автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.13, диссертация на тему:Разработка неразрушающего СВЧ метода и устройства контроля неоднородностей электрофизических параметров магнитодиэлектрических покрытий металлов

На правах рукописи

□□3170900

Панов Анатолий Александрович

РАЗРАБОТКА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО СВЧ МЕТОДА И УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ МЕТАЛЛОВ

05 11 13 - Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и

изделий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 9 МАП 2

Тамбов 2008

003170908

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Тамбовское высшее военное авиационное инженерное училище радиоэлектроники (ВИ)

Научный руководитель

доктор технических наук, доцент Федюнин Павел Александрович

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Чернышева Татьяна Ивановна

кандидат технических наук, доцент Ивановский Василий Андреевич

Ведущая организация

ОАО Тамбовский НИИ радиотехники «Эфир», г Тамбов

Защита диссертации состоится «15» мая 2008 г в 11 часов на заседании диссертационного совета Д212 260 01 Тамбовского государственного технического университета по адресу

392000 г Тамбов, ул Советская, 106, ТГТУ, Большой зал

Отзывы в двух экземплярах, скрепленные гербовой печатью, просим направлять по адресу

392000 г Тамбов, ул Советская, 106, ТГТУ, большой зал, ученому секретарю совета Д212 260 01

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тамбовского государственного технического университета

Автореферат диссертации разослан " " апреля 2008 г

к

Ученый секретарь диссертационного

Чуриков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Технический прогресс в различных отраслях промышленности (химической, нефтеперерабатывающей, авиационной, лакокрасочной и тд) определяется совершенствованием известных и созданием новых технологий Особое внимание уделяется исследованиям и разработкам методов и средств получения информации о параметрах технологических процессов и показателях качества материалов и изделий Для повышения эффективности производства и качества выпускаемой продукции требуется получение значительного количества измерительной информации, а к средствам контроля предъявляются все более высокие требования как по быстродействию, так и по точности.

В процессе разработки композиционных материалов, отработки технологии их производства и контроля качества готовой продукции возникает необходимость определения электрофизических параметров гетерогенных дисперсных материалов с потерями, важнейшими из которых являются комплексные диэлектрическая £ и магнитная Р проницаемости, а также удельная проводимость у

Многообразие комбинаций радиопоглощающих магнитодиэлектрических материалов и покрытий, важность задач решаемых ими приводит к необходимости применения специализированных приборов и сложных методик неразрушающего контроля не только их электрофизических и физико-механических параметров, но также и не-однородностей этих параметров, их распределения по толщине слоя материала и по всей площади покрытия, что являются важнейшими критериями качества радиопоглощающих магнигодиэлектрических покрытий металлов

Все приведенное выше определяет актуальность проведения исследовании и разработок бесконтактных методов и устройств неразрушающего контроля электрофизических параметров, а также неоднородностей этих параметров, широкого класса диэлектрических и магнигодиэлектрических материалов и покрытий металлов

Цель работы. Разработка микроволнового метода и >стройства определения электрофизических параметров магнигодиэлектрических и диэлектрических покрытий на металле и их неоднородностей на основе математического описания распространения медленной поверхностной волны в слое магнитодиэлектргаса на металле

Для достижения поставленной цели диссертационной работы необходимо решение следующих задач

- провести анализ современного состояния микроволновых методов контроля электрофизических параметров и их неоднородностей магнигодиэлектрических и диэлектрических материалов и покрытий металлов, определит тецленции и направления их дальнейшего развития,

- разработать микроволновой бесконтактный метод поверхностной волны для контроля электрофизических параметров магнитодиэяектрических поглощающих покрытий металлов и их неоднородностей - метод микроволновой интроскопии поверхностной медленной волной,

- разработать алгоритм визуализации размещения неоднородностей электрофизических параметров магнитодюлекгрических и диэлектрических покрытий на всей площади сканируемой поверхности по пространственному распределению дисперсии коэффициента нормального затухания поля поверхностной медленной волны,

- разработать измерительно-вычислительную систему, реализующее предложенный метод микроволновой интроскопии поверхностной медленной волной, провести его метрологический анализ

Методы исследований базируются на применении теории электродинамики, математического и машинного моделирования, теории антенно-фидерньгх устройств, измерений и метрологии

Научная новизна. На основе теоретических и экспериментальных исследований эффекта распространения ЭМВ в слое магнигодиэлектрика на металле получены следующие научные результаты

- обоснован и разработан СВЧ метод неразрушающего контроля диэлектрической и магнитной проницаемостей материала и неоднородностей этих параметров по оценке деформации пространственно-временной структуры поля поверхностной медленной волны распространяющейся в исследуемом материале Метод отличается высоким быстродействием и точностью, а также инвариантностью (нечувствительность) к вариациям зазора между полеобразующими поверхностями проводящих элементов и сканируемой сложной слоистой системой «магнигодиэлектрик-металл»,

- разработан алгоритм визуализации неоднородностей электрофизических параметров по пространственному распределению коэффициента нормального затухания ау поля поверхностной медленной волны, позволяющий минимизировать массогабарит-ные размеры реализуемого устройства и обеспечивающий высокое быстродействие сканирования больших поверхностей покрытий,

- разработана измерт-ельно-вычислительная система, основным элементом которой является круговая синфазная «внутренняя» антенна, обеспечивающей согласование ЭМВ с объектом контроля.

Практическая ценность. На основе разработанного микроволнового метода неразрушающего контроля электрофизических параметров магнигодиэлектрических покрытий разработана измерительно-вычислительная система, алгоритмическое обеспечение и проведен метрологический анализ метода

Реализация результатов Результаты теоретических и экспериментальных исследований прошли производственные испытания и внедрены в в/ч 15401, в ОАО "Завод подшипников скольжения" г Тамбов, выполнены на основании «Основных на-

2

правлений развития вооружения и военной техники на период до 2010 года» и планов НИОКР ВВС на период до 2005 г Основные результаты технических и экспериментальных исследований использованы в НИР «Стержень», «Поверхность», «Дисперсия» Результаты диссертационной работы используются в научно-исследовательской практике Тамбовского ВВАИУРЭ

Достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов подтверждается корректностью физических и математических моделей основанных на электродинамической теории распространения поверхностных медленных волн вдоль маг-нигодиэлекгрического материала, а также экспериментальным подтверждением теоретических результатов при лабораторных и промышленных испытаниях измерительно-вычислительных устройств неразрушающего контроля толщины и электрофизических параметров магнитодшлектрических покрытий, а также определения и оценки неодно-родностей этих параметров

Апробация работы. Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались на IX Всероссийской научно-технической конференции «Состояние и проблемы измерений» (Москва, 2004 г), XIV Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы повышения боевой готовности, боевого применения, технической эксплуатации и обеспечения безопасности полетов ЛА» (Иркутск, 2005 г), 18 Международной научно-технической конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Казань, 2005), Международной научно-практической конференции «Качество науки - качество жизни» (Тамбов, 2006 г), 8 Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности средств обработай информации на базе математического моделирования» (Тамбов, 2006 г)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе имеется 1 патент РФ, 1 работа опубликована в издании рекомендованном ВАК Министерства образования России для опубликования результатов научных исследовании по кандидатским диссертациям

Стр5ктура и объем работы. Диссертационная работа содержит введение, 4 главы и заключение Работа изложена на 173 страницах машинописного текста Список использованных источников включает 97 источников Работа содержит 65 рисунков, 8 таблиц

