на ежегодных научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников УлГТУ 1997-2004 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 48 печатных трудов, в том числе 1 монография, 7 научных статьи в центральных периодических журналах, рекомендуемых Высшей аттестационной комиссией для публикации основных материалов диссертаций, представляемых на соискание ученой степени доктора наук, 11 патентов РФ на изобретения, 7 статей в сборниках научных трудов институтов и университетов, 20 тезисов и докладов на научно-технических конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Общий объем диссертации 259 страниц и список используемых источников из 263 наименований. В состав основной части входят 80 рисунков и 4 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель работы и определены задачи исследований, решаемые в диссертационной работе, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, приведены сведения о структуре работы.

В первой главе производится анализ применимости существующих традиционных методов измерения диэлектрической проницаемости на СВЧ для НКМ.

По проведенному анализу установлено, что НКМ разрабатывались как радиотехнические поглощающие материалы для снижения уровня отраженного сигнала. По технологии изготовления и по своим электрическим свойствам НКМ относятся к диэлектрическим материалам, которые характеризуются одновременно большими значениями диэлектрической проницаемости е , тангенсом угла диэлектрических потерь tg5. Значения этих величин определяются

технологией изготовления НКМ. НКМ имеют сложную внутреннюю структуру (многослойную, многомерную, пористую) и одновременно обладают хорошими радиотехническими (высокий коэффициент отражения, большое значение комплексной диэлектрической проницаемости е) и механическими (жаростойкость, высокая прочность, малая плотность, высокая химическая стойкость и др.) характеристиками. По своим свойствам НКМ существенно отличаются от традиционных диэлектрических материалов, поэтому проведение контроля е НКМ традиционными методами и средствами измерения является проблематичным.

На СВЧ измерение е традиционных диэлектрических материалов производится косвенными методами: волноводными, резонаторными и радиоволновыми. Как следует из проведенного обзора, измерения материалов подобных НКМ производилось в единичных случаях, в узкой полосе частот. Для полного анализа возможности применимости косвенных методов для контроля е НКМ производится подробное рассмотрение применяемости каждого метода.

Волноводный метод. Суть метода состоит в сравнении режимов работы волновода с помещением измеряемого образца материала в волновод и без него. Затем по полученным результатам значений комплексного коэффициента отражения от измеряемого образца или прохождения через образец, вычисляется значение е . В качестве примера рассматривается метод короткого замыкания, в котором измеряемый образец диэлектрика устанавливается на конце измерительного волноводного датчика перед короткозамыкателем. Проведя измерения для образца НКМ, установленного в качестве короткозамыкателя, произведены вычисления е из коэффициента отражения Я, и построены зависимости относительной диэлектрической проницаемости е1 и тангенса угла диэлектрических потерь tg5 от (|Д|,<р) рис.1.

е К-0,97

3000 2000 ! 3.5

Д[ Я=0,97

л / Я'0,96 3

М ' 2.5 4-0,94 Я-0,96

1000 -у // / -• Л 1.5 П'0.94

0 1 77.1 177.7 178.2 178.8 179.4 180 Ф° 176.5 176.7 177.0 177.2 177.5 177.7$°

Рис. 1. Зависимости е и tg5 от модуля |Л| и фазы ср коэффициента отражения

Из рис.1 видно, что при фазе коэффициента отражения у->180° зависимость е очень быстро возрастает, имея почти вертикальную характеристику. По данной методике при наличии небольшой инструментальной ошибки измерения ф получится большая неопределенность относительной диэлектрической проницаемости г .

Другой вариант измерений основан на использовании поглощающей стенки. Измеряемый образец конечных размеров размещается на широкой или боковой стенке волновода, зондирующая волна при распространении по волноводу взаимодействует с измеряемым материалом, испытывая затухание и дополнительный фазовый сдвиг. По значениям комплексных коэффициентов прохождения зондирующей волны по волноводу с образцом и без него производится вычисление е. Еще один вариант волноводного метода - это использование распределенного взаимодействия зондирующей электромагнитной волны с измеряемым материалом. Измеряемый материал в виде тонкой пленки помещается в волновод через узкую щель, прорезанную в боковой стенке. В основном измерения производились на прямоугольных и круглых волноводах. На волноводах сложных форм П- и Н- типа измерения для традиционных материалов не проводятся. На основе проведенного анализа волноводных методов можно сделать следующие выводы:

• при соблюдении всех требований, предъявляемых к измеряемым образцам традиционных материалов и к измеряемой аппаратуре, гарантируется получение предельных погрешностей по е - 5 % и по - 20-н50 % . В традиционной постановке контроль § НКМ дает неопределенность более 100 %;

• обработка результатов измерений производится по упрощенной методике, рассчитанной на однородные материалы;

• измерения производятся на образцах малых размеров, в случае больших не-однородностей материала метод становится не пригодным из-за высокой чувствительности;

• в процессе измерения не учитывается шероховатость поверхности (ШП) образца измеряемого материала, так как считается ее вклад малым, который можно отнести к инструментальной или методической неопределенности;

• отсутствуют сведения об образцовых мерах для диэлектрических образцов, имеющих шероховатую поверхность.

Любая из перечисленных причин при проведении контроля е НКМ может

дать неопределенность е значительно превышающую неопределенность средств измерений. Требуется изменить или усовершенствовать методы контроля е НКМ для получения достоверного результата. Например, усовершенствовать метод бесконечного слоя за счет разработки более адекватной физической и математической модели датчика. Дальнейшее развитие применимости волноводных методов для контроля е НКМ особого внимания заслуживают методы, использующие распределенное взаимодействие электромагнитной волны с НКМ, в которых измеряемым параметром является постоянная распространения волны в волноводе с измеряемым образцом НКМ. Для накопления измерительной информации измерения производят на образцах большой длины. Поэтому ставится вопрос о модификации и изменении конструкций волноводных датчиков и методик для контроля параметров НКМ. Еще одним направлением повышения достоверности контроля § НКМ является совершенствование образцовых мер. В традиционных методах качество и свойства эталонов, образцовых мер не рассматриваются.

Резонаторный метод. Суть метода состоит в сравнении параметров резонатора с измеряемым образцом, внесенным в объем резонатора, с параметрами резонатора без образца. Наряду с объемными резонаторами известны резонаторы бегущей волны. Такие резонаторы строятся на основе линии передачи, свернутой в кольцо. На резонансной частоте кольцевой волновод накапливает ответвляемую в него мощность и передает ее обратно в основной волноводный тракт. Для обычных диэлектрических материалов такие резонаторы не имеют преимуществ по сравнению с объемными резонаторами. Для материалов типа НКМ необходима реализация методов измерений датчиками с распределенным взаимодействием электромагнитной волны с измеряемым образцом НКМ. Такой способ реализации методов измерений можно построить на основе резонаторов бегущей волны. Процесс взаимодействия электромагнитной волны в резонаторе бегущей волны с измеряемым образцом НКМ такой же, как в волноводе. Достоинство резонаторных методов заключается в многократном взаимодействии зондирующей волны с измеряемым материалом, что повышает достоверность измерений.

Конструкция открытого или оптического резонатора выполняется в виде двух зеркал или отражающих пластин, между которыми помещен измеряемый образец или он размещен на одном из зеркал. Процесс измерения по сути такой же, как в объемных резонаторах, но по виду их конструкций можно отнести к

. адиоволновым методам. Данные измерения возможны, если образец материа-а радиопрозрачен, имеет малые потери или поверхностную проводимость, т.к. от этого зависит добротность резонатора и достоверность измерений. В качестве открытых резонаторов могут выступать различные виды оптических, конфокальных резонаторов или радиоволновые конструкции, создающие открытую резонансную систему. Физика процесса измерения такая же, как в резонатор-ных методах. По проделанному анализу резонаторных методов можно сделать следующие выводы:

• при соблюдении всех требований к измеряемым образцам традиционных материалов и к измеряемой аппаратуре гарантируется получение предельных неопределенностей по е - 1 % и по - 10 %;

• неопределенность определения е зависит от точности изготовления геометрических размеров образца и резонатора, от величины воздушного зазора между образцом и стенкой резонатора, от точной установки измеряемого образца в резонаторе;

• точность измерения зависит от добротности резонатора, которая определяется качеством изготовления конструкции резонатора и качеством изготовления образца.

В традиционной постановке резонаторные методы для контроля в НКМ не применимы по следующим причинам:

• по ГОСТам предъявляются жесткие требования к поверхности измеряемого образца, низкокомпозиционный материал этим требования не соответствует из-за пористой структуры;

• в процессе измерения не учитывается ШП образца материала;

• отсутствуют образцовые меры для диэлектрических образцов, имеющие шероховатую поверхность.

Радиоволновый метод (метод свободного пространства). Суть метода заключается в сравнении режимов работы антенной системы с измеряемым образцом, внесенным в ее объем, с параметрами антенной системы без образца. Измеряемый образец, находящийся в свободном пространстве, может иметь большие геометрические размеры по сравнению с длиной зондирующей волны. Измеряемым параметром является комплексный коэффициент прохождения через образец или комплексный коэффициент отражения от образца. Измерения в свободном пространстве основываются на раздельном измерений фазы и мо-

дуля коэффициента отражения от образца или прохождения через образец. Одним из вариантов установки измерения коэффициента отражения для оптически тонких образцов является измеритель коэффициента стоячей волны (КСВн), согласованный с помощью рупорной антенны со свободным пространством. У выходной апертуры рупора располагается исследуемый образец (пластина), за которым на некотором расстоянии, определяющим импеданс нагрузки, помещается металлическая пластина. Измерение фазы отражения от образца производится относительно фазы отраженного сигнала от металлической пластины, на которой помещается измерительный образец. Расчетные формулы используются без учета шероховатости поверхности (ШП) образца материала, в результате чего появляются методические неопределенности, порождающие большой доверительный интервал конечного результата. По проделанному анализу радиоволновых методов можно сделать следующие выводы:

• при соблюдении всех требований, предъявляемых к измеряемым образцам традиционных материалов и к измеряемой аппаратуре, гарантируется получение предельных погрешностей по е - 10 - 15 % и по - 25-30 % , при е до 100 и до 10"2;

• в процессе измерения не учитывается шероховатость поверхности образца измеряемого материала;

• отсутствуют образцовые меры для диэлектрических образцов, имеющих ШП.

Достоинством радиоволновых методов является:

1 - усреднение параметров по большой поверхности измеряемого образца;

2 - зондирующий тип волны в свободном пространстве сохраняется, измерения производятся в одномодовом режиме;

3 - расчетные соотношения получаются для комплексного коэффициента отражения или прохождения и для них становятся значимыми ошибки, связанные с качеством подготовки поверхности образца, в частности с 1ИП. Поэтому необходимо совершенствовать математические модели, описывающие взаимодействие зондирующей волны с образцом, для применимости радиоволновых методов в контроле е НКМ.

По проведенному подробному анализу традиционных методов измерений определено, что для контроля б НКМ будет использоваться стандартная измерительная аппаратура, будут применяться стандартные измерительные схемы.

Рассмотрены стандартные схемы измерения, обеспечивающие повышенную точность измерения амплитуды и фазы. Исходя из свойств и особенностей рабочей поверхности НКМ установлено, что преобладающей является методическая неопределенность, возникающая из-за не учета ШП НКМ в процессе контроля их диэлектрических параметров. Рассмотрены другие виды неопределенностей, образованные ШП НКМ: методические (неточные физическая и математическая модели представления НКМ), неопределенности образцовых мер (разница уровней ШП измеряемого образца и образцовой меры). Рассмотрены математические способы представления ШП в других областях измерения, где ШП учитывается.

Из проведенного обзора формулируются цель и задачи исследования.

Во второй главе разработаны математические модели волноводных измерительных датчиков для контроля гНКМ с целью уменьшения неопределенностей в результатах измерений. На этих моделях проведены исследования диэлектрических свойств НКМ. На основе анализа в первом главе, волноводные методы в традиционной постановке для контроля г НКМ не пригодны по ряду причин.

Эти причины имеют методический и инструментальный характер, приводящие к большим итоговым неопределенностям результата. С целью устранения причин, порождающих методические неопределенности, процесс измерения НКМ рассматривается в более строгой электродинамической постановке -методом интегральных уравнений (МИУ). Конструкция измерительного датчика реализуется на круглом волноводе. Конструкция волноводного датчика имеет осевую симметрию, это позволяет сократить размерность решаемой задачи. Конструкция измерительного волноводного датчика на базе круглого волновода представлена на рис.2. На поверхности измеряемого образца НКМ задаются импедансные усредненные граничные условия (ГУ)

[п,Е\=2{п,[гг,Н\}, (1)

где п - внешняя нормаль, направленная в глубь образца НКМ, 2 - диагональная

матрица поверхностного импеданса ^ • Матричный характер импе-

данса показывает, что он может быть различным по разным направлениям, при наличии анизотропии НКМ. Описание процесса взаимодействия электромагнитной волны с измеряемым образцом НКМ производиться через базовые интегральные уравнения (2), после преобразования в цилиндрической системе ко-

ординат, они используются в разработанных моделях измерительных датчиков.

реЕ\ С =

Ехр(-]Кг)

4яг

(2)

В процессе контроля 5 НКМ волноводным датчиком, реализованном на круглом волноводе, используется одна из трех моделей НКМ: полубесконечного тела, тонкого тела, многослойного тела.

> у , граница раздела

границаИ областей

\ / гт

поверхность £ ] граница ¿2 ( ¡ф 2

н,

1

т

юшт.

ттт?,

I

\ - поверхность 2'

Рис.2. Конструкция волноводного датчика на основе круглого волновода.

Рис. 3. Модель волноводного датчика.

Методика составления интегральных уравнений для каждой модели одинаковая. Затем интегральные уравнения решаются численно, находя параметры НКМ. Модель полубесконечного тела используется при отражении электромагнитной волны от измеряемого образца. Для нее получена следующая система уравнений: внутри измеряемого образца (3) и на его поверхности (4).

0 = «х ¡к??? (яуп + п ¡И? ^ (Я) - И? 1[п{д\ (с{)]11, (3)

где

2 =

¿1

о г

матрица поверхностного импеданса.

(4)

Модель тонкого тела используется при прохождении электромагнитной волны через измеряемый образец. Для нее получены следующие интегральные уравнения: отражения от образца (5), на прохождения через образец (6,7).

Z L\ L2

+ J(#/ -^ШяМФ = 0. (6)

¿1 LI

Z и 11

Модель многослойного тела представляет тело в качестве многослойной структуры, по аналогии модели тонкого. На границе слоев используются уравнения вида (8).

j? (р)=[»w (р)]+ -ц**- [« w я £ (р)]+

+ »0>М{ - Wkw+txi" - W + (8)

+ «Ы* -«(я)*

I«.,

peLK

С целью уменьшения методической неопределенности методом интегральных уравнений производится описание отражения электромагнитной волны от эталонного короткозамыкателя для уточненного описания отражательных характеристик эталона или образцовой меры (9). Составление интегральных уравнений для эталонного короткозамыкателя производится так же. Внутри эталонного короткозамыкателя поле равно нулю и граничные условия задаются вида [n,E\=Q.

\n(p)x(graddiv+\ljE{q)p(p,q)\lcJ4=-js[n{p\W (р)] реГ, (9)

z

v

где Ф - функция тока JE - на вспомогательной поверхности. Далее производится анализ численных методов для решения интегральных уравнений с повышенной точностью. По разработанной теории был произведен контроль и определено значение е образца НКМ, материала У-ПУ е=950±30% и tg5= 1,3+40%, имеющих модуль коэффициента отражения 0,94 [4].

В главе 1 показано, что перспективными конструкциями датчиков для контроля параметров НКМ являются датчики с распределенным взаимодействием, имеющих вид на рис.3. Такая структура описывается собственными функциями методом продольных волн. Решается волновое уравнение Гельмгольца, электрическое Е и магнитное Н поля задаются через векторные потенциалы.

Продольные волны представляются суперпозицией поперечных волн. В случае нулевых индексов они могут совпадать: ЬМто - волнам типа Нто , ЬЕ0„ — волнам Ноп . Система продольных волн является полной и не имеет преимуществ перед обычными Я и Е волнами. Удобство системы продольных волн проявляется при исследовании прямоугольного волновода с неоднородной стенкой. Стенкой волноводного датчика является образец НКМ, на поверхности измеряемого образца выполняются граничные условия (ГУ) Щукина-Е, =-Ш.