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, раскрыта научная новизна и практическая значимость работы, показаны результаты реализации и апробации, изложено краткое содержание глав

В первой главе произведен сравнительный анализ существующих СВЧ методов контроля параметров диэлектрических и магнитодшлектрических покрытий металлов позволяющий сделать вывод о том, что они обладают такими недостатками как

-невозможность измерения величин диэлектрической и магнитной проницаемости в требуемом миллиметровом и сантиметровом диапазоне СВЧ, в связи с зависимостью этих величин от частоты измерения, -нелокальность измерения,

-высокая чувствительность к переменной величине зазора между полеобразую-гцими поверхностями проводящих элементов и сканируемой сложной слоистой системой «магнитодиэлекгрик-металл»,

-высокая вероятность загрязнения датчиков и, как следствие, необходимость их периодической чистки,

-невозможность пространственного разделения функций возбуждения полей и сканирования результатов их взаимодействия с измеряемым слоем покрытая

Обоснована необходимость разработки сверхвысокочастотного (СВЧ) метода определения диэлектрической и магнитной проницаемостей, волнового сопротивления и неоднородностей этих параметров - метода микроволновой интроскопии поверхностной медленной волной, суть которого заключается в том, что мера измеряемой величины есть результат оценки топологической деформации пространственно-временной структуры электромагнитного поля микроволнового излучения взаимодействующего с объектом контроля

Во второй главе приведено математическое описание распространения медленной поверхностной волны над неограниченной плоской системой «магнитодиэлекгрик-проводник» и произведена коррекция результатов расчетов к ограниченной системе для специальной синфазной круговой апертуры с круговой диаграммой направленности

На основе математического описания распространения медленной поверхностной волны в слое магаигодюлектрика можно сделать вывод о том, что микроволной метод измерения электрофизических параметров, их неоднородностей и реализующее его устройство

- обладает возможностью конструктивной развязки возбудителя поверхностной «разлитой» электромагнитной волны и специальной матрицы линейки приемных вибраторов (ЛПВ),

- метод инвариантен к вариациям зазора между первичным измерительным преобразователем (ПИП) и поверхностью материала (объектом контроля (ОК)) и не зависит от расстояния от ЛПВ до поверхности ОК,

- существует возможность микропроцессорного управления сканированием, приемом и обработкой информации в реальном масштабе времени, с выводом трехмерной картины распределения параметров е , , ^ и их неоднородностей по всей площади сканирования

Обоснована техническая реализуемость микроволнового метода контроля электрофизических параметров магнитодиэлектрических покрытий и интроскопии их нсод-

нородностей по толщине слоя, базирующегося на электрофизическом взаимодействии управляемого по частоте и направлению электромагнитного поля с материалом, при одностороннем доступе

Сущность явления взаимодействия поверхностной медленной волны со слоем магнигодиэлектрика расположенного на металлической поверхности показана на рисунке 1

Рисунок 1. Распространение ЭМВ в слое магнитодиэлектрика на металле

В дальней зоне (ДЗ) излучателя ((1,6 2,5)Яг) фронт электромагнитной вол-ны(ЭМВ) можно считать плоским Согласно принципа Гюйгенса внутри слоя магнитодиэлектрика толщиной Ь и с комплексными абсолютными диэлектрической са и магнитной ца прошщаемостями в ДЗ излучателя в слое магнитодиэлектрика находится параллельная металлической плоскости бесконечная прямолинейная нить синфазного электрического ]е (источник Н-мод электромагнитной волны) или фиктивного магнитного тока ]м (источник Е-мод электромагнитной волны), которая является источником вторичных ЭМВ

В соответствии с явлением полного внутреннего отражения в магниго-диэлектрической пластине возникает быстрая волна обычного волноводного типа, распространяющаяся в пластине с фазовой скоростью, превышающей скорость света с, а у поверхности пластины образуется медленная волна, распространяющаяся вдоль оси 1, с фазовой скоростью, меньшей скорости света в воздухе Обе волны (внутренняя и внешняя) образуют единое электромагнитное поле с одной и той же фазовой скоростью

X

Важнейшим свойством медленной волны является се поверхностный характер, т е экспоненциальное ослабление поля в нормальной плоскости по отношению к вектору Пойганга Это ослабление носит недиссипативный характер, т е не связано с распространением в среде с потерями

Проведен анализ рассчитанных величин коэффициентов ослабления для основной моды волны электрического типа, а также величины произведения коэффициента фазы электромагнитной вотаы на толщину магнитодиэлектрического покрытия как функции числа мод в рабочем диапазоне длин волн генератора

Получены трансцендентные выражения величин коэффициентов ослабчения поля ау, являющихся функциями е', ц', Ь для ¿'-мод

гуЕ

2к

Лг V { 2х

О)

а для Я-мод

2ж . ■ ,

(2)

где е'- действительная часть относительной диэлектрической проницаемости слоя, ¡.С - действительная часть относительной магнитной проницаемости слоя, 1 -длина волны генератора СВЧ, Ь - толщина слоя

Геометрическая интерпретация решения трансцендентных уравнений (1) и (2) совместно с уравнением характеристической окружности (кривая 1)

(ауИ(Н)ЬУ + (РЕ(ЮЬТ = , (3)

где р — const - радиус характеристической окружности,

л 2л- , (<*Е(ну^)2 - фазовый коэффициент, для волн Е и Я типов, представлена на рисунке 2

Рисунок 2 Геометрическое решение трансцендентных уравнений

Точки, в которых графики пересекаются, соответствуют корням уравнения (4), для длин волн Лп, ЯГ2 и Лгз соответственно для двух волн Е типа и одной волны Н типа (рисунок 2)

Решение системы трансцендентных уравнений (1) и (2) для двух Е и одной Н волны дает значения е \p-\b диэлектрического или магнитодиэлекгрического покрытия при соответствующих значениях РФ и ¡¡¡¡Ь (рисунок 2)

е'м' = 1 + а1а2ЛЛ(а1 ~а2) > (5)

4д-2(а2Л? - а]Л%)

л

а,А'- (6)

в' 4л-2(еУ-1)-а12/112'

ап з I 2

где , а2- коэффициенты ослабления поля ЭМВ Етипа (Е;, Е2 моды), аиз - коэффициент ослабления поля ЭМВ Я типа

Установлено, что в системе «магнигодиэлектрик-проводник», как в замедляющей структуре возможно одновременное существование множества конкурирующих мод Е и Я поверхностных волн

Разработана методика выбора диапазонов одномодовости волн Е и Я типов, а также рабочих длин волн генератора

Области существования мод, их границы, а также количество мод и условия их конкуренции определяются следующим

1 Идеальные апертурные излучатели в дальней зоне ДЗ возбуждают дискретный набор только Е-мод при вертикальной поляризации излучения, а Я-моды при горизонтальной поляризации

2 Реальные апертурные излучатели даже на максимуме ДН имеют наклонную поляризацию, близкую к чисто линейной, и, тем не менее, возбуждают дискретный набор Е- и Н-мод, с конкуренцией этих мод по мощности излучения Разработанные излучатели позволяют уменьшить конкуренцию Н- и Е-мод от величины развязки с 6 дБ до 40 45 дБ, что позволяет реализовать дискретный набор £-мод от одной излучающей апертуры при значениях их фазового аргумента