Леонтовича

Ег = 7НХ

г х у=ь

Электрические и магнитные составляющие поля, входящие в ГУ, находятся из 1-го и 2-го уравнений Максвелла и подставляются в ГУ. В результате получаются дисперсионные уравнения для импедансной поверхности НКМ, решение которых определяет б НКМ. Для широкой импедансной стенки получено уравнение (10), для узкой стенки получено уравнение (11).

Ч = Рае^Ъ), (10) —^{р2+И2^{ра) = рг. (11)

(ое0

Для вычисления поперечного волнового числа ц из уравнения (10) используется численный алгоритм, т.к. ц число комплексное. По его значению вычисляется продольное волновое число И для волноводного датчика, как

I / 2 2 2 , , 2тг

к = у]к2-р -я ,к =—,А = —.

о А»

Для представления картины электромагнитного поля в волноводном датчике вычисляются величины: длина волны в волноводе Лв ~ Яе^^-^,

фазовая скорость и ««а/Р, погонное затухание Апог и 8,69а, где волновое число в комплексной форме.

Аналогично производится вычисления для волнового числар из уравнения (11). Произведено математическое описание работы волноводного измерительного датчика, включенного в измерительную схему. Описание производится методом сшивки. По предложенной теории был произведен контроль образца НКМ. Результаты измерений позволили определить е=980±20% и 1§5=1,2±40% [3].

На основе теории измерительных датчиков, реализованных на прямоугольном волноводе, рассматриваются математические модели измерительных конструкций на волноводах других типов П- и Н-. Теория описания их работы и

методика контроля совпадает с теорией измерительного датчика на прямоугольном волноводе. Особенность заключается в нахождении собственных типов колебаний для волноводов сложных типов. Рассматриваются численные методы решения волноводных задач методом собственных функций, дающих минимальную численную неопределенность.

В третьей главе производится теоретическое обоснование и исследования математических моделей резонаторных датчиков для контроля § НКМ, снижающих неопределенность конечного результата.

Из анализа в первой главе для контроля е НКМ могут быть применены резонаторы бегущей волны. На основе волноводного датчика, реализованного на прямоугольном волноводе, построена конструкция резонатора бегущей волны, использующего распределенное взаимодействие электромагнитной волны с образцом НКМ. Конструкция измерительного датчика на базе резонатора бегущей волны показана на рис.4 и реализована для метода вариации частоты. Резонатор бегущей волны состоит из кольцевого волновода, в котором имеется прямолинейный участок, содержащий волноводный датчик бегущей волны. Описание работы резонатора производиться методом собственных функций. Для существования в кольцевом волноводе режима бегущих волн должно выполняться условие резонанса. Фазовый сдвиг, полученный волной при прохождении кольцевого волновода, должен быть равен /31ср=2лр, где (3=2 л/2.в - постоянная распространения волны в волноводе, А„ — длина волны в волноводе. Постоянная распространения волны в кольцевом волноводе - резонаторе складывается из постоянной распространения в волноводе кольца плюс постоянная распространения в волноводном датчике где Д и /у — постоянная распространения в волноводе кольца и его геометрическая длина, ^и/г - постоянная распространения в волноводном датчике и его геометрическая длина. Постоянная распространения волны в волноводном датчике находится как в главе 2. Методика решения и включения измерительного датчика в измерительную схему описана в главе 2.

Методика измерений параметров резонатора заключается в измерении резонансной частоты, ширины полосы резонанса по уровню 0,5 мощности, комплексного коэффициента отражения и комплексного коэффициента передачи резонатора. Измерения проводятся с образцовой мерой и с образцом НКМ.

При изменении условий распространения электромагнитной волны в коль-

цевом волноводе изменяется частота резонанса. В процессе изменения условий распространения волны в кольцевом волноводе может возникнуть ситуация возникновения резонанса на высших типах колебаний, что приводит к ошибкам при обработке результатов измерений. Для устранения возможности возникновения высших типов колебаний определяется критическая длина измеряемого образца, при которой условия для их существования отсутствуют. Для кольцевого резонатора производится расчет спектра основных типов резонансов, из них находятся рабочие интервалы длин измеряемого образца для их однозначного определения. Длина образца выбирается из величины изменения постоянной распространения волны в кольцевом волноводе с измеряемым образцом таким образом, чтобы сохранить одномодовость резонатора.

Рис.4. Резонатор бегущей волны (1 - образец Рис 5 Конструкция полуконфокального НКМ, 2 - волноводный датчик 3 - резонатор рез0нат0ра: 1 _ сферическое зеркало; бегущей волны, 4 - направленный ответви- 2 _ ВОЛновод; 3 - центральная ось резонато-тель, 5 - волновод). ра; 4 _ о6разец НКМ; 5 _ плоское зеркало.

В процессе проведения контроля § НКМ существует возможность изменения типа колебания объемного резонатора, это связано с изменением третьего индекса р. При резонансе известны первые два индекса резонансного типа колебания, третий индекс неизвестен из-за изменения постоянной распространения волны при помещении образца в резонатор. Из-за изменения значения индекса возможна ситуация перескока резонансного типа колебания, отличного от типа колебания, который существовал при установке образцовой меры. Если происходит перескок типа колебания, то формулы, по которым производят обработку результата, не учитывают перескок, при вычислениях образуется грубая ошибка, промах. Для устранения этого факта предлагается использовать два датчика с разной длиной участка волновода с НКМ и результаты измерений

этих датчиков обрабатывать совместно. Поскольку материал один и тот же, диапазон значений е и получаемых при обработке результата каждого измерения, будет общим и являться достоверным результатом. Определение длин волн в конструкциях резонаторов производится для конкретных резонаторов и для конкретного материала. Для достоверности результата длины датчиков должны различаться на четверть длин, например, 20А, и 15А, длин волн в датчике. Предложенный метод контроля позволил определить значение образца НКМ е=970±2 0% и 1еЗ=1,1±30%.

С целью перекрытия миллиметрового частотного диапазона измерений, а также использование преимуществ метода свободного пространства, используется конструкция полуконфокального резонатора, рис.5. Конструкция полуконфокального резонатора представляет собой два металлических зеркала, одно — сферическое радиусом Л, второе - плоское, расположенные друг от друга по оси резонатора на расстоянии Ь=Я/2 . Оба зеркала имеют коэффициент отражения "-1", подвод энергии в резонатор осуществляется через центр сферического зеркала, фокусируя пятно на плоском зеркале. Использование сферического зеркала позволяет сфокусировать зондирующую волну в малой области резонатора, это уменьшает дифракционные потери и уменьшает геометрические размеры измерительной системы. Контроль е НКМ производится следующим образом. На плоском зеркале устанавливается образцовая мера - отражатель, имеющий коэффициент отражения "-1", затем на его место устанавливается измеряемый образец НКМ. Измеряемыми параметрами являются резонансная частота и добротность резонатора, которые зависят от значений е и .

Для проведения инженерных расчетов описание работы полуконфокального резонатора производиться методом собственных функций. С целью уменьшения методических неопределенностей при обработке результатов измерений, описание работы резонатора производится методом интегральных уравнений. Описание МИУ контроля е НКМ полуконфокального резонатора производится в строгой электродинамической постановке. Полуфонфокальный резонатор имеет осевую симметрию, поэтому процесс составления интегральных уравнений производится, как в главе 2. Электромагнитное поле на сферическом зеркале задается интегральным уравнением. На каждом зеркале вводится система координат вращения. Операции ¿га/ и с1Ь> записываются в цилиндрической системе координат, в результате для полуконфокального резонатора получают-

ся следующие выражения:

Л£(ц)+ + Ыо^уиу^и, = О, (12)

-ъ о /v/

где X - геометрические размеры зеркал, нули отсчета соответствуют центрам зеркал; и, и о^ - линии на зеркалах, соединяющие точку наблюдения с центром зеркала; индексы 1 и 2 соответствуют первому и второму зеркалу. Токи на поверхности зеркала создаются только токами соседнего зеркала, а не своими собственными. Из этого условия ядра уравнений представляют тангенциальные составляющие магнитного поля, созданные токами, текущими по той же поверхности, приравниваются к нулю Р^ц.ц ^ = Р,п^и2,и2 ^ = 0. Это заметно

упрощает интегральные уравнения и доказывает, что токи возникают в результате наводок токов с противоположного зеркала. Величина теневых токов мала и ими пренебрегают. Полученная система уравнений (12) по теории открытых резонаторов сводится к системе из повторения полей. Данная система записана для двух проводящих зеркал для получения калибровочных зависимостей. Далее вместо плоского зеркала помещается измеряемый образец. Процесс составления уравнений повторяется, но на втором зеркале в качестве импеданса подставляются параметры измеряемого материала. Решение интегральных уравнений производится как в главе 2.

Исходя из свойств НКМ и для перекрытия дециметрового частотного диапазона, разработана новая конструкция коаксиального резонатора, использующая распределенное взаимодействие электромагнитной волны с образцом измеряемого материала НКМ. Для контроля параметров НКМ в конструкции коаксиального резонатора измеряемый образец НКМ устанавливается в качестве центрального проводника. В коаксиальном резонаторе с проводящей образцовой мерой, центральным проводником, будет распространяться волна Т - типа. При установке в коаксиальный резонатор измеряемого образца НКМ происходит изменение типа колебания, возникает волна типа Нц , которая по своей структуре может быть названа квази-Т волной, не исключено существование волн высших типов колебаний Нптр и Ептр - типов, похожих на волну Т - типа, т.е. происходит перескок типов колебаний. Возможностью их возникновения

явлеться ШП измеряемого образца НКМ, его большие значения е и проводимости ст. Описание работы коаксиального резонатора производится методом собственных функций.

На основе предложенных базовых конструкций и описывающей их теории, разработаны другие конструкции резонаторных датчиков стоячей волны.

В четвертой главе произведен анализ факторов, дающих неопределенности в процессе измерения и обработки результатов измерений комплексной относительной диэлектрической проницаемости НКМ.

Итоговая неопределенность процесса контроля е НКМ на СВЧ косвенными методами складывается из всех факторов, входящих в измерительные и вычислительные процедуры. В этом случае данную неопределенность § НКМ условно можно разделить на следующие группы:

1. метрологические факторы, включающие в себя:

- инструментальные неопределенности, возникающие в процессе измерения прямых величин, связанных зависимостями с е НКМ: измерительной аппаратуры, измерительного датчика, измерительных преобразователей;

- неопределенности образцовых мер, возникающие из-за: неточности передачи характеристик ШП измеряемого материала образцовой мерой; неопределенностей проводящих свойств поверхности образцовой меры и измеряемого образца НКМ, определяющих значение комплексного коэффициента отражения.

2. методические факторы - включающие неопределенности физической и математической моделей представления измеряемого образца НКМ и процесса измерения е НКМ, несоответствующие моделям описания взаимодействия зондирующей электромагнитной волны с образцом НКМ;

3. технологические факторы включающие: допуски по точности изготовления и установки измеряемого образца НКМ в измерительный датчик перед измерениями; допуски по точности изготовления конструкций измерительных датчиков;

На первом этапе контроля б НКМ на СВЧ идет процесс уменьшения инструментальной неопределенности. Основополагающими методами измерения г НКМ являются волноводные и резонаторные методы, имеющие общие виды неопределенностей. В инструментальную неопределенность входят группы:

1. неопределенность всех измерительных приборов;

2. неопределенность метрологической настройки измерительной аппаратуры,

юстировки и установки ее в «ноль»;

3. неопределенность рассогласования измерительных приборов и устройств, входящих в измерительную схему;

4. неопределенности измеренных электрических величин с помощью измерительных датчиков в процессе измерения;

5. неопределенность индикаторного оборудования.

Неопределенности образцовых мер. В традиционных методах измерения образцовые меры считаются идеально проводящими и идеально гладкими. Измеряемые образцы НКМ имеют проводимость, соизмеримую с проводимостью образцовой меры, и в процессе измерения необходимо учитывать проводимость образцовой меры. Кроме того, за счет разности распределений и уровня ШП образцовой меры и измеряемого образца НКМ возникает дополнительная неопределенность поверхности образцовой меры. С целью уменьшения величины неопределенности образцовой меры вводятся промежуточные образцовые меры. Шероховатая образцовая мера, имеющая распределение и уровень ШП как у измеряемых образцов НКМ, для обеспечения более точного задания начальной точки отсчета, и гладкая образцовая мера, имеющая проводимость поверхности как у шероховатой образцовой меры. В группу неопределенностей образцовых мер входят:

1. точность изготовления рельефа ШП образцовой меры как у измеряемого образца НКМ;

2. точность передачи отражательных характеристик проводимости покрытия, нанесенного на измеряемый образец при изготовлении шероховатой образцовой меры и нанесенного на эталон, при изготовлении промежуточного гладкой образцовой меры.

В процессе контроля е НКМ используются новые измерительные датчики, которые рассматриваются и анализируются с позиции нового не традиционного измерительного оборудования. Измерительные датчики волноводной или резо-наторной конструкции выступают как инструменты измерения, контактирующие с измеряемым образцом НКМ. К перечню инструментальных неопределенностей можно присоединить и технологические факторы, связанные с установкой измеряемого образца в измерительный датчик и точностью изготовления конструкции измерительного датчика. В традиционных методах они учитываются и их относят к инструментальным неопределенностям.

При установке измерительного образца НКМ в металлическую конструк-

цию измерительного волноводного датчика ШП образца не обеспечивает достаточную плотность прилегания. В месте соприкосновения измеряемого образца и металлической конструкции датчика возникает воздушный зазор, в зависимости от крепления образца имеет разные размеры, определяемые ШП измеряемого образца, способом и точностью его установки. Технологические факторы будут систематической и случайной неопределенностью, которую можно только уменьшить. Полученные расчетные формулы не учитывают воздушный зазор, т.к. его наличие не нарушает распределение электромагнитного поля внутри измерительного датчика, воздушный зазор приводит к завышению измеренного результата за счет просачивания энергии зондирующей волны из измерительной системы. Устранение просачки энергии, вызванной воздушным зазором в месте контакта измеряемого образца с металлической конструкцией измерительного датчика, устраняется заливкой воздушного зазора припоем или установлением дроссельной секции.

Неточности изготовления конструкций объемных резонаторов такие же, как у волноводных измерительных датчиков. В открытых резонаторах метрологические неопределенности связаны с точностью установки измерительного образца на место плоского зеркала и установки его плоскопараллельно падающей зондирующей волне. Они могут быть устранены за счет усложнения механической конструкции крепления плоского зеркала или измеряемого образца.

Второй, преобладающей по величине неопределенностью, является методическая. Итоговую неопределенность можно уменьшить за счет устранения методических факторов. Методические факторы определяют несоответствие физической и математической модели измеряемому образцу. Одна часть неопределенности - точность представления взаимодействия зондирующей электромагнитной волны с измеряемым образцом, не учитывающая свойства НКМ. Другая часть методической неопределенности возникает из-за не учета ШП измеряемого образца НКМ в процессе измерения и в процесс обработки результатов измерений. Считается, рабочая поверхность измеряемого образца НКМ одинаковой по сравнению с поверхностью образцовой меры. Возникающие неопределенности связаны с несоответствием поверхности эталона и предполагаемой модели. Методические неопределенности косвенных измерений складываются из следующих факторов:

• составления адекватной математической модели НКМ, представления внутренней структуры и ШП для получения расчетных зависимостей;

• представления в электродинамической постановке процесса взаимодействия электромагнитной волны с образцом НКМ;

• численных алгоритмов вычисления е НКМ из полученных электродинамических соотношений.

• не адекватность (неточность) проведения измерений, не учитывающих ШП измеряемого образца;

• определение уровня ШП для выбора или создания промежуточных образцовых мер;

• вычислений, производимых при обработки результатов измерений.