/?Е6е

2т (2п + 1)у

при п = 0,1, 2,3,

еф 15], /¿е[1 50], 6е[0,0025 0,025]м

Набор Я-мод при тех же условиях (рисунок 2}

/?я6е[(2и + 1)яг (и+ 1)гг]

3 Величина /тах диапазона возможных значений длин волн генератора 2Г, численно равная - начальной длине волны генератора, при которой появляется первая мода Е, те £;-мода, определяется в СВЧ диапазоне физической реализуемостью разработанного метода поверхностных волн, где информативно проявляется эффект зависимости ау = Ф ( £-', ц', Ь)

4 Все моды ( Е и Н ) имеют одно и то же конечное значение, где все моды кроме последней являются «латентными» (поле сильно ослабляется), их поле сосредоточено на расстояниях от слоя столь малых, что в зоне измерения этим полем можно пренебречь (развязка соседних Е- и Я-мод не хуже 40 дБ, а соседних мод Е не хуже 60 дБ) (рисунок 2)

Произведена аппроксимация аналитической модели коэффициентов ослабления электромагнитных волн Е и Н типов в системе «магнитодизлектрик-проводник» и дана ее метрологическая оценка

В третьей главе разработаны алгоритмы определения электрофизических параметров (£, Ц, Ь) на трех длинах волн (выражения (5)-(7)), а также алгоритмы визуализации неоднородностей по пространственному распределению дисперсии коэффициента нормального затухания а поля поверхностной медленной волны Данные алгоритмы приводят к повышению точности определения электрофизических параметров и их неоднородностей покрытия, позволяют минимизировать габариты и массу измерителя, а также повысить локальность измерения и обеспечивают высокое быстродействие сканирования больших поверхностей

Разработанный метод реализуется следующим образом с помощью устройства возбуждения медленных поверхностных волн 1 (рисунок 1), возбуждают медленную поверхностную Е - волну, длиной ?., вдоль расположенного на электропроводящей металлической подложке 2, диэлектрического покрытия 3 с неизвестными параметрами толщиной слоя Ь, абсолютными диэлектрической £ и магнитной //проницаемостями, модулем волнового сопротивления 1В При этом необходимо обеспечить режим ее од-номодовости, т е отсутствия следующей моды волны Н, поэтому длину волны генератора Хг выбирают из условия

Л - 4ЬМЖСл/£'мтс -ц'ыакс -1, (8)

где £ 'мак-, ц'макс, Ьмакс - максимально возможные значения относительной диэлектрической и магнитной проницаемостей и толщины покрытия

С помощью системы приемных вибраторов 4 в начальной точке измерения в ДЗ измеряют напряженность поля Е(у) поверхностной волны в нормальной плоскости относите тыю направления ее распространения (в точке у=ут„) Делают первоначальный шаг Ду=с1 и измеряют напряженность поля поверхностной волны в точке у+с! (рисунок 1) - Е(у+<1)

Рассчитывают коэффициент нормального затухания а, из выражения

а1=а(у) = ^]п а

Е(у)

(9)

Проводят аналогичные измерения коэффициента ослабления поля в (и-1) точках в нормальной плоскости относительно плоскости поверхности объекта контроля и полу-

чают дискретный набор значений гдеуе [1, /г-Ц, п - количество точек измерения по оси у (в каждой точке измерений)

Далее вычисляют среднее значение коэффициента нормального затухания а^ напряженности поля поверхностной медленной волны и определяют максимальное отклонение коэффициента затухания Дамкс

&&макс маиГ &ср->

где ц макс - максимальное значение коэффициента нормального затухания из всех возможных измеренных значений,

и сравнивают его величину с пороговой

Д«11 = АОюрог • акс

(10)

В микропроцессорном устройстве запоминаются координаты начальной точки сканирования и значение Д <хц

Делая последовательно шаги Дг„ по оси 2 в направлении максимума ДН и Ах, по осяХ, где «е[1, М-Ц,А/- количество точек измерений вдоль оси 2, 1е[1, Ж-1], К - количество точек измерений по оси Г, производят сканирование всей поверхности в пределах заданного размера покрытия

Для оценки неоднородности элект-рофизических и геометрических параметров магнитодиэлектрических покрытий ме-

м к

Д^т ДХ, (11)

таллов вычисляют массив дискретных значений Да,т, определяют границы неоднородности и площади поверхностей где А<%тт±0, и Зг, где Даи= 0 , и по соотношению 81/(81+82) судят об относительных размерах локализованной в области неоднородности Вычисляют "информативный" объём и определяют интегральный параметр, характеризующий неоднородность Даэфф= У/Ъ',

С целью визуализации размещения неоднородностей электрофизических параметров магнитодиэлектрических покрытий металлов по поверхности разработан алгоритм позволяющий визуализировать их размещения по всей поверхности покрытия в каждой точке измерений по значениям коэффициентов нормального затухания электрического поля поверхностной волны а, определяют математическое ожидание та (среднее значение)

Координаты начальной точки измерения (Хс.ТД Ао1(1т0г, ¡,], т 1,1, М, Дх,Д7,<1, п, К

I

Цикл I

и дисперсию коэффициента затухания 1)а как функцию геометрических и электрофизических параметров неоднородностей

Измерение Г(}> 1 с!) и Р(у)

¿(У;+1> Ь<.У])

Л,-!

(13)

а ср

- Е ' 1

Ла^^Аа^^-АОср

,|>п-1 1Дих1 1

~Ц5

тг

г О.Л+1 1=1,1=1+1 ПГ=1 ГП*ЧТ1 + 1

1

Измерение 1 </ 1и%) ЕЬ>,)

По матрице значений дисперсии коэффициента затухания поля по всей поверхности сканирования с помощью простейших программ обработки полученных данных строят пространственное распределение дисперсии коэффициента нормального затухания а поля поверхностной медленной волны, пространственная картина которой визуально отображает неоднородности и геометрические размеры, и расположение внутри слоя магнитодиэлектрического покрытия и по всей их поверхности покрытия

На рисунке 3 представлен алгоритм интроскопии неоднородностей поверхностной медленной волной и их визуализации по пространственному распределению дисперсии коэффициента нормального ослабления поля поверхностной медленной волны На рисунке 4 представлена экспериментальная зависимость дисперсии коэффициента нормального затухания как функции геометрических и электрофизических параметров неоднородностей в координатах ХУХ полученная при сканировании поверхности диэлектрического покрытия с различными неоднородными включениями

Основным источником погрешности определения электрофизических параметров магннгодиэлектрических покрытий явтя-

11

1 -е «1

">1

1

^П+1 1-1+1

т=М+1

\ Цию 2 /

1

°х0г0 а а порог

(_ Конец алгоритма )

Рисунок 3 Алгоритм интроскопии неоднородности

ется шероховатость их поверхности. Для увеличения точности определения диэлектрической проницаемости разработана методика определения е' магнитодиэлектрического покрытия с учетом шероховатости его поверхности методами фрактального анализа по предложенному критерию минимума отраженной мощности:

где Яю-кмЯ, кт - коэффициент незеркальности, связанный детерминированно с экспериментально определяемой величиной фрактальной размерности учитывающий стохастическую шероховатость поверхности;

И - коэффициент отражения электромагнитной волны;

F (Аг, А9) - нормированная диаграмма направленности;

АО - угол качания луча диаграммы направленности антенны;

0Т - текущий угол;

Ав03 - ширина диаграммы направленности.

» О

Рисунок 4 Экспериментальная зависимость дисперсии коэффициента нормального затухания

Для реализации метода разработана круговая синфазная внутренняя антенна с углом излучений 360°. Показаны ее преимущества по сравнению с узконаправленными «внутренними» рупорными антеннами и «внешними» излучателями.

30000 25000 20000 15000 10000 5000 0

1

ферритовый стержень расположенный наклонно 02 мм

Феррнтовое включение

Схема, реализующего СВЧ метод определения электрофизических параметров и их неоднородностсй магнитодиэлеетрических покрытий металлов и оценки их относительной величины представлена на рисунке 5

/ Блок

-ЕЯ- упрдвле

ни гсвч

УЛ^.

Рисунок 5 Схема, реализующего СВЧ метод определения электрофизических параметров и их неоднородностей магнитодиэлектрических покрытий металлов

Разработанная апертурно-измеригельная система позволяет не только обеспечивать согласование при локализации неоднородностей с малыми и большими градиентами и определение комплексных величин диэлектрической (действительной части) и магнитной проницаемостей и их неоднородностей, но также дает возможность олреде-

дения комплексной диэлектрической проницаемости покрытия по минимуму мощности отраженной волны и минимальной длине волны генератора с учетом влияния на точность измерения электрофизических параметров стохастической шероховатости поверхности покрытия

В четвертой главе была произведена экспериментальная оценка метода определения электрофизических параметров и толщины покрытия, а также его метрологический анализ

В данной главе проводится анализ причин и источников возникновения погрешностей экспериментального определения b,c\/t\ZB, а также приведена методика вычисления коэффициента ослабления поля поверхностной медленной волны

Приведен расчет относительной погрешности косвенных измерений Максимальная ее величина для диапазона толщин покрытий от 10 до 50 мм, не превышает 4 %, относительная погрешность измерения диэлектрической проницаемости не превышает 2 %, относительная погрешность измерения магнитной проницаемости не превышает 4 %, погрешность определения диссипативных величин составила Ss"■& 6%, S/u* < 6 5%, погрешность модуля волнового сопротивления составляет AZ = 10%, точность определения границ неоднородностей не превышает 8%

Показано соответствие санитарным нормам при работе с источниками электромагнитного излучения СВЧ диапазона

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ:

1 Разработано математическое описание распространения медленной поверхностной волны над неограниченной плоской системой «магнигодиэлектрик-проводник» и произведена адаптация результатов расчетов к ограниченной системе для синфазной круговой антенны с круговой диаграммой направленности

2 Создан СВЧ-метод неразрушающего контроля диэлектрической и магнитной проницаемостей материала и неоднородностей этих параметров по оценке деформации пространственно-временной структуры поля поверхностной медленной волны распространяющейся в материале Метод отличается высоким быстродействием и точностью, а также инвариантностью (нечувствительность) к вариациям зазора между полеобра-зующими поверхностями проводящих элементов и сканируемой сложной слоистой системой «магнитодшлектрик-металл»

3 Разработан алгоритм визуализации неоднородностей электрофизических параметров по пространственному распределению коэффициента нормального затухания ау шля поверхностной медленной волны, позволяющий минимизировать габариты, массу измерителя и обеспечивающий высокое быстродействие сканирования больших поверхностей покрытий

4 Разработана шмерительно-вычислительная система, реализующая предложенный метод и экспериментально подтверждена адекватность расчетных математических зависимостей исследуемому физическому процессу Относительная погрешность измерения диэлектрической проницаемости не превышает 2%, относительная погрешность измерения магнитной проницаемости не превышает 4%

5 Разработана круговая синфазная «внутренняя» антенна, с круговой диаграммой направленности обеспечивающая согласование электромагнитной волны с объектом контроля и предложен ряд усовершенствований с целью повышения ее эффективности

Основные материалы, отражающие результаты диссертационной работы, приведены в следующих публикации:

1 Дмитриев Д А Информативная обработка поля поверхностной волны - микроволновая интроскопия при диагностировании и прогнозировании технического состояния вооружения и военной техники/ Дмитриев Д А, Федюнин П А , Панов А А // Радиосистемы (журнал в журнале) Вып 110 Обработка сигналов и полей журнал Тамбовского высшего военного авиационного инженерного училища радиоэлектроники, №10, 2007 - ISSN 0869-7220// Радиотехника ежемесячный научно-технический журнал/ Учредитель РНТО РЭС им А С Попова-М, 2006, № 3 - ISSN 1680-2721 Обработка сигналов и полей, №10, 2007 С 40-43

2 Панов А А Микроволновая интроскопия при неразрушающем контроле качества магнитодиэлектрических материалов и покрытий// Панов А А, Федюнин П А, Дмитриев ДА/Вестник ТГТУ 2007 №7

3 Панов А А Алгоритмы сканирования неоднородностей магнитодиэлектрических покрытий на металле (тезисы) / Панов А А , Федюнин ПА/ Математические методы в технике и технологиях Тезисы докладов XVIII международной научно-технической конференции/ Казань Казанский ГТУ, 2005 С 182-183, т 4

4 Панов А А Измерительные микроволновые алгоритмы идентификации неоднородностей магнитодиэлектрических покрытий/ Панов А А , Федюнин П А , Каберов С Р , Дмитриев ДА// Состояние и проблемы измерений Тез докл 9 Всероссийской НТК УМ МГТУ им Баумана,2004 С 124-126

5 Дмитриев С А Информативное сканирование и обработка неоднородных полей микроволновых поверхностных волн Методы фрактального анализа в индикации и идентификации неоднородностей поглощающих покрытий военной техники/ Дмитриев С А, Панов А А, Федюнин П А, Дмитриев ДА// Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования Сборник докл 8 Всероссийской НТК /Тамбов ТВВАИУ,2006 С 409-418

6 Панов А А Алгоритм интроскопической визуализации неоднородностей по пространственному распределению дисперсии коэффициента нормального затухания

15

поля поверхностной медленной волны/ Панов А А, Дмитриев С А, Федюнин П А, Ре-вуппшн С В / Проблемы повышения боевой готовности, боевого применения, технической эксплуатации и обеспечения безопасности полетов летательных аппаратов Сборник докладов XIV Всероссийской научно - технической конференции / Иркутск ИВА-ИИ 2005 С 220-223

7 Способ сканирования волнового сопротивления и толщины радиопоглощаю-щих и неотражающих покрытий отчет о НИР (заключительный) / Дмитриев Д А , Федюнин П А , и др// Шифр "Поверхность", Тема № 20314 - Тамбов Тамбовский ВАИИ, 2005, 136 с

8 Федюнин П А Алгоритмы микроволновой шпроскопии неоднородностей поверхностной медленной волны (тезисы)/Федюнин П А Панов А А, Тетушкин В А / Тезисы докладов международной научно-практической конференции «Качество науки -качествожизни» Тамбов ТГТУ 2006 С 71-73

9 Панов А А Разработка апертурных излучателей СВЧ методов неразрушающего контроля неоднородностей покрытий по дисперсии и оценки их фрактальной размерности, а также адаптивного учета переменного радиуса кривизны Сообщение 1 разработка внешних апертур/ Панов А А , Дмитриев Д А , Федюнин ПА//- Тамбов Тамбовское ВВАИУРЭ 2005 23 с Деп в ЦВНИ МО РФ 18 05 05, № В 5987