Методическая неопределенность в главах 2-й и 3-й заключается в задании импедансных граничных условий, которые одновременно несут информацию о шероховатом рельефе измеряемого образца НКМ и о его свойствах. Для устранения методической неопределенности, связанной с ШП измеряемого образца в процессе контроля волноводным измерительным датчиком, вводится промежуточная шероховатая образцовая мера. Для волноводного резонаторного измерительного датчика на резонаторе бегущей волны методические неопределенности уменьшаются так же. Для открытого резонатора методические неопределенности, связанные с ШП измеряемого образца, так же устраняются или уменьшаются с помощью введения шероховатой образцовой меры.

В диэлькометрии измерение образцов диэлектрических материалов производилось без учета ШП, считая ее вклад пренебрежимо малым, так как значение г традиционных диэлектриков не более 20. Значение е НКМ до 1000 и выше, и вклад ШП уже соизмерим с инструментальной неопределенностью. ШП НКМ определяется внутренней структурой материала. Технологический процесс обработки измеряемого образца влияет на образование ШП. Контроль ШП изделий из НКМ является наиболее сложным из-за особенностей структуры НКМ. Например, структурными особенностями поверхности углеродных композиционных

Рис.6. Зависимость диэлектрической проницаемости е НКМ от коэффициента отражения: 1) - по традиционной методике (без промежуточных образцовых мер); 2) - с промежуточными образцовыми мерами: Д1и Д2 - интервалы погрешности в 0,5 град.

материалов являются: поры, усадочные раковины, ворс волокнистых наполнителей, зерна кокса крупностью до 3 мм, и т.д. ШП, в виде неоднородностей размерами от 0,5 мм до 3 мм. Например, в технической документации на изделия из углеродосодержащих НКМ параметр ШП обычно задается числовой характеристикой определение которой производится на основе профилограм-мы. ШП НКМ может колебаться от 1 мкм до 500 мкм, так что неопределенность измерения ШП будет определяться неопределенностью измерительного прибора. Образцы НКМ для измерения проходят проверку на соответствие плоскости поверхности по усредненному уровню ШП, по геометрическим размерам, по однородности, по отсутствию механических повреждений и т.д. Неопределенность изготовления образцов составляет ±0,005 мм.

Анализ влияния ШП может производится как в радиолокации. Поверхность НКМ обладает большой проводимостью, поэтому на границе НКМ - свободное пространство используются граничные условия Щукина-Леонтовича, которые производят описание электромагнитного поля на поверхности тела, и описание характеристики ШП и свойства НКМ.

Для предварительной оценки используется другой способ представления ШП через промежуточный слой, в котором £ изменяется по градиенту в глубь материала. Такой способ предложен в процессе численной реализации. Шероховатый слой представляется как многослойная структура, в которой каждый слой имеет свое среднее значение е . Особенностью этого способа является необходимость точного знания геометрии рельефа ШП для определения усредненного значения е в каждом слое.

Обобщенная модель ШП на плоскости представляется как многослойная структура, считая каждый такой подслой структуры материала однородным и изотропным, коэффициент заполнения такого слоя НКМ подчиняется математическому закону. Такая структура позволяет произвести уточнение влияния ШП на коэффициент отражения для НКМ с ШП. С математической точки зрения, ШП состоящая из подслоев толщиной с/, , можно считать с усредненным значением е. Математическая модель сложной ШП представляя ее в виде плоскопараллельной структуры. Каждый подслой такой структуры характеризуется разным коэффициентом заполнением слоя диэлектриком, а его е считается усредненной по слою, при этом подслой считается однородным и изотропным.

Количество слоев выбирается в зависимости от уровня ШП и таким обра-

зом, чтобы изменения е происходило равномерно по выбранному дискрету Ае. Отражение плоской волны от такой структуры рассчитывается через матрицу передачи, описывающей каждый подслой. Характеристика каждого слоя представляется матрицей передачи подслоя в зависимости от коэффициента заполнения НКМ подслоя. Так для подслоя / матрицы передачи М равна

1

М,=

(13)

где к - волновое число, ф - толщина /- подслоя, - диэлектрическая проницаемость г- подслоя. Обобщенная матрица всего шероховатого слоя представляется в виде произведения промежуточных матриц (13).

ми мп М21 м22.

(14)

Из общей матрицы находится коэффициент отражения электромагнитной волны от ШП НКМ и коэффициент прохождения через ШП НКМ по формуле (15) д_(А/„ + А/22)-(Л/и + М21)> 2

ми+мгг+мп+мгх ' ~ ми+м21+мп+м21

(15)

Поэтому для точного определения плоскости отражения от ШП вводится определение е^ для представления фазовых характеристик ШП через многослойную структуру. Введение местоположения плоскости отражения от ШП позволяет составить более простую математическую модель описания формирования фронта отраженной волны, отраженную от гладкой поверхности. Т.е. гладкая поверхность удаляется или приближается к источнику зондирующей волны на некоторую величину А. Тогда шероховатый слой выражается как слой, имеющий некую усредненную величину е по слою.

ШП НКМ изменяется от 1 мкм до 500 мкм, геометрия зависит от технологии изготовления НКМ (внутренней структуры) и способа механической обработки. По проделанному анализу образцов НКМ выявлено, что: разброс значений е колеблется от 100 до 1500; высота ШП изменяется в пределах от 5 до 500 мкм. На основе многослойной структуры ШП проведено математическое моделирование нахождения комплексного коэффициента отражения Я от различного уровня ШП. Законы распределения е по ШП в зависимости от ее структуры могут иметь следующие законы распределения: линейный (ахе), степенной (еа)

и показательный (я[Ё). Про приведенным законам рассчитаны фазовые добавки от различного распределения е по высоте слоя ШП, и при различных значениях tg5. На рис.7 приведены фазовые зависимости от высоты ШП, условия входящие в расчет приведены в табл. 1.

Таблица 1.

№ графика длина волны, Хмм е tgS Кол-во слоев, п

1 8,2 500 0,1 10

2 8,2 500 0,6 10

3 8,2 500 1,1 10

4 8,2 500 1,5 10

№ длина вол- tgS Кол-во

графика ны, X мм слоев, п

5 5,6 500 0,1 10

6 5,6 500 0,6 10

7 5,6 500 1,1 10

8 5,6 500 1,5 10

100

ф

50

"50

210* 310~4 4 10_< r, Tío"' 1 vn lo"' 3.j05 10"' 17д1я0"* 5 10_'r.

а б

Рис.7. Фазовые зависимости: а) - при >.=8,2 мм; б) - при А.=5,6 мм.

Полученные расчетные зависимости позволяют произвести корректировку измеренного значения комплексного коэффициента отражения. Процедура фазовой корректировки производится при проведении контроля измеряемого образца НКМ с ШП с использованием традиционного эталона. Следующим шагом производится измерение профиля ШП, путем измерения профилограмммы образца НКМ, и с ее помощью определяется уровень ШП. По измеренным данным (распределению и уровню ШП) находят соответствующее значение фазового сдвига, по значению которого производится уточнение результата комплексного коэффициента отражения от образца НКМ с ШП. В результате мы получаем величину комплексного коэффициента отражения от НКМ с гладкой поверхностью. Затем производим вычисления s . Полученный результат будет откорректирован и иметь уменьшенную методическую неопределенность и может быть применен для предварительного контроля диэлектрических пара-

метров НКМ.

Приведенным способом полностью устранить методическую неопределенность, образованную ШП образца, нельзя. Поэтому предлагается другой путь уменьшения методической неопределенности, путем введения новых промежуточных образцовых мер для компенсации этих составляющих методической неопределенности.

В пятой главе производится описание метрологической базы для обеспечения контроля £ НКМ, произведено описание измерительного оборудования и методик измерения.

По разработанной теории разработаны и изготовлены конструкции измерительных датчиков и требований к их изготовлению: волноводные и резона-торные с распределенным взаимодействием электромагнитной волны с измеряемым образцом НКМ в измерительном датчике.

На базе основных типов волноводов прямоугольного и круглого, разработаны практические конструкции волноводных датчиков на следующих типах волноводов: на прямоугольном рис.8 фото, на круглом, на волноводах сложных типов П- и Н-. Аналогичным образом разработаны практические конструкции резонаторных измерительных датчиков на основе: резонаторов бегущей волны, резонаторов стоячей волны, полуконфокальных резонаторов, коаксиальных резонаторов. Конструкции измерительных датчиков приведены с рекомендациями по их изготовлению и устранению технологических погрешностей.

Рис.8. Фото. Конструкция волноводного датчика бегущей волны

В соответствии с конструкциями измерительных датчиков разработаны и усовершенствованы измерительные схемы, позволяющие производить контроль е НКМ волноводными и резонаторными методами.

У традиционных эталонов для измерения е НКМ имеются две проблемы, образующие неопределенности: первая - проводимость поверхности и вторая -распределение и уровень ШП. Создание шероховатой образцовой меры произ-

водиться по технологии тонких пленок, тонкая пленка наносится на шероховатый образец НКМ. Проводимость тонкой пленки отличается от проводимости эталона. Для уточнения проводимости тонкой пленки на шероховатой образцовой мере вводится дополнительная образцовая мера - гладкая, представляющая собой традиционный эталон с нанесенной на него такой же тонкой проводящей пленкой. В результате получена промежуточная гладкая образцовая мера. Гладкая образцовая мера позволяет учесть проводимость нанесенной тонкой пленки на шероховатую поверхность измеряемого образца.

При создании рельефа поверхности шероховатой образцовой меры НКМ может происходить искажение поверхности рельефа по действительным высотам. Измерение ШП производится по средней высоте некоторого базового участка механическими или оптическими профилографами. Такое отражающее покрытие обеспечивает точность воспроизведения рельефа средне статистически. Оценка рельефа измеряемого образца и образцовой меры производится статистически по усредненному уровню ШП. Для увеличения точности изготовления таких образцовых мер используются технологии, позволяющие воспроизводить рельеф с высокой точностью, например снятие реплики, оттиска ШП по глубине достигается до 5 А. О точности полученных образцовых мер судят по уровню разрешающей способности технологии его изготовления, кроме того, оценка достоверности образцовой меры зависит от жесткости предъявляемых требований, по которым она производится. Традиционно проверка точности изготовления шероховатой образцовой меры проверяется статистическими методами по усовершенствованной методике, позволяющей проверить не только точность передачи рельефа ШП, но и отражающие свойства ШП. Точность воспроизведения рабочих характеристик промежуточными образцовыми мерами по воспроизводимому рельефу составляет до 2%, по передаче отражательных характеристик - не более 5%.

Введение промежуточных образцовых мер в процессе контроля позволяет снизить инструментальную неопределенность, связанную с отличием ШП измеряемого образца НКМ и эталона, на Дер - дополнительный фазовый набег, из-за отличия ШП измеряемого образца НКМ и эталона. В пятой главе подробно рассматриваются вопросы технологии их изготовления, проведения оценки качества изготовления новых образцовых мер. Применения промежуточных образцовых мер при измерении диэлектрических параметров НКМ на СВЧ позволяет снизить их итоговую неопределенность до 30 % у измеряемых образцов

НКМ, имеющих шероховатую поверхность [2]. Приведена методика измерения ШП образцовых мер. Рассмотрены требования, предъявляемые к образцовым мерам и требования для проведения их аттестации.

Для измерительных датчиков разработаны методики проведения контроля е НКМ волноводными и резонаторными измерительными датчиками на основе традиционных схем для радиоволновых методов неразрушающего контроля. Методика проведения контроля § НКМ волноводными методами имеет отличия от методик для традиционных материалов, и выполняется в следующей последовательности:

1. подготовка и проверка образца НКМ к проведению контроля (проверка поверхности на соответствие плоскости, отсутствие дефектов поверхности, определение уровня ШП);

2. выбор традиционного эталона, гладкой и шероховатой образцовой меры по значениям проводимости, уровню ШП для проведения контроля е образцов НКМ;

3. сборка, настройка и калибровка измерительной схемы с установленным в ней измерительным датчиком;

4. проведение измерений комплексного коэффициента отражения или прохождения от традиционного эталона, установленного в измерительный датчик;

5. проведение измерений комплексного коэффициента отражения или прохождения от гладкой образцовой меры, установленной в измерительный датчик;

6. проведение измерений комплексного коэффициента отражения или прохождения от шероховатой образцовой меры, установленной в измерительный датчик;

7. по измеренным значениям произвести и откорректировать значение комплексного коэффициента отражения или проховдения от традиционного эталона;

8. проведение измерений комплексного коэффициента отражения или прохождения от измеряемого образца НКМ, установленного в измерительный датчик;

9. по измеренным значениям произвести и откорректировать значение комплексного коэффициента отражения или прохождения от образца НКМ;

10. произвести вычисление § НКМ по полученным расчетным соотношениям;

11. произвести вычисление итоговой неопределенности е НКМ.

По аналогии производится корректировка методики проведения контроля диэлектрической проницаемости е НКМ резонаторными методами.

По предложенной теории были изготовленные измерительные датчики, проведен контроль е НКМ некоторых образцов. Полученные результаты были проверены другими методами, которые подтвердили достоверность полученных результатов табл.2.

Табл.2.

Методы контроля Значения е Значения

традиционный волноводный 1600+110% 1,5±80%

Метод продольных волн в волноводе 980±20% 1,2±40%

Метод интегральных уравнений в волноводе 950+30% 1,3±40%

традиционный резонаторный 1200±60% 1,4±60%

Разработанный волноводный резонаторный 970±20% 1,1±30%

В заключении подведены основные итоги работы. Созданы научно-

обоснованные, методологические и технические решения общей проблемы разработки методов и средств контроля в низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ на базе радиоволновых измерительных датчиков, обладающих повышенной точностью измерения, позволяющих производить контроль е образцов низкоимпедансных композиционных материалов, имеющих шероховатую поверхность. Проведен анализ факторов, дающих большие неопределенности е низкоимпедансных композиционных материалов, и приведены решения по их устранению. С помощью математических моделей измерительных датчиков обоснована возможность проведения контроля е образцов низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ, имеющих ШП. Исследованы вопросы неопределенностей, вызванные ШП, и разработаны методы по снижению и устранению их уровня.

Основные результаты диссертационной работы 1. На основе аналитических исследований измерений характеристик диэлектрических материалов на СВЧ разработаны методы контроля е низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ и для их обоснования и развития созданы теоретические модели:

- модели волноводных измерительных датчиков на базе прямоугольного волновода, использующих распределенное взаимодействие электромагнитной волны с измеряемым образцом низкоимпедансных композиционных материалов, основанных на методе продольных волн;

- модели резонаторных измерительных датчиков, использующих распределен-

ное взаимодействие электромагнитной волны с измеряемым образцом низко-импедансных композиционных материалов на базе резонатора бегущей волны, основанных на методе собственных волн;

- модели промежуточных образцовых мер для проведения контроля § образцов низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ, имеющих шероховатую поверхность.

2. Разработаны и исследованы модели конструкций измерительных волновод-ных датчиков на волноводах других типов (круглого, П- , Н- типа) для контроля е низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ, позволяющие производить контроль с высокой точностью.

3. Разработаны модели новых конструкций резонаторных измерительных датчиков на основе объемных и открытых резонаторов для контроля диэлектрических параметров низкоимпедансных композиционных материалов с повышенной точностью.

4. Разработаны новые конструкции измерительных датчиков для контроля в низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ, в которых реализуется распределенное взаимодействие электромагнитной волны с образцом НКМ, позволяющее производить накопление и усреднение измерительной информации. Разработаны методы по их изготовлению.

5. Разработаны промежуточные образцовые меры, которые используются в процессе контроля § образцов низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ, имеющие шероховатую поверхность, а также для уменьшения величины неопределенности, образованной шероховатой поверхностью и проводимостью поверхности образца.

6. Разработана модель шероховатой поверхности низкоимпедансных композиционных материалов для более точного определения е.

7. Разработаны методики контроля е низкоимпедансных композиционных материалов с помощью новых конструкций измерительных датчиков с использованием промежуточных образцовых мер.

8. Проведена оценка итоговой неопределенности, получаемой в процессе контроля е НКМ. По проведенному анализу предложены меры и методы по их устранению или уменьшению.

9. Проведены практические измерения и контроль е низкоимпедансных композиционных материалов ряда материалов, имеющих шероховатую поверх-

ность, в результате которых получены значения е НКМ с высокой точностью. Методика контроля е НКМ внедрена на ФНПЦ ОАО «НПО «Марс» г. Ульяновска

10. Разработанные методы могут использоваться в диэлькометрии для измерения диэлектрической проницаемости композиционных диэлектрических материалов, имеющих шероховатую поверхность.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах: Научная монография:

1. Дмитриенко, Г.В. Приборы и методы контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2007. - 173 с.

Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, выпускаемых в

Российской Федерации, которые рекомендованы ВАК для опубликования основных научных результатов:

2. Дмитриенко, Г.В. Метод измерения комплексного коэффициента отражения низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ с использованием промежуточных эталонов. / Г.В. Дмитриенко // Метрология. - 2008. - №4. -С. 31-38.

3. Дмитриенко, Г.В., Анисимов, В.Г. Контроль параметров низкоимпедансных композиционных материалов волноводным датчиком. / Г.В. Дмитриенко, В.Г. Анисимов // Метрология. - 2008. -№11. - С. 24-30.

4. Дмитриенко, Г.В., Анисимов, В.Г. Измерение диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ / Г.В. Дмитриенко, В.Г. Анисимов //Измерительная техника - 2009. - JV° 2. - С. 44-48.

5. G. V. Dmitrienko and V. G. Anisimov Measurement of the permittivity of low-impedance composite materials at microwave frequencies / G. V. Dmitrienko and V. G. Anisimov // Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 2, pp. 44-48, February, 2009.

6. Дмитриенко, Г.В., Федотов, Л.В. Математическая модель шероховатости поверхности для контроля качества изготовления низкоимпедансных композиционных материалов / Г.В. Дмитриенко, Л.В. Федотов //Качество, инновации, образование - 2009. - №9. - С.41-48

7. Дмитриенко, Г.В. Проектирование средств контроля качества низкоимпедансных композиционных материалов на основе синтеза конструкций измерительных датчиков / Г.В. Дмитриенко //Качество, инновации, образование

- 2009. - №9. - С.49-57

8. Дмитриенко, Г.В., Федотов, Л.В. Процесс контроля качества низкоимпе-дансных композиционного материалов на СВЧ / Г.В. Дмитриенко, Л.В. Федотов //Качество, инновации, образование - 2009. - №10. - С.42-49

9. Дмитриенко, Г.В. Оценка эффективности защитных свойств низкоимпе-дансных материалов на основе волноводного датчика на СВЧ / Г.В. Дмитриенко //Качество, инновации, образование - 2009. - №10. - С.50-58

Статьи в сборниках научных трудов институтов и университетов:

10.Дмитриенко, Г.В. Методы и устройства измерения низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ. / Г.В. Дмитриенко // Автоматизация процессов управления. - 2005. - №1. - С. 87-90.

11 .Дмитриенко, Г.В., Трефилов Н.А. Способы измерения температурной зависимости комплексной диэлектрической проницаемости углепластиков. / Г.В. Дмитриенко, НА. Трефилов // Ноосферные знания и технологии: РАЕН Труды Ульяновского научного центра: сб. науч. трудов. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 1999. Т.2, вып.1, С. 100-102

12.Дмитриенко, Г.В. Математическая модель радиоволнового датчика с материалом типа углепластика при СВЧ нагреве. / Г.В. Дмитриенко, Н.А. Трефилов, // Вестник УлГТУ: сб. науч. трудов. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ. 1999.

- №2. - С. 62-67.

13.Дмитриенко, Г.В. Исследование рассеяния электромагнитных волн на импе-дансной поверхности. / Г.В. Дмитриенко // Вестник УлГТУ: сб. науч. трудов.

- Ульяновск: Изд-во УлГТУ. - №1. - 2000. - С. 42-45.

14.Дмитриенко, Г.В. Взаимодействие электромагнитной волны с шероховатой импедансной поверхностью. / Г.В. Дмитриенко // Электронная техника: сб. науч. трудов. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, - 2001. - С. 122-126.

15.Дмитриенко, Г.В. Применение микроволнового нагрева для измерения температурных зависимостей радиотехнических характеристик углепластиков в условиях близких к эксплуатационным. / Г.В. Дмитриенко // Электронная техника: сб. науч. трудов. — Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2002. - С.70-73.

16.Дмитриенко, Г.В. Использование промежуточных эталонных короткозамы-кателей для повышения точности измерения диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ. / Г.В. Дмитриенко // Современные проблемы проектирования, производства и эксплуатации радиотехнических систем: сб. науч. трудов. - Ульяновск: Изд-во Ул-

ГТУ, 2006. вып. 5 - С. 102-107.

17. Дмитриенко, Г.В. Методы и средства измерения диэлектрических параметров низкоимпедансных материалов на СВЧ. / Г.В. Дмитриенко // Наука и технологии. Труды XXVII Российской школы, посвященной 150-летию К.Э. Циолковского, 100-летию С.П. Королева и 60-летию Государственного ракетного центра «КБ им. академика В.П. Макеева» (26-28 июня 2007года, г. Миасс). - Москва: 2007. - С. 92-100.

Тезисы докладов на научно-технических конференциях:

18.Дмитриенко, Г.В. Измерение характеристик композиционных материалов на основе волноводного датчика методом малых возмущений./ Дмитриенко, Г.В., Трефилов, H.A. // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники. Школы-семинара проводимой в рамках Федеральной целевой программы "Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 годы": тез. докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 1999. - С. 20-22.

19.Дмитриенко, Г.В. Измерение характеристик композиционных материалов на основе резонаторного датчика. Актуальные проблемы физической и функциональной электроники. / Г.В. Дмитриенко, H.A. Трефилов Школы-семинара проводимой в рамках Федеральной целевой программы "Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 годы": тез. докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 1999. -С. 22-24.

20.Дмшриенко, Г.В. Уменьшение методической погрешности измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов. / Г.В. Дмитриенко, H.A. Трефилов, А.В.Скрынников // Оптические, радиоволновые и тепловые методы и средства контроля качества материалов, промышленных изделий и окружающей среды. VIII международной НТК: тез. докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, - 2000. - С. 175-177.

21.Дмитриенко, Г.В. Уточнение математической модели измерения диэлектрических характеристик композиционных материалов типа углепластиков. / Г.В. Дмитриенко, A.B. Скрынников // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники. Школы-семинара проводимой в рамках Федеральной целевой программы "Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 годы": тез. докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2000. - С. 31-32.

22.Дмитриенко, Г.В. Измерение радиотехнических характеристик композиционных материалов. / Г.В. Дмитриенко // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники. Школы-семинара проводимой в рамках Федеральной целевой программы "Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 годы": тез. докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2000. - С. 32-33.

23-Дмитриенко, Г.В. Совершенствование образцовых мер для измерения радиотехнических параметров углерод-углеродных композиционных материалов. / Г.В. Дмитриенко // Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем: труды третьей Всероссийской НПК. — Ульяновск: Изд-во УлГТУ, ФГУП УМЗ, 2001. - С. 41.

24.Дмитриенко, Г.В. Проблемы измерения радиотехнических параметров углерод-углеродных композиционных материалов. / Г.В. Дмитриенко // Современные проблемы создания и эксплуатации радиотехнических систем: труды третьей Всеросийской НПК. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, ФГУП УМЗ, 2001.-С. 44-46.

25.Дмитриенко, Г.В. Методика выполнения измерений комплексной диэлектрической проницаемости углепластиков на СВЧ. / Г.В. Дмитриенко // НПК "Многофункциональные радио электронные комплексы перспективных материальных аппаратов": тез. докл. - С-Пб: Изд-во СП-б, Холдинговая компания "Ленинец", 2001. - С. 24.

26.Дмитриенко, Г.В. Проблемы измерений параметров композиционных материалов в миллиметровом диапазоне длин волн./ Г.В. Дмитриенко // XXXV НТК УлГТУ: тез.докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2001. - ч. 2. - С. 31-32.

27.Дмитриенко, Г.В. Математическая модель эталона для радиоволновых измерений./ Г.В. Дмитриенко // XXXV НТК УлГТУ: тез.докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2001. - ч. 2. - С. 30-31.

28.Дмитриенко, Г.В. Фазовые измерения параметров углепластиков с использованием измерительных линий. / Г.В. Дмитриенко // XXXVI НТК УлГТУ "Вузовская наука в современных условиях": тез.докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2002.-ч. 2.-С. 21.

29. Дмитриенко, Г.В. Способ измерения диэлектрических материалов, имеющих шероховатую поверхность. / Г.В. Дмитриенко // XXXVII НТК УлГТУ: тез. докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2003. - ч. 1. - С. 74-75.

30.Дмитриенко, Г.В. Требования предъявляемые к шероховатым эталонам при

измерении диэлектрических параметров НКМ./ Г.В. Дмитриенко // XXXVIII НТК УлГТУ: тез. докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2004. - ч. 1- С. 78.

31 .Дмитриенко, Г.В. Конструкции измерительных резонаторных датчиков для измерения диэлектрических параметров НКМ / Г.В. Дмитриенко // XXXVIII НТК УлГТУ: тез.докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2004. - ч. 1. - С. 79.

32.Дмитриенко, Г.В. Измерение комплексной диэлектрической проницаемости волноводными и резонаторными методами./ Г.В. Дмитриенко // Физика и технические приложения волновых процессов III международной НТК: тез. докл. и сообщений. - Волгоград: Изд-во Волгодрад, 2004. - С. 238.

33.Дмитриенко, Г.В. Измерения диэлектрических параметров НКМ на основе волноводных резонаторов. / Г.В. Дмитриенко // Оптические, радиоволновые и тепловые методы и средства контроля качества материалов, промышленных изделий и окружающей среды. IX международной НТК: сб. научн. трудов. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2004. - С. 173- 174.

34.Дмитриенко, Г.В. Учет инструментальной погрешности измерения комплексной диэлектрической проницаемости образцов диэлектриков с шероховатой поверхностью. / Г.В. Дмитриенко //41 НТК УлГТУ: тез.докл. - Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2007. - С. 94.

35.Дмитриенко, Г.В. Методы и средства измерения и контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на СВЧ. / Г.В. Дмитриенко // Наука и технологии. Секция 1. Неоднородные материалы и конструкции. XXVII Российской школы, посвященной 150-летию К.Э. Циолковского, 100-летию С.П. Королева и 60-летию Государственного ракетного центра «КБ им. академика В.П. Макеева» (26-28 июня 2007года, г. Миасс): сб. кратких сообщений. - Екатеринбург, 2007. - С. 64-66.

Патенты на изобретения:

36.Патент № 2194285 РФ МКИ7 G01 R 27/04. Способ определения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости импедансных материалов / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 13.03.2001; опубл. 10.12.2002, Бюл. № 34.

37.Патент № 2199760 РФ МКИ7 G01 R 27/04, 27/06. Устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на СВЧ / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 13.03.2001; опубл. 27.02.2003, Бюл. №6.

38.Патент № 2231078 РФ МКИ7 G01 R 27/04. Способ измерения больших зна-

чений комплексной диэлектрической проницаемости импедансных материалов на СВЧ и устройство для его осуществления / Дмитриенко Г.В., Трефи-лов H.A. заявлено 15.12.2002; опубл. 20.06.2004, Бюл. №17.

39.Патент № 2234103 РФ МКИ7 G01 R 27/26. Способ измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ / Дмитриенко Г.В. заявлено 12.05.2003; опубл. 10.08.2004, Бюл. №22.

40.Патент № 2247399 РФ МКИ7 G01 R 27/26. Устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на СВЧ / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 20.01.2004; опубл. 27.02.2005, Бюл. №6.

41. Патент № 2247400 РФ МКИ7 G01 R 27/26. Устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на СВЧ / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 20.01.2004; опубл. 27.02.2005, Бюл. №6.

42.Патент № 2253123 РФ МКИ7 G01 R 27/26. Способ измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на СВЧ и устройство для его осуществления / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 05.03.2004; опубл. 27.05.2005, Бюл. №15.

43.Патент № 2228535 РФ МКИ7 G01 R 27/26. Способ измерения комплексной диэлектрической проницаемости радиопоглощающих композиционных материалов при нагреве / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 26.11.2002; опубл. 10.05.2004, Бюл. №13.

44.Патент № 2321010 РФ МКИ7 G01 R 27/26. Устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 08.08.2006; опубл. 27.03.2008, Бюл. №9.

45 .Патент № 2326392 РФ МКИ7 G01 R 27/04. Устройство для определения параметров низкоимпедансных материалов на СВЧ с помощью коаксиального резонатора / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 09.01.2007; опубл. 10.06.2008, Бюл. №16.

46.Патент № 2328008 РФ МКИ7 G01 R 27/28. Устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 08.08.2006; опубл. 27.06.2008, Бюл. №18.

АВТОРЕФЕРАТ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ РАДИОВОЛНОВЫХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НИЗКОИМПЕДАНСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

ДМИТРИЕНКО Герман Вячеславович

Подписано в печать 5.11.09 Б. кн.-журн. П.л 2,0 Тираж 100 экз._

Формат 60x84 1/16 Заказ 232

Отпечатано с готового оригинал-макета 194044, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 10 ООО «Балтияр»

Оглавление автор диссертации — доктора технических наук Дмитриенко, Герман Вячеславович

Список основных сокращений и обозначений.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ПРИМЕНИМОСТИ ТРАДИЦИОННЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ НА СВЧ ДЛЯ КОНТРОЛЯ НИЗКОИМПЕДАНСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Область применения и эксплуатационные характеристики низкоимпедансных композиционных материалов используемых в радиотехнических системах и технике СВЧ.

1.2. Анализ применимости традиционных методов, измерительных датчиков и аппаратуры для контроля диэлектрической проницаемости НКМ.

1.3. Анализ построения оборудования и измерительных схем для контроля 8 НКМ.

1.3.1. Измерение амплитуды на СВЧ.

1.3.2. Измерение фазы на СВЧ.

1.4. Анализ неопределенностей контроля диэлектрических параметров НКМ из-за шероховатости поверхности измеряемых образцов материала.

1.4.1. Анализ неопределенностей вызванных шероховатой поверхностью.

1.4.2. Способы математического описания шероховатой поверхности в процессе измерений.

1.5. Обоснование подхода к контролю диэлектрической проницаемости

1.5.1. Постановка цели и задач исследования.

Выводы по первой главе.

2. ФОРМИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ВОЛНОВОДНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ НИЗКОИМПЕДАНСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1. Разработка подходов по применению волноводных методов для контроля НКМ.

2.2. Интегральные уравнения для волноводного датчика для контроля

НКМ на основе круглого короткозамкнутого волновода.

2.2.1. Модель полубесконечного тела.

2.2.2. Модель электрически тонкого тела.

2.2.3. Многослойные модели НКМ.

2.3. Модель эталонного короткозамыкателя.

2.4. Решение интегральных уравнений. Алгоритм решения ИУ.

2.5. Физическая и математическая модель волноводных датчиков с распределенным взаимодействием для контроля НКМ.

2.6. Включение измерительного волноводного датчика в измерительную схему.

2.7. Измерительные датчики на основе П и Н волноводов.

2.8. Численное решение волноводных задач методом собственных функций.

Выводы по второй главе.

3. ФОРМИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ РЕЗОНАТОРНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ НИЗКОИМПЕДАНСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

3.1. Исследование измерительного датчика на базе резонатора бегущей волны.

3.2. Исследование измерительного датчика на основе открытого резонатора.

3.3. Коаксиальный резонатор с распределенным взаимодействием.

3.4. Другие возможные конструкции резонаторных датчиков.

Выводы по третьей главе.

4. АНАЛИЗ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ КОНТРОЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ

НИЗКОИМПЕДАНСНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

4.1. Классификация неопределенностей возникающих в процессе контроля комплексной диэлектрической проницаемости образцов НКМ.

4.2. Влияние инструментальной неопределенности на точность контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов.

4.3. Анализ методических неопределенностей на точность контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов.

4.4. Анализ влияния шероховатых поверхностей низкоимпедансных композиционных материалов на результаты контроля.

4.5. Анализ неопределенностей образцовых мер.

Выводы по четвертой главе.

5. МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НКМ. ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ИЗМЕРЕНИЯ.

5.1. Конструкции измерительных датчиков для контроля комплексной диэлектрической проницаемости НКМ.

5.1.1. Конструкции волповодных измерительных датчиков на СВЧ.

5.1.2. Конструкции измерительных датчиков на основе резонаторов.