10 Федюнин ПА Разработка апертурных излучателей СВЧ методов неразрушающего контроля неоднородностей покрытий по дисперсии и оценки их фрактальной размерности, а также адаптивного учета переменного радиуса кривизны Сообщение 2 разработка внутренних апертур/ Федюнин П А, Панов А А , Дмитриев ДА//- Тамбов Тамбовское ВВАИУРЭ 2005 21 с Деп в ЦВНИ МО РФ 18 05 05, № В 5986

11 Панов А А Микроволновой способ определения диэлектрической и магнитной проницаемостей, а также толщины диэлектрических покрытий на металле/ Панов А А , Дмитриев Д А , Федюнин ПА//- Тамбов Тамбовское ВВАИУРЭ 2005 15 с Деп в ЦВНИ МО РФ 10 03 05, № в 5929

12 Дмитриев С А Многосвязная классификация микроволновых неразрушающих волноводных методов и устройств контроля веществ, материалов и изделий / Дмитриев С А, Федюнин П А , Дмитриев Д А, Панов А А // - Тамбов Тамбовское ВВАИУРЭ 2005 35 с Деп в ЦВНИ МО РФ 01 09 05, № В 6080

13 Пат 2301987 Российская Федерация, МПК7 G0 №15/08, G01R27/32 СВЧ способ интроскопии неоднородности диэлектрических и магнитодиэлектрических покрытий поверхностной медленной волной /ПА Федюнин [и др ], патентообладатель Тамбовский ВВАИУРЭ - №2005132355/09, заявл 19 10 05,опубл 27 06 07,Бюл №18 -7 с

Подписано к печати Гарнитура Times New Roman Печать офсетная Объем 1,0 уел печ л , 1,0 уч -изд л Заказ Тираж 100 экз

Типография Тамбовского ВВАИУРЭ (ВИ) 392006, Тамбов-б

Введение.

1 Литературный обзор и постановка задачи исследования.

1.1 Современное состояние вопроса измерения электрофизических, концентрационных и геометрических параметров твердых гиромагнитных материалов, выбор частотного диапазона.

1.2 Обзор существующих неразрушающих методов контроля магнитодиэлектрических жидких и твердых материалов.

1.2.1 Амплитудно-фазовые методы «на отражение».

1.2.2 Средства дефектоскопии.

1.2.3 Средства структуроскопии.

1.2.4 Средства контроля физико-механических параметров.

1.3 Микроволновые методы поверхностных волн измерения толщины, электрофизических параметров и их неоднородностей маг-нитодиэлектрических покрытий на металле.

1.4 Постановка задачи разработки радиоволнового метода контроля электрофизических и геометрических параметров и их неоднородностей магнито диэлектрических материалов.

1.5 Выводы по разделу 1.

2 Распространение плоской электромагнитной волны в системе «магнитодиэлектрик-проводник».

2.1 Математическое описание распространения поверхностной медленной электромагнитной волны в системе «магнитодиэлектрик-проводник».

2.2. Схема реализации метода измерения b,s',ju',Zb,V^ и интроскопии ПВМ. ^

2.3 Диапазоны одномодовости Е- и Я-мод.

2.4 Основная мода электромагнитной волны электрического типа распространяющейся в системе «магнитодиэлектрик-проводник».

2.5 Аппроксимация аналитической модели и ее оценка.

2.6 Выводы по разделу 2.

3 Методы и алгоритмы определения, оценки и визуализации неоднородностей электрофизических параметров магнитодиэлектри-ческих покрытий на металлической подложке.

3.1 Алгоритмы измерения толщины и электрофизических параметров магнито диэлектрических покрытий.

3.2 Основной алгоритм определения и локализации неоднородностей магнито диэлектрических покрытий.

3.3 Алгоритм визуализации неоднородностей по пространственному распределению дисперсии коэффициента нормального затухания Оу поля поверхностной медленной волны - микроволновая интроскопия поверхностной медленной волны.

3.4 Методы фрактального анализа неотражающих и поглощающих покрытий.

3.5 Определение электрофизических параметров радиопогло-щающих покрытий с учетом стохастической фрактальной шероховатости.

3.6 Разработка круговой синфазной внутренней апертуры для реализации предложенного метода определения электрофизических параметров и оценки их неоднородностей.

3.6.1 Внешние излучатели.

3.6.2. Круговые синфазные внутренние апертуры.

3.6.3 Аппаратная реализация разработанной апертурно-измерительной системы.

3.7 Выводы по разделу 3.

4Экспериментальная оценка метода определения электрофизических и геометрических параметров магнитодиэлектрических покрытий и их неоднородностей, метрологический анализ.

4.1 Экспериментальная оценка метода определения b, s', /л', ZB и его метрологический анализ. Методика вычисления коэффициента ослабления.

4.2 Базовая структура поля.

4.3 Экспериментальные данные.

4.4 Метрологическое обеспечение и выводы по метрологическим свойствам метода определения электрофизических параметров и неоднородностей покрытий.

4.5 Оценка погрешности измерений метода определения MV,ZB.

4.6 Оценка погрешности определения диэлектрической, маг - 144 нитнои проницаемостеи и толщины покрытии.

4.7 Оценка погрешности определения волнового сопротивления

4.8 Погрешность определения диссипативных величин.

4.9 Проверка адекватности математической модели.

4.10 Выводы по разделу 4.

Актуальность исследования. Технический прогресс в различных отраслях промышленности (химической, нефтеперерабатывающей, авиационной, лакокрасочной и т.д.) определяется совершенствованием известных и созданием новых технологий. Особое внимание уделяется исследованиям и разработкам методов и средств получения информации о параметрах технологических процессов и показателях качества материалов и изделий. Для повышения эффективности производства и качества выпускаемой продукции требуется получение значительного количества измерительной информации, а к средствам контроля предъявляются все более высокие требования как по быстродействию, так и по точности.

В процессе разработки композиционных материалов, отработки технологии их производства, контроля качества готовой продукции возникает необходимость определения электрофизических параметров гетерогенных дисперсных материалов с потерями, важнейшими из которых являются диэлектрическая к и магнитная ju проницаемости и удельная проводимость у.

Многообразие комбинаций радиопоглощающих магнитодиэлектрических материалов и покрытий, важность задач решаемых ими приводит к необходимости применения специализированных приборов и сложных методик неразрушающего контроля не только их электрофизических и физико-механических параметров, но также и неоднородностей этих параметров, их распределения по толщине слоя материала и по всей площади покрытия, что являются важнейшими критериями качества радиопоглощающих магнитодиэлектрических покрытий металлов.

Все приведенное выше определяет актуальность проведения исследований и разработок бесконтактных методов и устройств неразрушающего контроля электрофизических параметров, а также неоднородностей этих параметров, широкого класса диэлектрических и магнитодиэлектрических материалов и покрытий металлов.

Цель работы. Разработка микроволнового метода и устройства определения электрофизических параметров магнитодиэлектрических и диэлектрических покрытий на металле и их неоднородностей на основе математического описания распространения медленной поверхностной волны в слое магнитоди-электрика на металле.