5.1.3. Неопределенности измерительных датчиков реализованных на волноводах различного сечения и способы их устранения.

5.2. Схемы включения измерительных датчиков, методики измерения и требования, предъявляемые к измерительной аппаратуре.

5.2.1. Схемы включения волноводных датчиков в измерительную цепь.

5.2.2. Схемы включения резонаторных датчиков в измерительную цепь.

5.3. Технология изготовления промежуточных образцовых мер и оценка шероховатости поверхности образцовой меры. Требования к изготовлению измеряемых образцов НКМ.

5.3.1. Методика измерения шероховатых поверхностей.

5.3.2. Метрологическая аттестация рабочих образцовых мер.

5.4. Методики проведения контроля диэлектрической проницаемости НКМ.

5.4.1. Методика проведения контроля диэлектрической проницаемости НКМ волноводными методами.

5.4.2. Методика проведения контроля диэлектрической проницаемости

НКМ резонаторными методами.

Выводы по пятой главе.

Введение 2009 год, диссертация по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, Дмитриенко, Герман Вячеславович

Актуальность темы. Сегодня активно разрабатываются и создаются различные виды неядерного электромагнитного оружия (ЭМО), основной целью которого является вывод из функционирования радиоэлектронных средств воздействием на радиотехиическую аппаратуру мощными электромагнитными импульсами. С 1960х годов в США и СССР были приняты программы по обеспечению электромагнитной стойкости стратегических систем вооружений и военной техники: ракет, пусковых установок, самолетов PJIC и т.д. В 1980-1990 гг в США и СССР (России) начали проводиться исследования по созданию неядерного ЭМО высокой мощности и высокой направленности действия. Испытания такого ЭМО проводились в военных конфликтах в 1991г. в Ираке, в 1999г. в Югославии.

Для защиты от ЭМО в настоящее время происходит стремительное развитие технологий в области создания новых защитных радиопоглощающих материалов и покрытий для самолетной, космической и судостроительной промышленностей. Новые защитные радиопоглощающие материалы по своей основе композиционные материалы (КМ), которые имеют уникальные характеристики по отражению и поглощению электромагнитных волн. Как радиотехнические материалы они представляют интерес в качестве укрытий для защиты радиотехнической аппаратуры от радиоизлучения, и вызывает особенный интерес у разработчиков радиотехнической аппаратуры. Работы по КМ зарубежными фирмами ведутся с 60-х годов прошлого века. Интерес к радио-поглощающим материалам возрос в 70-е годы, когда администрация США объявила о программе разработки «невидимого» бомбардировщика (программа Stealth). В 80-е годы такие материалы уже используются в самолетах В-2 и F-117 и самолетах повышенной скрытности ATF ВВС США, ATA ВМС США, английском EFA, французском Rafale и пр. В настоящее время в данной области работают много отечественных и зарубежных фирм, но судить о результатах их работ довольно сложно, вследствии крайне малого количества публикуемых данных о новых радиопоглощающих материалах и особенно мало об их радиотехнических характеристиках и свойствах.

В последнее время (в 90 гг. прошлого века) появились принципиально новые виды радиопоглощающих материалов, такие как: проводящие полимеры, углеродные нанотрубки, наноструктурные КМ, позволяющие создавать тонкие легкие широкополосные радиопоглотители электромагнитных волн с коэффициентом отражения Я<10 дБ в диапазоне частот от 2,6 до 38 ГГц, имеющие высокую проводимость в пределах 1ч-103 (Омхсм)"1. В электродинамике такие материалы классифицируются как низкоимпедансные. Низкоимпе-дансные КМ (НКМ) по своим электрическим свойствам относятся к диэлектрическим материалам, которые характеризуются большими значениями относительной диэлектрической проницаемости а и тангенса угла диэлектрических потерь tgS одновременно. Эти материалы образуют особую группу диэлектрических материалов. По технологии изготовления НКМ обладают большим затуханием электромагнитной энергии до 70 дБ/мм по толщине в широком диапазоне частот. НКМ по своей сути являются радиозащитными материалами.

Одним из представителей такого класса КМ являются углеродосодержа-щие материалы - углепластики, по своим электрическим свойствам это диэлектрики, имеющие высокое значение проводимости. Углепластики широко применяются в военной технике как конструкционные материалы для создания несущих конструкций, и как радиотехнические материалы: для уменьшения эффективной отражающей поверхности летательных аппаратов, кораблей; для защиты радиотехнических систем от мощных электромагнитных излучений. Они хорошо зарекомендовали себя в новых разработках в качестве защитных укрытий от новых видов вооружений, типа лазеров, пучкового оружия и т.д. Особенность углеродосодержащих материалов заключается в том, что падающая на них электромагнитная волна распространяется по их поверхности, тем самым, замедляя процесс прожигания материала в глубину.

Для НКМ в настоящее время нет единой сложившейся электродинамической теории описания свойств, методик и измерительных средств для контроля их диэлектрических характеристик в процессе производства и эксплуатации. Существующие традиционные косвенные методы и методики измерения электродинамических характеристик диэлектриков на СВЧ для НКМ не пригодны из-за большой неопределенности итогового результата, который соизмерим с промахом. Основными причинами больших неопределенностей являются сильно упрощенные математические модели; из-за сильной почти вертикальной зависимости диэлектрической проницаемости е НКМ от значений комплексного коэффициента отражения. При проектировании новых радиотехнических систем разработчикам необходимо знать параметры в НКМ, так как от характеристик выбранного материала зависят защищенность и жизнеспособность системы. Поэтому с появлением новых технологий изготовления принципиально новых НКМ еще сильнее возникает необходимость создания новых методик и средств контроля комплексной £ НКМ с целью повышения качества изделий из НКМ. НКМ имеют большой диапазон значений е , широкий частотный диапазон эксплуатации. Для всего частотного диапазона НКМ необходимо создать комплекс измерительных средств, методик измерений, новых образцовых мер, созданных на основе традиционных косвенных методов. Это может достигаться путем модернизации существующих методов и путем создания новых методов и средств неразрушающего контроля низкоим-педансных композиционных материалов.

Целью диссертационной работы является решение важной научной проблемы по повышению качества радиоволновых методов и средств неразрушающего контроля диэлектрических параметров низкоимпедансных композиционных материалов, применяемых в качестве защитных укрытий, обладающих большими значениями относительной диэлектрической проницаемостью и большими потерями одновременно на СВЧ.

Задачи исследования. Поставленная цель достигается решением следующих задач:

1. Проведение сравнительного анализа и исследование применимости традиционных радиоволновых методов, метрологической аппаратуры, методик измерения традиционных методов непосредственно к измерению диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов.

2. Разработка электродинамической теории для описания работы волно-водных, резонаторных измерительных датчиков, участвующих в процессе измерения диэлектрических характеристик низкоимпедансных композиционных материалов, дающей меньшую неопределенность значений диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов.

3. Проведение анализа и исследование влияния шероховатой поверхности образца измеряемого низкоимпедансного композиционного материала на точность измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов. Разработка методов по ее учету в процессе обработки результатов измерений.

4. Разработка адекватных электродинамических моделей низкоимпедансных композиционных материалов, описывающих все диэлектрические свойства НКМ в процессе взаимодействия с электромагнитной волной в строгой электродинамической постановке, выделение основных факторов, несущих информацию о комплексной диэлектрической проницаемости исследуемого образца низкоимпедансного композиционного материала в процессе взаимодействия электромагнитной волны с измеряемым материалом.

5. Разработка принципиально новых конструкций измерительных датчиков для проведения контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов.

6. Разработка методов по построению конструкций измерительных вол-новодных, резонаторных датчиков и методик выполнения измерений комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов.

7. Разработка и создание новых образцовых мер для контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов, обладающих шероховатой поверхностью, разработка методов изготовления, аттестации и контроля их точности.

Полученные в диссертации решения поставленных задач являются новыми.

Научная новизна. Научной новизной обладают следующие результаты работы:

1. Созданы новые теоретические и практические основы радиоволновых методов неразрушающего исследования и контроля электродинамических свойств низкоимпедансных композиционных материалов на основе волно-водных, резонаторных и радиоволновых измерительных датчиков.

2. Созданы новые конструкции измерительных волноводных и резонаторных датчиков. Разработаны методы по их созданию для проведения контроля диэлектрических характеристик низкоимпедансных композиционных материалов.

3. Создана новая метрологическая база промежуточных образцовых мер, учитывающая шероховатую поверхность измеряемого образца низкоимпе-дансного композиционного материала.

4. Проведен контроль диэлектрической проницаемости образцов низкоимпедансных композиционных материалов, имеющих шероховатую поверхность и большие значения диэлектрической проницаемости на СВЧ.

5. Дана оценка вклада шероховатой поверхности измеряемого низкоимпе-дансного композиционного материала, влияющая на точность в процессе измерения комплексной диэлектрической проницаемости и в процессе обработки результата измерений.

6. Получены новые данные комплексной диэлектрической проницаемости для ряда новых материалов, типа углепластиков радиотехнического назначения, имеющих шероховатую поверхность. На основе разработанной методологии экспериментально исследованы низкоимпедансные композиционные материалы.

Практическая ценность результатов диссертационной работы заключается в том, что усовершенствованны радиоволновые методы неразрушающего контроля, разработаны новые метрологические средства, промежуточные образцовые меры и методики, позволяющие производить контроль, исследования и измерения относительной диэлектрической проницаемости существующих и новых низкоимпедансных композиционных материалов, имеющих шероховатую поверхность и большие значения комплексной диэлектрической проницаемости с повышенной достоверностью; получены новые данные относительной диэлектрической проницаемости для ряда специальных материалов. Результаты выполненных исследований представляют интерес для разработчиков защитных укрытий радиотехнических систем от воздействия мощных электромагнитных импульсов, для оценки свойств низкоимпедансных материалов, а также непосредственно производителям низкоимпедансных материалов для контроля параметров материалов в процессе их производства.

Положения, выносимые на защиту. Проведенные исследования позволили теоретически обосновать и практически реализовать новые научные положения и результаты, выносимые на защиту:

На защиту выносятся следующие положения:

1. новая обобщенная электродинамическая модель низкоимпедансных композиционных материалов для проведения контроля комплексной диэлектрической проницаемости косвенными методами;

2. новые математические модели измерительных датчиков для контроля комплексной относительной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов волноводными и резонаторными методами в строгой электродинамической постановке;

3. новый математический аппарат прикладной электродинамики для анализа электродинамических характеристик низкоимпедансных композиционных материалов, измеряемых с помощью волноводных и резонаторных измерительных датчиков;

4. новая электродинамическая модель шероховатой поверхности для контроля характеристик низкоимпедансных материалов, участвующая в процессе обработки результатов измерения комплексной диэлектрической проницаемости НКМ;

5. новые конструкции волноводных и резонаторных измерительных датчиков, реализующих распределенное взаимодействие электромагнитной волны с низкоимпедансным композиционным материалом и способы их изготовления;

6. новые промежуточные образцовые меры для повышения точности проведения контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпе-дансных композиционных материалов и способы их изготовления.

Достоверность результатов диссертационной работы базируется на строгих теоретических подходах, адекватных математических моделях измерительных датчиков, построенных на их основе, которые подтверждены теоретическими и экспериментальными исследованиями, проведенными автором при измерении новых и существующих образцов НКМ. Разработанные измерительные датчики и методики контроля использовались в опытно-конструкторских работах, что позволило обеспечить надежную защиту радиотехнических систем.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Краткое содержание работы.

Заключение диссертация на тему "Научные основы радиоволновых методов и средств неразрушающего контроля низкоимпедансных композиционных материалов"

Основные результаты диссертационной работы

1. На основе аналитических исследований измерения характеристик диэлектрических материалов на СВЧ разработаны методы контроля с НКМ на СВЧ и для их обоснования и развития созданы теоретические модели:

- модели волноводных измерительных датчиков на базе прямоугольного волновода, использующих распределенное взаимодействие электромагнитной волны с измеряемым образцом НКМ, основанных на методе продольных волн;

- модели резонаторных измерительных датчиков, использующих распределенное взаимодействие электромагнитной волны с измеряемым образцом НКМ на базе резонатора бегущей волны, основанных на методе собственных волн;

- модели промежуточных эталонов для проведения контроля е образцов НКМ, имеющих шероховатую поверхность на СВЧ.

2. Разработаны и исследованы модели конструкций измерительных волноводных датчиков на волноводах других типов (круглого, П- , Н- типа) для контроля е НКМ на СВЧ, позволяющие производить контроль с высокой точностью.

3. Разработаны модели новых конструкций резонаторных измерительных датчиков на основе объемных и открытых резонаторов для контроля диэлектрических параметров НКМ с повышенной точностью.

4. Разработаны новые конструкции измерительных датчиков для контроля 8 НКМ на СВЧ, в которых реализуется распределенное взаимодействие электромагнитной волны с образцом НКМ, позволяющее производить накопление и усреднение измерительной информации. Разработаны рекомендации по их изготовлению.

5. Разработаны промежуточные эталоны, которые используются в процессе контроля 8 НКМ на СВЧ, образцов НКМ имеющих шероховатую поверхность, а также для уменьшения величины неопределенности, образованной шероховатой поверхностью и проводимостью поверхности образца.

6. Разработана модель шероховатой поверхности НКМ для более точного определения 8 НКМ.

7. Разработаны методики контроля 8 НКМ с помощью новых конструкциях измерительных датчиков с использованием промежуточных эталонов.

8. Проведена оценка итоговой неопределенности, получаемой в процессе контроля 8 НКМ. По проведенному анализу предложены меры и рекомендации по их устранению или уменьшению.

9. Из практических измерений получены новые сведенья о 8 НКМ ряда материалов с высокой точностью, имеющих шероховатую поверхность.

10. Разработанные методы могут использоваться в диэлькометрии для измерения диэлектрической проницаемости композиционных диэлектрических материалов, имеющих шероховатую поверхность.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе созданы научно-обоснованные, методологические и технические решения общей проблемы разработки методов и средств контроля е НКМ на СВЧ на базе волноводных и резонаторных измерительных датчиков, обладающих повышенной точностью измерения, позволяющих производить контроль е образцов НКМ, имеющих шероховатую поверхность. Исследованы вопросы неопределенностей вызванные ШП и разработаны рекомендации по снижению и устранению их уровня. Проведен анализ факторов дающих большие неопределенности е 11 КМ, и приведены решения по их устранению.

Библиография Дмитриенко, Герман Вячеславович, диссертация по теме Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий

1. Добровенский, В.В. Композиционные радиопоглощающие материалы со слоями из поглощающих дифракционных решеток. / В.В. Добровенский, Э.А. Засовин, Д.И. Мировицкий, А.К. Черепанов // Успехи современной радиоэлектроники.-2000. №2. - С. 61-66.

2. Мухарев, J1.A. Неотражающие поглотители электромагнитных волн. / JI.A. Мухарев // Радиотехника и электроника. 1996. Т. 41. -№8. - С. 915-917.

3. Пирумов, B.C. Новые радиопоглощающие материалы и покрытия. / B.C. Пирумов, А.Г Алексеев, Б.В. Айзикович // Зарубежная радиоэлектроника. -1996.-№6.-С. 2-9.

4. Гуртовик, И.Г. Стеклопластики радиотехнического назначения. / И.Г. Гуртовик, В.Н. Спортсмен. -М.: Изд-во Химия, 1987. 158 с.

5. Аноньин, Э.В. Методы снижения радиолокационной заметности. / Аноньин, Э.В. Ваксман, Р.Г. Патраков, Ю.М. //Зарубежная радиоэлектроника 1994.-№4-5-С. 4-5.

6. Покровский, В.М. Неметаллические защитные покрытия. / В.М. Покровский. — Киев: Изд-во Буд1вельник, 1969. — 107 с.

7. Буланов, И.М. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. / И.М. Буланов, В.В. Воробей. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 1998. - 514 с.

8. Тарнопльский, Ю.М. Пространственно армированные композиционные материалы. Справочник. / Ю.М. Тарнопльский, И.Г. Жигун, В.А. Поляков. - М.: Машиностроение, 1987. - 224 с.

9. Волокнистые и дисперсноупрочные композиционные материалы. Справочник. / В.В. Васильев. М.: Изд-во Наука, 1976. - 214 с.

10. Углеродные волокна и углекомпозиты. // Под ред. A.A. Берлина. М.: Изд-во Мир, 1988. - 270 с.1. Литература 224

11. Углеродные волокна и углекомпозиты. / Под ред. Э. Фатцер. — М.: Изд-воМир, 1988.-336 с.

12. Емец Ю.П. Электрические характеристики композиционных материалов с регулярной структурой./ Ю.П. Емец. Киев: Изд-во Наук, думка, 1986. -191 с.

13. Макалистер, JI. Многонаправленные углерод-углеродные композиты. / JI. Макалистер, У. Лакман // Прикладная механика композитов. М.: Изд-во Мир, 1989.-С. 226-294.

14. Заявка 2772520 Франция, МПК6Н 01 Q 17/00 Material composite structural absorbant les ondes radar et utilisation d'un tel matériau: / Escarmant Jean Francois; Giatlnd. SA.- 79715681; Заявл. 11.12.97; Опубл. 18.6.99.

15. Казанцева, H.E. Перспективные материалы для поглотителей электромагнитных волн сверхвысокочастотного диапазона. / Н.Е. Казанцева, Н.Г. Рыв-кина, И.А. Чмутин // Радиотехника и электроника. 2003. - № 2. - С. 196-209.

16. Surrey Satellite to Buld US Air/Force Spacecraft // Flight.Int.-1997.-141, №475-C. 21.

17. Анпилогов В.P., Колчеев Г.Н. Антенные системы геостационарных спутников связи и вещания./ В.Р. Анпилогов, Г.Н. Колчеев // Зарубежная радиоэлектроника. 1997. - №3. - С. 3-17.

18. Матвейчук, В.Ф. Выбор методик измерений электромагнитных свойств материалов. / В.Ф. Матвейчук, H.H. Черноусова // Измерительная техника. -1998.-.№10.-С. 47-49.

19. Калач ев, A.A. Способ определения эффиктивных значений диэлектрической проницаемости неоднородных листовых материалов в СВЧ диапазоне. / Калачев A.A., Куколев И.В. и др.// Дефектоскопия. 1991. - №6. - С. 64-69.

20. Белявце, В.Б. Расчет эффективного коэффициента отражения двухэлементного волноводного преобразователя проходящей мощности на основе поглощающей стенки с чувствительными элементами конечных размеров./ В.Б.1. Литература 225

21. Белявце, В.М. Волков // Измерительная техника. 1996. - №3. - С. 58-60.

22. Касимов, Э.Р. Метод измерения диэлектрических свойств сильнопог-лощающих веществ в диапазоне СВЧ. / Э.Р. Касимов, М.А. Садыхов, P.M. Касимов, Ч.О. Каджар // Измерительная техника. 1998. - №3. - С. 45-47.

23. Криксунова, Н.А. Инвариантные измерения положения границы раздела двух сред на основе радиоволнового датчика. / Н.А. Криксунова, Б.В. Лункин // Автоматика и телемеханика. 1991. - №10. - С. 163-174.

24. Валитов, Р.А. Радиотехнические измерения./ Р.А. Валитов, В.Н. Сретенский. — М.: Изд-во Советское радио, 1970. — 712 с.

25. Брандт, А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. / А.А. Брандт. М.: Изд-во Физматгиз, 1963. - 404 с.

26. Воробьев, Е.А. СВЧ диэлектрики в условиях высоких температур. / Е.А. Воробьев, В.Ф. Михайлов, А.А. Харитонов. М.: Изд-во Советское радио, 1977. -208с.

27. Потапов, А.А. Метрологическое обеспечение средств измерений диэлектрической проницаемости. / А.А. Потапов, О.И. Гудков- М.: Изд-во ВНИИТИ, 1978.-30 с.

28. Багацка, О.В. Аналитический расчет комплексных коэффициентов отражения и прохождения диэлектрической пластины с учетом электромагнитной анизотропии материала. / О.В. Багацка, Н.П. Жук, Е.Б. Малец, С.Н. Шульга // Дефектоскопия. 1997. -№1. - С.76-89.

29. Pilarski A., Rose J.L. Utility of subsurface longitudinal waves in composite material characterization. //Ultrasonics.-1989-t.27,№4, pp.226-233

30. Автоматизированный метод измерения диэлектрической проницаемо1. Литература226сти подложек для производства интегральных схем СВЧ. // Радиотехника сверхвысоких частот. 1991. -№47. С. 16-19.

31. Дворящин, Б В. Радиотехнические измерения./ Б В. Дворящин, JI. И. Кузнецов. М.: Изд-во Советское радио, 1978. - 360с.

32. Алексеева, H.A. Измерение диэлектриков на СВЧ./ Н.А Алексеева., Н.Г. Солоухин, Г.Х. Ягудин М.: Изд-во ЦНИИ «Электроника». - вып. 15. - 68 с.

33. Матыцын, С.М. Способ измерения в СВЧ диапазоне диэлектрической проницаемости листовых материалов с высоким коэффициентом отражения./ С.М. Матыцын, К.Н. Розанов, A.B. Селезнев // Дефектоскопия. 1990. - №6. -С.63-67.

34. Бурдун, Г.Д. Пути повышения точности измерения характеристик диэлектриков на СВЧ./ Г.Д. Бурдун, Е.Б. Зальцман, В.Е. Поярков, В.Д. Фрумкин // Измерительная техника. 1969. - №5. - С. 62-65.

35. Зальцман, Е.Б. О погрешности измерения диэлектрической проницаемости из-за остаточного зазора. / Е.Б. Зальцман // Измерительная техника. -1968.-№11.-С. 51-53.

36. Зальцман Е.Б. Измерение tgö диэлектриков методом передачи через резонатор. / Е.Б. Зальцман // Приборы и техника эксперимента. 1965. - №6. - С. 101-104.

37. Егоров, В.Н. Измерение малых диэлектрических потерь в объемном резонаторе. / В.Н. Егоров, М.В. Кащенко // Измерительная техника. 2002. - №1. -С. 61-65.

38. ГОСТ 27496.1-87, ГОСТ 27496.2-87. Материалы электроизоляционные. Методы определения диэлектрических свойств на частотах свыше 300 МГц. -М.: Изд-во стандартов, 1988. 39 с.

39. Гершензон, В.Е. Метод переходного слоя в задачах о тепловом излучении шероховатой поверхности./ В.Е. Гершензон, В.Ю. Райзер, B.C. Эткин // Радиофизика. 1982. - Т. 25.-№11.-С. 1279-1284.1. Литература227

40. ГОСТ 8.015-72.ГСИ. Методика выполнения измерений относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков из тонколистовых материалов в диапазоне частот от 9 до 10 ГГц. М.: Изд-во стандартов, 1972. - 49 с.

41. ГОСТ 8.358-79.ГСИ. Методика выполнения измерений относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 0,2 до 1 ГТц. — М.: Изд-во стандартов, 1979. 12 с.

42. ГОСТ 8.401 80.Классы точности средств измерений. Общие требования. -М.: Изд-во стандартов, 1981- 12 с.

43. ГОСТ 8.381-80.ГСИ. Эталоны. Способы выражения погрешностей. -М.: Изд-во стандартов, 1980. 9 с.

44. ГОСТ 8.544-86.ГСИ. Относительная диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков. Методика выполнения измерений в диапазоне частот 109 Ю10 Гц. - М.: Изд-во стандартов, 1986.-21 с.

45. ГОСТ 8.358 79. Методика выполнения измерений относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот 0,2^-1 ГГц. - М.: Изд-во стандартов, 1979 - 12 с.

46. ГОСТ 8.015 — 72. Методика выполнения измерений относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь твердых диэлектриков из тонколистовых материалов в диапазоне частот от 9 до 10 ГГц. М.: Изд-во стандартов, 1972 - 49 с.

47. ГОСТ 8.358-79.ГСИ. Методика выполнения измерений относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диа1. Литература228пазоне частот от 0,2 до 1 ГГц. М.: Изд-во стандартов, 1979. — 12 с.

48. ГОСТ 8.381-80.ГСИ. Эталоны. Способы выражения погрешностей. -М.: Изд-во стандартов, 1980. — 9 с.

49. Альтман, Дж. Устройства СВЧ./ Дж. Альтман. М.: Изд-во Мир, 1968. -488 с.

50. Диденко, А.Н. Сверхпроводящие волноводы и резонаторы./ А.Н. Ди-денко. -М.: Изд-во Советское радио, 1973. 255 с.

51. Кулачев, A.A. Способ определения эффективных значений диэлектрической проницаемости неоднородных листовых материалов на СВЧ./ A.A. Кулачев, И.В. Куколев, С.М. Матыцын, К.Н. Розанов, А.К. Сарычев // Дефектоскопия. 1991. - №1.-С. 64-69.

52. Ищенко, Е.Ф. Открытые оптические резонаторы. / Е.Ф. Ищенко. М.: Изд-во Советское радио, 1980. - 208 с.

53. Анищук, В.В. Простой способ измерения диэлектрической проницаемости материалов в СВЧ-диапазоне./ В.В. Анищук // Радиотехника. 1989. - №9. -С. 99-102.

54. Потапов, А.И. Неразрушающий контроль конструкций из композиционных материалов./ А.И. Потапов, Ф.П. Пеккер. Л.: Изд-во Машиностроение, 1977.-240 с.

55. Потапов, А.И. Контроль качества и прогнозирования надежности конструкций из композиционных материалов./ А.И. Потапов. Л.: Изд-во Машиностроение, 1980.-261 с.

56. Вишенчук, И.М. Электромеханические и электронные фазометры./ И.М. Вишенчук, А.Ф. Котюк, Л .Я. Мизюк- М.: Изд-во Госэнергоиздат, 1962. -207 с.

57. Валитов, P.A. Измерение на миллиметровых и субмиллиметровых волнах. / P.A. Валитов, Б.И. Макаренко. М.: Изд-во Радио и связь, 1984. - 295с.

58. Линейные и угловые измерения. // Под ред. Бурдуна Г.Д. Изд-во стан1. Литература229дартов, M., 1977. - 512с.

59. Дайсон, Дж. Измерение фазы на УВЧ и СВЧ./ Дж. Дайсон // Переводы иностр. литературы. Сер. Полупроводниковые приборы и микроэлектроника/ Перевод № 99 ЭТ-2621. М.: Изд-во Ин-т Электроника, 1968. 38с.

60. Соловов, В.Я. Фазовые измерения./ В.Я. Соловов М.: Изд-во Энергия, 1973.-121 с.

61. Критикос, Х.Н. Численный метод восстановления гладких диэлектрических профилей./ Х.Н. Критикос, Д.Л. Джаггард, Д.Б. Ги // ТИИЭР. 1982. -Т.70. -№3. - С. 108-110.

62. Фукс, И.М. Отражение и преломление волны произвольной формы на криволинейной границе раздела./ И.М. Фукс // Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. -1965. Т.8 - №6. - С.1078-1088.

63. Просин, А.В. К расчету мощности радиосигнала, рассеянного статистически неровной поверхностью./ А.В. Просин, А.Г. Павельев // Радиотехника. -1972. Т.27 - №4. - С.30-40.

64. Тамойкин, В.В. О статистических свойствах поля, рассеянного шероховатой поверхностью./ В.В. Тамойкин, А.А. Фрайман // Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. 1968. - Т. 11. - №1. - С. 56-65.

65. Басс, Ф.Г. О рассеянии радиоволн ледовыми покровами./ Ф.Г. Басс, Ю.А. Синицын // Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. 1983. - Т.26. - №6. - С. 746755.

66. Hoglund Lennart Ridiopropagation beyond the horizon observed at 1 and 3 GHz compared with predicted reflections from random roughlayes. "IEEE Trans. Antennas andPropag.", 1983, t.31, №4. pp.631-635 (англ)

67. Bishay Samira T. Communication of radiowaves in sea with a rough upper surface. "AEU", 1984, t.38, №3 pp. 186-188 (англ)

68. Ito Shigeo. Analysis of scalar wave scattering from slightly rough surfaces a multiple scattering theory. "J. Radio Res. Lab.", 1984, t.31, № 132ю pp.1-18 (англ)1. Литература 230

69. Богородский, B.B. О регуляризации решения обратных задач СВЧ радиометрии. / В.В. Богородский, А.И. Козлов, Ю.К. Шстопалов // Ж. техн. физ. -1985. Т.55. - №12. - С.2385-2386.

70. Потапов, A.A. Синтез изображений земных покровов в оптическом и миллиметровом диапазонах волн: Дис. доктора физ.-мат.наук. М., ИРЭ РАН. 1994.-436 с.

71. Потапов, A.A. Обобщенный коррелятор полей, рассеянных шероховатыми поверхностями./ A.A. Потапов // Радиотехника и электроника. 1996. -Т.41. -№7. - С. 816-823.

72. Андреев, Г.А. Влияние хаотических неровностей поверхности на отраженный импульсный сигнал миллиметровых волн./ Г.А. Андреев, A.A. Потапов // Радиотехника и электроника. 1986. - Т.31. - №7. - С. 1405-1414.

73. Marten Andre, Misme Pierre. Reflexion d'ondes electromagnetiques par des surface irregulieres et optique geometrique. «Ann. telecommuns»,1971, t.26 №1-2, pp31-36 (франц)

74. Иванов, А.П. Оптика рассеивающих сред./ А.П. Иванов. Минск: Изд-во Наука и техника, 1969. - 592 с.

75. Топорец, A.C. Оптика шероховатой поверхности. / A.C. Топорец Л.: Изд-во Машиностроение, 1988. - 191 с.

76. Красюк, В.Н. Антенны СВЧ с диэлектрическими покрытиями. / В.Н. Красюк. JL: Изд-во Судостроение, 1986. - 162 с.

77. Шифрин, Я.С. Вопросы статистической теории антенн./ Я.С. Шифрин. -М.: Изд-во Советское радио, 1970. 340 с.

78. Каплун, В.А. Обтекатели антенн СВЧ./ В.А. Каплун. М.: Изд-во Со1. Литература231ветское радио, 1974. — 230 с.

79. Zieniewicz F. О chropowatosci wewnetrtrznych powierzchni falowodow prostokatnych. "Prace Przemysi. Inst. Telekomun." 1965, t.15, №47-48. pp.47-50 (полек).

80. Воробьев, E.A. Расчет производственных допусков устройств СВЧ./ Е.А. Воробьев. JL: Изд-во Судостроение, 1980. - 147 с.

81. Воробьев, Е.А. Основы конструирования судовых устройств СВЧ./ Е.А. Воробьев. Л.: Изд-во Судостроение, 1985. - 240 с.

82. Фрейлихер, В.Д. Отражение волн от импедансной шероховатой поверхности./ В.Д. Фрейлихер, И.М. Фукс // Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. 1976. -Т.19 -№3. - С. 401-406.

83. Баскаков, А.И. Статистические характеристики сигнала отраженного от шероховатой поверхности./ А.И. Баскаков, В.Г. Голубков // Тр. Моск. энерг. инст.- 1979.-№431.-С. 36-38.

84. Вайнштейн, Л.А. Теория дифракции и метод факторизации./ Л.А. Вайн-штейн. М.: - Изд-во Советское радио, 1966. - 432 с.

85. Волакис, Дж.Л Применение одного класса обобщенных граничных условий к рассеянию на диэлектрической полуплоскости с металлической подложкой. / Дж.Л Волакис, Т.Б. Сеньор // ТИИЭР 1989. - Т.77. - №5. - С. 175185.

86. Михеев, А.Г. Об одном методе расчета дифракции электромагнитной волны на волнистой поверхности./ А.Г. Михеев, A.C. Шамаев // Радиотехника и электроника. 1992.-Т.37. -№9. -С. 1565-1572.

87. Tjuatja Saibun, Fung Adrian К., Bredow Jonathan. //IEEE Trans. Geosci. And Remote Sens. 1992, t.30, №4. pp.804-810

88. Жуковский, А.П. Теоретические основы радиовысометрии. / А.П. Жуковский, Е.И. Оноприенко, В.И. Чижов М.: Изд-во Советское радио, 1979. -320с.1. Литература232

89. Козина, О.Г. Исследование влияния неоднородности рельефа местности сложной формы на электромагнитные поля. / О.Г. Козина, Г.И. Макаров // Радиотехника и электроника. 2000. - Т. 45. - №12. - С. 1397-1404.