Для достижения цели диссертационной работы необходимо решение следующих задач:

- провести анализ современного состояния микроволновых методов контроля электрофизических и геометрических параметров и их неоднородностей магнитодиэлектрических и диэлектрических материалов и покрытий металлов, определить тенденции и направления их дальнейшего развития;

- разработать микроволновой бесконтактный метод поверхностной волны для контроля электрофизических параметров магнитодиэлектрических поглощающих покрытий металлов и их неоднородностей - метод микроволновая интроскопия поверхностной медленной волной;

- разработать алгоритм визуализации размещения неоднородностей электрофизических параметров магнитодиэлектрических и диэлектрических покрытий на всей площади сканируемой поверхности по пространственному распределению дисперсии коэффициента нормального затухания поля поверхностной медленной волны;

- разработать измерительно-вычислительную систему, реализующую предложенный метод микроволновой интроскопии поверхностной медленной волной, провести ее метрологический анализ.

Методы исследований базируются на применении теории электродинамики, математического и машинного моделировании, теории антенно-фидерных устройств, измерений и метрологии.

На защиту выносятся следующие новые научные результаты:

1 Математическое описание распространения медленной поверхностной волны над неограниченной системой «магнитодиэлектрик - проводник» и адаптация результатов расчетов к ограниченной системе для реальных несинфазных излучателей по максимуму их ДН и для синфазной круговой антенны с круговой ДН.

2 Микроволновой бесконтактный метод определения диэлектрической и магнитной проницаемостей, с оценкой их локальных неоднородностей, а также определение волнового сопротивления МДП, в основе которого лежит эффект взаимодействия МПВ со слоем магнитодиэлектрика на металлической поверхности.

3 Неразрушающий микроволновой метод контроля неоднородностей электрофизических параметров магнитодиэлектрических радиопоглощающих материалов и покрытий металлов.

4 Измерительная система, реализующая разработанный метод, и экспериментально подтверждающая адекватность расчетных математических зависимостей исследуемому физическому процессу, с приемлемой точностью измерений.

Научная новизна результатов. На основе теоретических и экспериментальных исследований эффекта распространения ЭМВ в слое магнитодиэлектрика на металле получены следующие научные результаты:

- обоснован и разработан СВЧ метод неразрушающего контроля диэлектрической и магнитной проницаемостей материала и неоднородностей этих параметров по оценке деформации пространственно-временной структуры поля поверхностной медленной волны, распространяющейся в исследуемом материале. Метод отличается высоким быстродействием и точностью, а также инвариантностью (нечувствительность) к вариациям зазора между полеобразующими поверхностями проводящих элементов и сканируемой сложной слоистой системой «маг-нитодиэ л ектрик-металл»;

- разработан алгоритм визуализации неоднородностей электрофизических параметров по пространственному распределению дисперсии коэффициента нормального затухания ау поля поверхностной медленной волны, позволяющий повысить точность определения неоднородностей материала, минимизировать мас-согабаритные размеры реализующего устройства и обеспечивающий высокое быстродействие сканирования больших поверхностей покрытий;

- разработана измерительно-вычислительная система реализующая предложенный метод, основным элементом которой является круговая синфазная «внутренняя» антенна, обеспечивающей согласование ЭМВ с объектом контроля.

Достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов подтверждается корректностью физических и математических моделей основанных на электродинамической теории распространения поверхностных медленных волн вдоль магнитодиэлектрического материала, а также экспериментальным подтверждением теоретических результатов при лабораторных и промышленных испытаниях измерительно-вычислительных устройств неразрушающего контроля толщины и электрофизических параметров магнитодиэлектрических покрытий, а также определения и оценки неоднородностей этих параметров.

Практическая ценность. На основе разработанного микроволнового метода неразрушающего контроля электрофизических параметров магнитодиэлектрических покрытий разработана измерительно-вычислительная система, алгоритмическое обеспечение и проведен метрологический анализ метода.

Публикации результатов работы. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе имеется 1 патент РФ, 1 работа опубликована в издании рекомендованном ВАК Министерства образования России для опубликования результатов научных исследований по кандидатским диссертациям.

Апробация работы. Основные научные и практические результаты исследований по теме диссертации докладывались на IX Всероссийской научно-технической конференции «Состояние и проблемы измерений» (Москва, 2004 г.); XIV Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы повышения боевой готовности, боевого применения, технической эксплуатации и обеспечения безопасности полетов ЛА» (Иркутск, 2005 г.); 18 Международной научно-технической конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Казань, 2005); Международной научно-практической конференции «Качество науки - качество жизни» (Тамбов, 2006 г.); 8 Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности средств обработки информации на базе математического моделирования» (Тамбов, 2006 г.).

Реализация результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований прошли производственные испытания и внедрены в в/ч 15401, в ОАО "Завод подшипников скольжения" г. Тамбов, выполнены на основании «Основных направлений развития вооружения и военной техники на период до 2010 года». Основные результаты технических и экспериментальных исследований использованы в НИР «Стержень», «Поверхность», «Дисперсия», заданных Начальником тыла ВВС и Начальником авиации ВВС РФ. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе и научно-исследовательской практике Тамбовского ТВВАИУРЭ.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, раскрыта научная новизна и практическая значимость работы, показаны результаты реализации и апробации, изложено краткое содержание глав.

В первом разделе произведен сравнительный анализ существующих микроволновых методов и устройств неразрушающего контроля электрофизических параметров и их неоднородностей магнитодиэлектрических материалов и покрытий. Проанализированы их достоинства и недостатки, выделены основные тенденции и направления их дальнейшего развития.

Приведена классификация ПИП микроволнового метода поверхностных волн измерения электрофизических параметров и их неоднородностей магнитодиэлектрических покрытий на металле и диэлектрических пластин.

На основе анализа методов и устройств структуро- и дефектоскопии покрытий были установлены основные недостатки этих методов, сужающие возможность их применения.

Обоснована необходимость разработки СВЧ метода определения диэлектрической и магнитной проницаемостей, волнового сопротивления и неоднородностей этих параметров - метода микроволновой интроскопии поверхностной медленной волной, суть которого заключается в том, что мера измеряемой величины есть результат оценки топологической деформации пространственно-временной структуры электромагнитного поля микроволнового излучения взаимодействующего с объектом контроля.

Во втором разделе произведено решение краевой задачи распространения медленной поверхностной волны над неограниченной системой «магнито-диэлектрик-проводник» и произведена адаптации результатов решения к ограниченной системе для реальных несинфазных излучателей по максимуму их диаграммы направленности и для специальной круговой синфазной апертуры с круговой диаграммой направленности.

Обоснована техническая реализуемость микроволнового метода измерения электрофизических и геометрических параметров магнитодиэлектрических покрытий и интроскопии их неоднородностей по толщине слоя, базирующийся на электрофизическом взаимодействии управляемого по частоте и направлению электромагнитного поля с материалом, при одностороннем доступе к материалу.

Произведена аппроксимация аналитической модели и дана ее оценка.

Приведен алгоритм выбора рабочих длин волн генератора.

В третьем разделе разработан алгоритмы интроскопической визуализации неоднородностей по пространственному распределению дисперсии коэффициента нормального затухания а поля поверхностной медленной волны.

Предложен вариант определения электрофизических и геометрических параметров методами фрактального анализа неотражающих и поглощающих покрытий.

Разработанные алгоритмы позволяют минимизировать габариты и массы измерителя, а также повысить локальность измерения при высоком быстродействии сканирования больших поверхностей радиопоглощающих покрытий.

Разработана круговая синфазная внутренняя апертура для реализации предложенного метода определения электрофизических параметров и оценки их неоднородностей.

Разработана апертурно-измерительная система позволяющая не только обеспечивать согласование при локализации неоднородностей магнитодиэлектрических покрытий с малыми и большими градиентами, но и дополнительно определение комплексной диэлектрической проницаемости покрытия по минимуму мощности отраженной волны и минимальной длине волны генератора, с учетом влияния стохастической шероховатости покрытия.