90. Синицын, Ю.А. К теории рассеяния волн неоднородной слоистой средой со статистически неровными границами./ Ю.А. Синицын // Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. 1984. - Т.27. -№10. - С. 1256-1266.

91. Бреховских, Л.М. Волны в слоистых средах./ Л.М. Бреховских М.: Изд-во Наука, 1973. - 343 с.

92. Бьерно, Л. Применение приближения Кирхгофа к задачам рассеянеия на упругих неровных поверхностях./ Л. Бьерно, Ш. Сан // Акуст. журнал. 1995. -Т.41. - №5. - С.725-736.

93. Исаакович М.А. Рассеяние волн от статистически шероховатой поверхности./ М.А. Исаакович // Труды Акустического института АН СССР. М.: Изд-во АИ АН СССР, 1969. - вып. V. - С. 152-251.

94. Бреховских, Л.М. Теоретические основы акустики океана./ Л.М. Бреховских, Ю.П. Лысанов-Л.: Изд-во Гидрометеоиздат, 1982.

95. Бекманн, П. Рассеяние на сложной неровных поверхностях./ П. Бекманн // ТИИЭР. 1965. - Т.53. - №8. - С. 1158-1162.

96. Курьянов, Б.Ф. Рассеяние звука на шероховатой поверхности с двумя типами неровностей./ Б.Ф. Курьянов // Акуст. журнал. 1962. - Т.8. - №3. -С.325-333.

97. Райзнер, В.Ю. Микроволновая диагностика поверхностного слоя океана./ В.Ю. Райзнер, И.В. Черный С-П., Изд-во Гидрометеоиздат, 1994. - 232 с.

98. Бреховских, Л.М. Дифракция электромагнитных волн на неровной шероховатости./ Л.М. Бреховских ДАН СССР. - 1951. - Т.81. - №6. - С. 10231026.

99. Хусу, А.П. Шероховатость поверхностей теорико-вероятностный подход./ А.П. Хусу, Ю.Р. Витеиберг, В.А. Пальмов М.: Наука, 1975. - 343с.1. Литература233

100. Антифеев, В.H. Математические модели рассеяния электромагнитных волн на объектах сложных форм. / В.Н. Антифеев, А.Б. Борзов, Р.П. Быстров, И.Ш.Исаев, A.B. Соколов // Успехи современной радиоэлектроники. 1998. -№10. - С. 39-54.

101. Арманд, H.A. Рассеяние радиоволн от слоя с шероховатыми границами. / H.A. Арманд // Радиотехника и электроника. 1995. - Т.40 - №3. - С. 357367.

102. Андреев, Г.А. Машинное моделирование процесса рассеяния электромагнитной волны поверхностью с хаотическими неровностями. / Г.А. Андреев, Т.В. Галкина, Т.И. Орлова, Я. Л. Хлявич // Радиотехника и электроника. 1992. - Т.37. - №4. - С. 628-633.

103. Stogryn Alex. Electromagnetic scattering fro rough, finitely conducting surfaces. "Radio Sei." 1967 t.2, №4, pp.415-428

104. Пименов, С.Ф.Рассеяние радиоволн двухслойной средой с шероховатыми границами./ С.Ф. Пименов, М.А. Руденко // Изв. ВУЗов. Радиофизика. -1992. Т.35. - №3,4. - С. 275-284.

105. Жук, Н.П. Функция Грина уравнений Максвелла для плоскослоистой среды./ Н.П. Жук, O.A. Третьяков // Радиотехника и электроника. 1985. - Т.ЗО. -№5. - С. 869-875.

106. Жук, Н.П. Двухсторонние граничные условия для среднего элетромаг-нитного поля в случае шероховатой поверхности./ Н.П. Жук, O.A. Третьяков // Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. 1981. - Т.24. -№12. - С.1476-1483.

107. Багацка, О.В. Коэффициенты рассеяния плоской волны на шероховатой границе слоистого произвольно-анизотропного диэлектрика./ О.В. Багацка, Н.П. Жук, С.Н. Шульга // Радиотехника и электроника, 2001. Т.46. - №2. - С. 148-158.

108. Жук, Н.П. Метод переноса граничных условий в задачах рассеяния электромагнитных волн на неровной импедансной поверхности./ Н.П. Жук //1. Литература234

109. Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. 1993. - Т.36. -№3-4. - С. 240-257.

110. Spetner L.M., A statistical model for forward scattering of waves of a rough surface, IRE Trans., 1958, vol. AP-6,no.l,pp. 88-94.

111. Чаевский, E.B. Отражение плоской электромагнитной волны от шероховатой поверхности./ Е.В. Чаевский // Проблемы дифракции и распространения радиоволн. JL: Изд-во Лениград. инст-т, 1966. - вып. 6. - С. 105-114.

112. Павельев, А.Г. Особенности корреляционной функции при отражении радиоволн от шероховатого рельефа. /А.Г. Павельев, В.Н. Белан // Тр. Моск. энерг. инст., Изд-во МЭИ, 1982. №561. - С. 17-22.

113. Дунин С.З., Максимов Г.А. Рассеяние скалярных волн на шероховатой поверхности: / С.З. Дунин, Г.А. Максимов // 16 Всес. конф. по распр. радиоволн. (Харьков, окт., 1990): тез. докл. Харьков, 1990. - С. 21.

114. Красюк, В.П. Электродинамика и распространение радиоволн./ В.П. Красюк, Н.Д. Дымович М.: Высшая школа, 1974. - 536 с.

115. Бреховских, Л.М. Дифракция волн на неровной поверхности./ Л.М. Бреховских // ЖЭТФ. 1952. - Т.23. - вып 3. - С. 275-304.

116. Шмелев, А.Б. Рассеяние волн статистически неровными поверхностями / А.Б. Шмелев // Успехи физических наук. 1972. - Т. 106. - вып. 3. - С. 459477.

117. Семенов, Б.И Приближенный расчет рассеяния электромагнитных волн поверхностью типа шероховатого рельефа./ Б.И Семенов // Радиотехника и электроника.- 1966.-Т. 11.-№8.-С. 1351-1361.

118. Семенов, Б.И. Расчет рассеяния электромагнитных волн поверхностью типа шероховатого рельефа для произвольных углов наблюдения. / Б.И. Семенов // Радиотехника и электроника. 1970. - Т. 15. - №3. - С.595-598.

119. Штагер Е.А. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы./ Е.А. Штагер. М.: Изд-во Радио и связь, 1986. - 260с.

120. Штагер, Е.А. Рассеяние радиоволн на телах сложной формы./ Е.А.1. Литература235

121. Штагер, E.B. Чаевский М.: Изд-во Советское радио, 1974. - 240с.

122. Дворяшин, Б.В. О возможности моделирования процесса рассеяния радиосигнала статистически шероховатой поверхностью./ Б.В. Дворяшин // Тр. Моск. энерг. инст.: Изд-во МЭИ 1969. — вып.65. С. 44-47.

123. Виноградов, А.Г. Рассеяние волн шероховатой поверхностью в случайно-неоднородной среде./ А.Г. Виноградов, А.Б. Шмелев // Тр. Радиотехнического инст-та. Изд-во АН СССР, 1974. №18. - С. 74-87.

124. Хазан, A.M. Об отражении импульсных сигналов от случайно-неоднородной поверхности./ A.M. Хазан // Тр. Радиотехнического инст-та. Изд-во АН СССР, 1974.-№18.-С. 88-93.

125. Басс, Ф.Г. Рассеяние волн на статистически неровной поверхности./ Ф.Г. Басс, И.М. Фукс. М.: Изд-во Наука, 1972. - 424 с.

126. Исаакович, М.А. Рассеяние волн от статистически-шероховатой поверхности./ М.А. Исаакович // ЖЭТФ. 1952. - Т. 23. - вып.3(9). - С. 305-314.

127. Слуцкий, А.Г. О едином описании влияния шероховатой поверхностных и объемных случайных неоднородностей на отражение электромагнитных волн от границы раздела двух сред./ А.Г. Слуцкий, И.Г. Якушкин // Радиофизика. 1989 - Т 32. - №2. - С. 183-192.

128. Кузьмин, A.B. О применении теории выбросов случайного поля к расчету излучения шероховатой поверхности в квазистатическом приближении./ A.B. Кузьмин, В.Ю. Райзер // Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. 1991. - Т.34. -№2. - С.147-155.

129. Амитей, Н. Теория и анализ фазированных антенных решеток./ Н. Амитей, В. Галиндо, Ч. By М.: Изд-во Мир, 1974. - 455 с.

130. Исимару, А. Распространение и рассеяние волн в случайно-неоднородных средах. /А. Исимару. М.: Изд-во Мир, 1981. - 594 с.

131. Шуньлянь, Ч. Рассеяние волн поверхностями с периодической структурой./ Ч. Шуньлянь, Г. Жэньао // ТИИЭР. 1981. - Т.69. - №9. - С. 43-56.1. Литература236

132. Whitman G., Schwering F. Scatterring by periodic metal surfaces approach. "IEEE MTT-s Int. Microwave Symp., Cherry Hill, N.S., 1976, Dig.Techn.Pap." New York, N/Y., 1976, рр.362-364(англ)

133. Wu Te-Kao, Tsai Leonard L. Scattering from arbitrarily-shaped lossy dielectric bodies of revolution. "Radio Sci" 1977, t.12, №5, рр.7098-718(англ)

134. Matsuhara Masanori "Дэнси дзёхо цусин гаккай ромбунси, Trans. Inst. Electron., Int and Commun. Eng. Jap.", 1987, -C70,№4, pp.487-492 (яп)

135. Кулижский, A.B. Распространение сигнала в двухслойной среде со случайными крупномасштабными неоднородностями./ А.В. Кулижский, М.В. Тинин // Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. 1993. - Т.36. - №6. - С.475-483.

136. Комаров, С.А. Рассеяние радиоволн на плоскослоистом полупространстве с шероховатой границей./ С.А. Комаров, А.И. Якушев // Радиотехника и электроника. 1998. - Т.43. - №6. - С. 650-656.

137. Дандаров, В.А. Численное решение 2-х мерного интегрального уравнения Фредгольма в задаче о распространении радиоволн над нерегулярной земной поверхностью./ В.А. Дандаров //Радиотехника и электроника. 2002. -Т.47. - №11. - С.1329-1334

138. Benali A., Chandezon J., Fontaine J. A new theory for scattering of electromagnetic waves from conducting or dielectric rough surfaces./ЛЕЕЕ transactions on antennas and propagation, 1992, vol.40, no.2. pp. 141-148

139. Васильев, E.H. Возбуждение тел вращения./ E.H. Васильев- M.: Изд-во Радио и связь, 1988. 271 с.

140. Кислюк, М.Ж. Метод вторичных волн в задачах электродинамики./ М.Ж. Кислюк. Л.: 1970. - 151 с.

141. Малушков, Г.Д. Методы решения задач электромагнитного возбуждения тел вращения./ Г.Д. Малушков // Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. 1975. -Т. 18. -№11. - С. 1563-1587.

142. Никольский, В.В. Проекционные методы в электродинамике. // При1. Литература237кладная электродинамика./ В.В. Никольский М.: Изд-во Высшая школа. -1977.-вып. 1.-С.4-50.

143. Хижняк, H.A. Интегральные уравнения макроскопической электродинамики./ H.A. Хижняк. Киев: Изд-во Наук, думка, 1986. - 256 с.

144. Неганов, В.А. Линейная макроскопическая электродинамика./ В.А. Неганов, С.Б. Раевский, Г.П. Яровой М.: Изд-во Радио и связь, Т. 2, 2001. -575 с.

145. Верлань, А.Ф. Интегральные уравнения. / А.Ф. Верлань, B.C. Сизиков. Киев: Изд-во Наук, думка, 1986. - 544 с.

146. Флетчер, К. Численные методы на основе метода Галеркина./ К. Флет-чер. М.: Изд-во Мир, 1988. - 347с.

147. Форсайт ,Дж. Машинные методы математических вычислений./ Дж. Форсайт, М. Малькольм, К. Моулер. М.: Изд-во Мир, 1980. - 280с.

148. Теряев, В.Е. Развитие метода интегральных уравнений для расчета СВЧ-резонаторов. / В.Е. Теряев. Препринт ИФВЭ 2002-28. - Протвино. -2002. - 26 с.

149. Борн, М. Основы оптики. / Пер. с англ.; под. ред. Г.П. Мотулевич./ М. Борн, Э. Вольф М.: Изд- во Наука, 1973. - 720с.

150. Кулько, В.Ф., Михайловский В.Н. Электромагнитное поле в слоистых проводящих средах./ В.Ф. Кулько, В.Н. Михайловский- Киев: Изд-во Наук, думка, 1967. 144 с.

151. Гусев, ЕА. Математические методы синтеза слоистых структур./ Е.А. Гусев. Новосибирск: Изд-во Наука, 1993. - 260 с.

152. Пименов, Ю.В. Техническая электродинамика./ Ю.В. Пименов, В.И. Вольман, А.Д. Муравцев. М.: Изд-во Радио и связь, 2000. - 536с.

153. Неганов, В.А. Линейная макроскопическая электродинамика./ В.А. Неганов, С.Б. Раевский, Г.П. Яровой. М.: Изд-во Радио и связь, т. 1, 2000. -512 с.1. Литература238

154. Неганов, В.А. Электродинамика и распространение радиоволн./ В.А. Неганов, О.В. Осипов, С.Б. Раевский, Г.П. Яровой. М.: Радио и связь, 2005. -648 с.

155. Петров, Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн./ Б.М. Петров. М.: Изд-во Горячая линия-Телеком, 2003. - 558 с.

156. Никольский, В.В. Электродинамика и распространение радиоволн./ В.В. Никольский, Т.И. Никольская. М.: Изд-во Наука, 1989. - 452 с.

157. Патент № 2194285 РФ МКИ7 G01 R 27/04. Способ определения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости импедансных материалов / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 13.03.2001; опубл. 10.12.2002, Бюл. № 34.

158. Егоров, Ю.В. Частично заполненные прямоугольные волноводы./ Ю.В. Егоров. М.: Изд-во Советское радио, 1967. - 216 с.

159. Васильев, E.H. Дифракция электромагнитной волны на стыке диэлектрической и металлической пластин./ E.H. Васильев, В.И. Охматовский // Радиотехника и электроника. 1996. - Т.41. -№9. - С. 1033-1038.

160. Васильев, E.H. Дифракция поверхностной электромагнитной волны на торце плоского полубесконечного диэлектрического волновода./ E.H. Васильев, A.B. Полынкин, В.В. Солодухов // Радиотехника и электроника. 1980. - Т.35. -№9.-С. 1862-1872.

161. Васильев, E.H. Рассеяние электромагнитной волны на крае полубесконечного диэлектрического слоя, заглубленного в идеально проводящее полупространство./ E.H. Васильев, А.И. Федоренко // Изв. ВУЗов. Сер. Радиофизика. 1983. - Т.26. - №7. - С. 860-866.

162. Ильинский, A.C. Математические модели электродинамики./ A.C. Ильинский, В.В. Кравцов, А.Г. Свешников. М.: Изд-во Высшая школа, 1991. - 224 с.

163. Неганов, В.А. Современные методы проектирования линий передач и1. Литература 239резонаторов СВЧ и КВЧ./ В.А. Неганов, Е.И. Нефедов, Г.П. Яровой М.: Радио и связь. - 1998.-327 с.

164. Миттра, Р. Аналитические методы теории волноводов. / Р. Миттра, С. Ли. -М.: Изд-во Мир, 1974. 327 с.

165. Неганов, В.А. Современные методы проектирования линейных пиний передач и резонаторов./ В.А. Неганов, Е.И. Нефедов, Г.П. Яровой. М.: Изд-во Педагогика-Пресс, 1998. - 327с.

166. Каценеленбаум, Б.З. Теория нерегулярных волноводов с медленно меняющимися параметрами./ Б.З. Каценеленбаум- М.: Изд-во АН СССР, 1961. -216 с.

167. Бергер, М.Н. Прямоугольные волноводы с диэлектриками./ М.Н. Бергер, Б.Ю. Капилевич. М.: Изд-во Советское Радио, 1973. - 256 с.

168. Патент № 2199760 РФ МКИ7 G01 R 27/04, 27/06. Устройство для измерения больших значений комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих материалов на СВЧ / Дмитриенко Г.В., Трефилов Н.А. заявлено 13.03.2001; опубл. 27.02.2003, Бюл. №6.

169. Патент № 2234103 РФ МКИ7 G01 R 27/26. Способ измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ / Дмитриенко Г.В. заявлено 12.05.2003; опубл. 10.08.2004, Бюл. №22.

170. Ефимов, И.Е. Волноводные линии передачи./ И.Е. Ефимов, Г.А. Шер-мина. М.: Изд-во Связь, 1979. - 231 с.

171. Заргано, Г.Ф. Волноводы сложных сечений / Г.Ф. Заргано, В.П. Ляпин, B.C. Михалевский и др. М.: Изд-во Радио и связь, 1986. - 124 с.

172. Левин Л. Теория волноводов. / Под ред. Вольмана В.И. -М.: Изд-во Радио и связь, 1981.-310 с.

173. Стренг, Г. Теория метода конечных элементов./ Г. Стренг, Дж. Фикс -М.: Изд-во Мир, 1977.1. Литература240

174. Зенкевич, О. Метод конечных элементов в технике./ О. Зенкевич М.: Изд-во Мир, 1975.

175. Сосунов, В.А. Направленные ответвители сверхвысоких частот./ В.А. Сосунов, A.A. Шибаев. Саратов: Приволж. книж. изд-во, 1964. - 134 с.

176. Патент № 2247400 РФ МКИ7 G01 R 27/26. Устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на СВЧ / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 20.01.2004; опубл. 27.02.2005, Бюл. №6.

177. Вайнштейн, JI.A. Открытые резонаторы и открытые волноводы./ JI.A. Вайнштейн М.:- Изд-во Советское радио, 1966. 475 с.

178. Власов, С.Н. Открытые резонаторы для измерения малых диэлектрических потерь./ С.Н. Власов, Е.В. Колосова, С.Е. Мясникова, В.В. Паршин // ЖТФ 2002. Т.72. - №12. - С. 79-86.

179. Дудоров, С.Н. Измерение диэлектрической постоянной тонких пленок на подложке при помощи открытого резонатора./ С.Н. Дудоров, Д.В. Любченко, A.B. Райсанен // Радиотехника и электроника. 2005. - Т. 50. - №12. - С. 14901496.

180. Лазеры. / Под ред. М.Е. Жаботинского, М.: Изд-во Иностр. литр., 1963. 470 с.

181. Квазиоптика. / Под ред. Б.З. Каценеленбаума, В.В. Шевченко. М.: Изд-во Мир, 1966.-504 с.

182. Вайнштейн, Л.А. Электромагнитные волны./ Л.А. Вайнштейн. М.: Изд-во Советское радио, 1957. - 581 с.

183. Ковалев, И.С. Прикладная электродинамика./ И.С. Ковалев Минск: Изд-во Наука и техника, 1978. - 344с.

184. Малышев, В.А. Об уточнении метода измерения добротностей резонаторов./ В.А. Малышев // Приборы и техника эксперимента. 1967. - №3. - С. 195.

185. Гуревич А.Г. Полые резонаторы и волноводы./ А.Г. Гуревич. — М.: Изд-во Советское радио, 1952. — 256 с.

186. Богородицкий, Н.П. Материалы в радиоэлектронике. / Н.П. Богоро-дицкий, В.В. Пасынков М.: Изд-во Госэнергоиздат, 1975.

187. Мусин, И.А. Планирование эксперимента при моделировании погрешности средств измерений./ И.А. Мусин- М.: Изд-во Радио и связь, 1989. 136 с.

188. ГОСТ 27964-88. Измерение параметров шероховатости. М.: Изд-во стандартов, 1989.

189. Белов, Г.В. Технический контроль качества изделий из углеродных материалов./ Г.В. Белов. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 92 с.

190. Корнблит, С. СВЧ оптика. Оптические принципы в приложении к конструированию СВЧ антенн./ С. Корнблит М.: Изд-во Связь, 1980. - 360 с.

191. Лукьянов, B.C. Параметры шероховатости поверхности. / B.C. Лукьянов, Я.А. Рудзит-М.: Изд-во стандартов, 1979.

192. Розенберг, Г.В. Оптика тонкослойных покрытий./ Г.В. Розенберг М.: Изд-во Физико-математической литературы, 1958. 570 с.

193. Рудзит, Я.А. Точность определения параметров шероховатой поверхности./ Я.А. Рудзит // Измерительная техника. 1975. - №1. - С. 38-40.

194. Математическая статистика. // Под ред. B.C. Зарубина, А.П. Крищен-ко. :М. Изд-во МГТУ им. Баумана, 2002. 418 с.

195. Зайдель, P.M. Калибровка средств измерений с помощью эталонов меньшей точности. / P.M. Зайдель, Б.Н. Кваско // Измерительная техника. -2002.-№4.-С. 12-14.

196. Патент № 2253123 РФ МКИ7 G01 R 27/26. Способ измерения комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на СВЧ и устройство для его осуществления / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 05.03.2004; опубл. 27.05.2005, Бюл. №15.

197. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений./ П.В. Новицкий, И.А. Зограф- Л.: Изд-во Энергоатомиздат, 1985. 247 с.

198. Грановский, В.А. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях./ В.А. Грановский, Т.Н. Сирая Л.: Изд-во Энергоатомиздат, 1990. -288 с.

199. Брянский, Л.Н. Радиоизмерения, методы, средства, погрешности./ Л.Н. Брянский, М.Н. Левин, В.Я. Розенберг. М.: Изд-во Радио и связь, 1970. - 336с.

200. Земельман, М.А. Метрологические основы технических измерений./ М.А. Земельман. -М.: Изд-во стандартов, 1991.

201. Михеев, B.C. Точный расчет при проектировании измерительных приборов./ B.C. Михеев // Измерительная техника. 2000. -№12. - С.11-13.

202. Чуновкина, А.Г. Погрешность измерения, неопределенность измерения и неопределенность измеряемой величины./ А.Г. Чуновкина // Измерительная техника. 2000. - №7. - С. 19-23.

203. Федотов A.M., Цыган Н.Я., Мичурин В.И. Метрологическое обеспечение электронных средств измерений электрических величин./ A.M. Федотов, Н.Я. Цыган, В.И. Мичурин. Л.: Изд-во Энергоатомиздат, 1988. - 208с.

204. Маликов, В.Т. Анализ измерительных информационных систем./ В.Т. Маликов, В.М. Дубовой, Р.Н. Креветный, П.Р. Исматуллаев. Ташкент, Изд-во ФАН, 1984.-176 с.1. Литература243

205. МИ 1850-88 ГСИ. Образцы шероховатости поверхности (сравнения). Методика поверки. М.: Изд-во стандартов, 1989.

206. Обрадович, К.А. Рефлектометрический метод измерения шероховатости поверхности./ К.А. Обрадович, Ф.М. Солодухо// Измерительная техника. -1975. -№1. С.36-38.

207. Мазуренко, М.М. Металлическое зеркало как сложная шероховатая поверхность./ М.М. Мазуренко, A.J1. Скрелин, A.C. Топорец // Оптика и спектроскопия. 1979. - Т. 46. - вып. 2. - С. 350 - 355.

208. Лукьянов, B.C. Метрологическое обеспечение в области измерения шероховатости поверхности./ B.C. Лукьянов // Измерительная техника. 1975. -№1.-С. 29-32.

209. Механников, А.И. Синтез проходных приемных преобразователей для много целевого радиотехнического эталона диапазона СВЧ. / А.И. Механников, В.А. Перепелкин // Измерительная техника. 1997. - №4. - С. 56-59.

210. Чуйко, В.Г. Некоторые вопросы развития и совершенствования эталонной базы в области радиотехнических измерений СВЧ./ В.Г. Чуйко // Исследования в области радиотехнических измерений. М.: 1985. - С. 4 - 10.

211. Барышников, И.В. Влияние шероховатости поверхности волноведу-щей системы на ВЧ-потери./ И.В. Барышников, В.А. Дацковский, A.B. Уполов-нев // Радиотехника и электроника. 1988. - Т. XXXIII. - №10. - С. 2029-2034.

212. Кучин, A.A. Оптические приборы для измерения шероховатости поверхности./ A.A. Кучин, К.А Обрадович. Ленинград: Изд-во Машиностроение, 1981.- 198 с.

213. Веретенников, В.И. Состояние и перспективы развития щуповых приборов для измерения шероховатости./ В.И. Веретенников, Л.З. Гиршфельд // Измерительная техника. 1975. -№1. - С. 32-33.

214. Белов, Г.В. Технический контроль качества изделий из углеродных материалов./ Г.В. Белов. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 92 с.1. Литература244

215. Лукьянов, B.C. Метрологическое обеспечение в области измерения шероховатости поверхности./ B.C. Лукьянов // Измерительная техника. 1975. -№1. - С.29-32.

216. Барышников, И.В. Влияние шероховатой поверхности вол но ведущей системына ВЧ-потери. / И.В. Барышников, В.А. Дацковский, A.B. Уполовнев // Радиотехника и электроника. 1988. - Т.ЗЗ. - №10. - С. 2029-2034.

217. Данилов, Ю.И. К проблеме микронеровностей токонесущих поверхностей В СВЧ диапазоне радиоволн./ Ю.И. Данилов, А.Д. Французов, Е.А. Воробьев // Труды ЛИАП. 1968. - Вып.59. - С. 92-96.

218. Патент № 2326392 РФ МКИ7 G01 R 27/04. Устройство для определения параметров низкоимпедансных материалов на СВЧ с помощью коаксиального резонатора / Дмитриенко Г.В., Трефилов H.A. заявлено 09.01.2007; опубл. 10.06.2008, Бюл. №16.

219. Гусев, К.И. Метрологическое обеспечение, взаимозаменяемость, стандартизация. / К.И. Гусев, Р.В. Медведева, Е.П. Мышеров, Е.А. Яковлев. М.: Изд-во Машиностроение, 1992.-380с.

220. Метрологическое обеспечение и эксплуатация измерительной техники. / Под ред. В.А. Кузнецова. М.: Изд-во Радио и связь, 1990. 238 с.

221. Основополагающие стандарты в области метрологии. М: Изд-во стандартов, 1986. - 311 с.1. Литература245

222. Земельман, М.А. Метрологические основы технических измерений. / М.А. Земельман. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 228 с.

223. Зайцев, А.Н. Измерения на СВЧ и их метрологическое обеспечение. / А.Н. Зайцев, П.А. Иващенко, A.B. Мыльников. М.: Изд-во стандартов, 1989. -238 с.

224. Фрумкин, В.Д. Теория вероятностей и статистики в метрологии и измерительной технике./ В.Д. Фрумкин, Н.А Рубичев. М.: Изд-во Машиностроение, 1987.-167 с.

225. Куликов, Е.И. Методы измерения случайных процессов. / Е.И. Куликов. М.: Изд-во Радио и связь, 1986. - 270 с.

226. Долинский, Е.Ф. Обработка результатов измерений./ Е.Ф. Долинский. М.: Изд-во стандартов, 1973. - 197 с.

227. Мудров, В.И. Методы обработки измерений. /В.И. Мудров, B.JL Куш-ко М.: Советское радио, 1976. - 192 с.

228. Список основных публикаций автора по материалам диссертации.1. Научная монография:

229. Дмитриенко, Г.В. Приборы и методы контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2007. - 173 с.

230. Статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, выпускаемых в Российской Федерации, которые рекомендованы ВАК для опубликованияосновных научных результатов:

231. Дмитриенко, Г.В. Метод измерения комплексного коэффициента отражения низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ с использованием промежуточных эталонов. / Г.В. Дмитриенко // Метрология. — 2008. -№4.-С. 31-38.

232. Дмитриенко, Г.В., Анисимов, В.Г. Контроль параметров низкоимпе1. Литература246дансных композиционных материалов волноводным датчиком. / Г.В. Дмитри-енко, В .Г. Анисимов // Метрология. 2008. - №11. - С. 24-30.

233. Дмитриенко, Г .В., Анисимов, В.Г. Измерение диэлектрической проницаемости низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ / Г.В. Дмитриенко, В.Г. Анисимов //Измерительная техника 2009. — № 2. - С. 44-48.

234. Дмитриенко, Г.В., Федотов, Л.В. Математическая модель шероховатости поверхности для контроля качества изготовления низкоимпедансных композиционных материалов / Г.В. Дмитриенко, Л.В. Федотов //Качество, инновации, образование 2009. - №9. - С.

235. Дмитриенко, Г.В. Проектирование средств контроля качества низкоимпедансных композиционных материалов на основе синтеза конструкций измерительных датчиков / Г.В. Дмитриенко //Качество, инновации, образование -2009.-№9.-С.

236. Дмитриенко, Г.В., Федотов, Л.В. Процесс контроля качества низкоимпедансных композиционного материалов на СВЧ / Г.В. Дмитриенко, Л.В. Федотов //Качество, инновации, образование 2009. - №10. — С.

237. Дмитриенко, Г.В. Оценка эффективности защитных свойств низкоимпедансных материалов на основе волноводного датчика на СВЧ / Г.В. Дмитриенко //Качество, инновации, образование 2009. - №10. - С.

238. Статьи в научно-технических журналах

239. Дмитриенко, Г.В. Методы и устройства измерения низкоимпедансных композиционных материалов на СВЧ. / Г.В. Дмитриенко // Автоматизация процессов управления. 2005. - №1. - С. 87-90.

240. Статьи в сборниках научных трудов институтов и университетов:

241. Дмитриенко, Г.В. Методы и средства измерения и контроля комплексной диэлектрической проницаемости низкоимпедансных материалов на СВЧ.1. Литература 248

242. Дмитриенко, Г.В. Исследование рассеяния электромагнитных волн на импедансной поверхности. / Г.В. Дмитриенко // Вестник УлГТУ: сб. науч. трудов. Ульяновск: Изд-во УлГТУ. - №1. - 2000. - С. 42^15.

243. Дмитриенко, Г.В. Взаимодействие электромагнитной волны с шероховатой импедансной поверхностью. / Г.В. Дмитриенко // Электронная техника: сб. науч. трудов. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, - 2001. - С. 122-126.

244. Дмитриенко, Г.В. Математическая модель эталона для радиоволновых измерений./ Г.В. Дмитриенко // XXXV НТК УлГТУ: тез.докл. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2001. - ч. 2. - С. 30-31.

245. Дмитриенко, Г.В. Способ измерения диэлектрических материалов,1. Литератураимеющих шероховатую поверхность. / Г.В. Дмитриенко // XXXVII НТК Ул-ГТУ: тез. докл. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2003. - ч. 1. - С. 74-75.

246. Дмитриенко, Г.В. Требования предъявляемые к шероховатым эталонам при измерении диэлектрических параметров НКМ./ Г.В. Дмитриенко // XXXVIII НТК УлГТУ: тез. докл. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2004. - ч. 1.- С.78.

247. Дмитриенко, Г.В. Учет инструментальной погрешности измерения комплексной диэлектрической проницаемости образцов диэлектриков с шероховатой поверхностью. / Г.В. Дмитриенко //41 НТК УлГТУ: тез.докл. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2007. - С. 94.

248. Дмитриенко, Г.В. Проблемы измерений параметров композиционных материалов в миллиметровом диапазоне длин волн./ Г.В. Дмитриенко // XXXV НТК УлГТУ: тез.докл. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2001. - ч. 2. - С. 31-32.

249. Дмитриенко, Г.В. Фазовые измерения параметров углепластиков с использованием измерительных линий. / Г.В. Дмитриенко // XXXVI НТК УлГТУ "Вузовская наука в современных условиях": тез.докл. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2002.-ч. 2.-С. 21.

250. Дмитриенко, Г.В. Конструкции измерительных резонаторных датчиков для измерения диэлектрических параметров НКМ / Г.В. Дмитриенко // XXXVIII НТК УлГТУ: тез.докл. Ульяновск: Изд-во УлГТУ, 2004. - ч. 1. - С.79.