В четвёртом разделе был произведен анализ классификации апертурных излучателей, экспериментальная оценка метода определения Ь, £•',//, ZB и его метрологический анализ.

Произведена оценка погрешности определения диэлектрической, магнитной проницаемостей и толщины покрытия.

Показано соответствие санитарным нормам при работе с источниками электромагнитного излучения СВЧ диапазона.

4.10 Выводы по разделу 4

1 Проведен анализ причин и источников возникновения погрешностей экспериментального определения b,s',/j',ZBH вычисления коэффициента ослабления поля поверхностной медленной волны.

2 Приведен расчет относительной погрешности косвенных измерений. Максимальная ее величина для диапазона толщин покрытий от 10 до 50 мм, не превышает 4 %, относительная погрешность измерения диэлектрической проницаемости не превышает 2 %, относительная погрешность измерения магнитной проницаемости не превышает 4 %, погрешность определения диссипативных величин составила 5е" < 6%, < 6.5%, погрешность модуля волнового сопротивления составляет AZ = 10%, точность определения границ неоднородностей не превышает 8%.

3 Показано соответствие санитарным нормам при работе с источниками электромагнитного излучения СВЧ диапазона.

153 Заключение

1 Разработано математическое описание распространения медленной поверхностной волны над неограниченной плоской системой «магнитодиэлектрик-проводник» и произведена адаптация результатов расчетов к ограниченной системе для синфазной круговой антенны с круговой диаграммой направленности.

2 Создан СВЧ-метод неразрушающего контроля диэлектрической и магнитной проницаемостей материала и неоднородностей этих параметров по оценке деформации пространственно-временной структуры поля поверхностной медленной волны распространяющейся в материале. Метод отличается высоким быстродействием и точностью, а также инвариантностью (нечувствительность) к вариациям зазора между полеобразующими поверхностями проводящих элементов и сканируемой сложной слоистой системой «магнитодиэлектрик-металл»

3 Разработан алгоритм визуализации неоднородностей электрофизических параметров по пространственному распределению дисперсии коэффициента нормального затухания Оу поля поверхностной медленной волны, позволяющий минимизировать габариты, массу измерителя и обеспечивающий высокое быстродействие сканирования больших поверхностей покрытий.

4 Разработана измерительно-вычислительная система, реализующая предложенный метод и экспериментально подтверждена адекватность расчетных математических зависимостей исследуемому физическому процессу. Относительная погрешность измерения диэлектрической проницаемости не превышает 2%, относительная погрешность измерения магнитной проницаемости не превышает 4%.

5 Разработана круговая синфазная «внутренняя» антенна, с круговой диаграммой направленности обеспечивающая согласование электромагнитной волны с объектом контроля и предложен ряд усовершенствований с целью повышения ее эффективности.

1. Брандт, А. А. Исследование диэлектриков на СВЧ/А.А. Брандт. М.: Физматгиз, 1963. - 360 с.

2. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник / В.В. Клюев и др.; под ред. В.В. Клюева. -М.: Машиностроение, 1995. 408 с.

3. Неразрушающие методы контроля материалов и изделий. М., ОНТИ-Прибор, 1964. - 75 с.

4. Неразрушающий контроль из стеклопластиков и других пластмасс. — М., Изд-во ЛДНТП, 1974. 63 с.

5. Неразрушающий контроль конструкций и изделий из стеклопластика. -Л., Изд-во, ЛДНТП, 1971. 70 с.

6. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий: справочник / В.В. Клюев и др.; под ред. В.В. Клюева. М.: Машиностроение, 1976. T.I, Т.2.

7. Дмитриев Д.А. СВЧ устройства пробоотбора в технике аналитического контроля/ Дмитриев Д.А, Герасимов Б.И., Делик В.М., Федюнин П.А., Суслин М.А//Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1995. Т.61, № 12. С.13-17.

8. Небабин В.П. Методы и техника противодействия радиолокационному распознаванию/ Небабин В.П., Белоус В.Г. // Зарубежная радиоэлектроника. 1987. №2. С.15-17.

9. Михайловский Л.К. Радиопоглощающие бестоковые среды, материалы и покрытия/Михайловский Л.К.//Успехи современной радиоэлектроники. 2000. № 9. С. 35-43.

10. Габриэльян Д.Д. Задачи дифракции для поверхностей с радиопогло-щающими покрытиями/Габриэльян Д.Д.// Успехи современной радиоэлектроники. 2005. №12.

11. Зеленков А.Л. Обнаружение локальных дефектов в диэлектриках при работе радиодефектоскопа в режиме «на отражение»/Зеленков А.Л., Рудаков В.Н.// «Дефектоскопия», 1971. №5.

12. Дубицкий Л.Г. Радиотехнические методы контроля изделий. М.: Машгиз, 1963, 340 с.

13. Рабодзей Н.В. Прибор для измерения и контроля диэлектрических материалов с помощью миллиметровых волн/Рабодзей Н.В., Татаринов В.И., Любимов Е.М.// Конференция по электронной технике. Вып. 2. М.: 1962.

14. Григулис Ю.К. Электромагнитный метод анализа слоистых полупроводниковых и металлических структур. Рига: «Зинантне», 1970, 234 с.

15. Поверхностные волны и микроволновые устройства контроля электрофизических параметров магнитодиэлектрических покрытий на металле: монография/ Д.А. Дмитриев и др.. — М.: Машиностроение-1, 2004. 196 с.

16. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. М.: Наука, 1991, 269 с.

17. Микаэлян А.Л. Теория и применение ферритов на сверхвысоких частотах. М.: Госэнергоиздат, 1963, 432 с.

18. Рабодзей Н.В. Телевизионный СВЧ дефектоскоп ДТН-2. -Электронная промышленность, вып. 7, 1972.

19. Рудаков В.Н. Радиоинтроскопия тел сложного профиля. «Дефектоскопия», вып. 4, 1965.

20. Применение радиоинтроскопии в промышленности. — М.: ЩЖИТЭИ приборостроения, 1969, 84 с.

21. Александрова М.Г.Универсальная установка для исследования и фотографирования электромагнитных полей сверхвысоких частот/Александрова М.Г. и др.. «Изв. Вузов СССР. Приборостроение», 1966, №2.

22. Кинг Р. Антенны в материальных средах / Кинг Р. , Смит Г. Пер. с англ. под ред. В.А. Коровина. М.: Мир, 1989, 739 с.

23. Тишер Ф. Техника измерений на сверхвысоких частотах. М.: Мир, 1963, 515 с.

24. Электронно-измерительные приборы. Справочник. М.: Мапшри-борторг, 1991, 128 с.

25. Федюнин П.А. Волноводные методы неразрушающего контроля параметров и свойств материалов в прикладной электродинамике: Монография/ Федюнин П.А., Дмитриев Д.А. Тамбов.: ТВВАИУРЭ (ВИ), 2006, 406 с.

26. Дмитриев Д.А. Неразрушающий микроволновой термовлагометриче-ский метод контроля органических соединений и строительных материалов / Дмитриев Д.А., Федюнин П.А., Суслин М.А., Тетушкин В.А., Чёрнышов В.Н. //Контроль. Диагностика. 2005, № 4. С.60-73.

27. Шарн Р. Методы неразрушающих испытаний. Пер. с англ. Под ред. Л.Г. Дубицкого. -М.: Мир, 1972, 494 с.

28. Ощепков П.К. Радиовидение наземных объектов в сложных метеоусловиях/ Ощепков П.К. и др.. М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1969.

29. Неразрушающий микроволновой термовлагометрический метод контроля органических соединений и строительных материалов /Д.А. Дмитриев и др.//Контроль. Диагностика. 2005. - № 4. - С.60-73.

30. Микроволновая термовлагометрия: монография/ П.А. Федюнин и др.. М.: Машиностроение -1, 2004. - 208 с.

31. Федюнин П.А. Анализ и классификация разработанных микроволновых методов и устройств неразрушающего контроля веществ. Материаов и изделий. Часть 1/ Федюнин П.А., Дмитриев Д.А.// Вестник ТГТУ. 2005. T.l 1, №4. С.855-869.

32. Федюнин П.А. Анализ и классификация разработанных микроволновых методов и устройств неразрушающего контроля веществ. Материаов и изделий. Часть 2/ Федюнин П.А., Дмитриев Д.А.// Вестник ТГТУ. 2006. Т. 12, №2А. С.329-338.

33. Дмитриев С.А. Многосвязная классификация неразрушающих методов и устройств на регулярных и нерегулярных линиях передач/ Дмитриев С.А. и др.// Тамбов: Тамбовское ВВАИУРЭ. 2005. 12 с. Деп. в ЦСИФ МО РФ 01.09.05, № В 6080.

34. Потапов А.А. Фракталы в радиофизике и радиолокации: топология выборки/Потапов А.А. -М.: Университетская книга, 2005, 847 с.

35. Корбанский, И.Н. Теория электромагнитного поля/ И.Н. Корбанский. -М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1964.-370 с.

36. Вамберский, М.В. Передающие устройства СВЧ / М.В. Вамберский, В.И. Казанцев, С.А. Шелухин. М.: Высшая школа, 1984. - 417 с.

37. Фальковский, О.И. Техническая электродинамика / О.И Фальковский. -М.: Связь, 1978.-450 с.

38. Жук, М.С. Проектирование линзовых, сканирующих, широкодиапазонных антенн и фидерных устройств / М.С. Жук, Ю.Б. Мол очков. — М.: Энергия, 1971.-400 с.

39. Поверхностные волны и микроволновые устройства контроля электрофизических параметров магнитодиэлектрических покрытий на металле: монография/ Д.А. Дмитриев и др.. М.: Машиностроение-1, 2004, 196 с.

40. Марков, Г.Т. Электродинамика и распространение радиоволн / Г.Т. Марков, Б.М. Петров, Г.П. Грудинская. М.: Сов. радио, 1979. - 450 с. •

41. Трошин, Г.И. Фидерные тракты средств радиосвязи и радиовещания / Г.И. Трошин // Антенны. 2001. - № 7(53). - С. 23-34.

42. Способ сканирования волнового сопротивления и толщины радиопо-глощающих и неотражающих покрытий: отчет о НИР (заключительный)./ Дмитриев Д.А., Федюнин П.А., и др// Шифр "Поверхность"; Тема № 20314; Инв. №056948. Тамбов: Тамбовский ВАИИ, 2005, 136 с.

43. Алгоритмическое обеспечение измерения комплекса параметров гиромагнитных жидкостей в диапазоне СВЧ / П.А. Федюнин и др. // Материалы Vнаучно-методической конференции, 14 сентября 2000 г.- Тамбов: Изд во ТГТУ, 2000. - С. 63 - 64.

44. Греем, Ю.А. Методы расчета поглотителей электромагнитных волн/ Ю.А. Греем // Зарубежная радиоэлектроника. 1965. - № 4. - С. 12-23.

45. Дмитриев Д.А. Методы и устройства контроля состава и свойств ферромагнитных жидких сред в диапазоне СВЧ: Дис. докт. техн. наук. Тамбов.: ТГТУ, 1998. 525 с.

46. Федюнин П.А. Волноводно-антенные неразрушающие методы определения магнитодиэлектрических свойств жидких и твердых материалов: Дис. докт. техн. наук. Тамбов.: ТГТУ, 2007. 506 с.

47. Натансон, A.M. Радиопоглощающие материалы/А.М. Натансон// Зарубежная радиоэлектроника. 1975. - №1. - С.27-36; №2. С.14-29.

48. Диэлектрические волноводы поверхностных волн для контроля состава и свойств авиационных технологических жидкостей: отчет по НИР: тема №20313: шифр «Стержень»/ Тамбовский ВАМИ; рук. Федюнин П.А., исполн. Дмитриев Д.А. и др.. Тамбов:, 2004, 126 с.

49. Вентцель, Е.С. Теория вероятнотей/Е.С. Вентцель. М.: Наука, 1969. С. 85-97.

50. Mandelbrot В.В. Fractals: form, chance and dimension/ В.В. Mandelbrot. -San Francisko: Freeman, 1977.

51. Кроновер, P.M. Фракталы и хаос в динамических системах, пер. с англ. /P.M. Кроновер. -М.: Постмаркет, 2000. с.

52. Глейк, Д.Х. Создание новой науки/Д.Х. Глейк. СПб: Амфора, 2001.

53. Пайтген Х.О. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем/Х.О. Пайнтген, П.Х. Рихтер. М.: Мир, 1993. - с.

54. Werner D.H. An Overview of the Fractal Antenna Engineering Re-search/D.H. Werner, S. Ganguly// IEEE Antennas and Propagation Magazine. -2003. Vol. 45, № 1. - P. 38-57.

55. Басараб M.A. R-функции, атомарные функции и их применение/М.А. Басараб, В.Ф. Кравченко, В.М. Масюк // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 2001. - № 8. - С. 5-40.

56. Кравченко В.Ф. Лекции по теории атомарных функций и некоторым их приложениям/В.Ф. Кравченко/. М: Радиотехника, 2003. - с.

57. Кравченко В.Ф.Булева алгебра и методы аппроксимации в краевых задачах электродинамики/В.Ф. Кравченко. М.: Физматлит, 2004.

58. Шредер, М. Фракталы, хаос, степенные законы/ Н. Шредер. -Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2001. 528 с.

59. Божокин, С.В., Фракталы и мультифракталы/С.В. Божокин, Д.А. Паршин. Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2001. - 128 с.

60. Балханов, В.К. Введение в теорию фрактального исчисления/В.К. Бал-ханов. Улан-Удэ: Изд-во. Бурятского гос. ун-та, 2001, 58 с.

61. Мун Ф. Хаотические колебания: пер. с англ/Ф. Мун. М.: Мир, 1990.312 с.

62. Бадии, Р. Численное исследование неоднородных фракталов.Фракталы в радиофизике: пер. с англ./Р. Бадии; под ред. Я. Г. Синая и И. М. Халатникова. -М.: Мир, 1988.-с.

63. Дмитриев Д.А. Неразрушающий микроволновой термовлагометриче-ский метод контроля органических соединений и строительных материалов /

64. Дмитриев Д.А., Федюнин П.А., Суслин М.А., Тетушкин В.А., Чернышев В.Н. //Контроль. Диагностика. 2005, № 4. С.60-73.

65. Панов А.А. Микроволновая интроскопия при неразрушающем контроле качества магнитодиэлектрических материалов и покрытий/ А.А. Панов, П.А. Федюнин, Д.А. Дмитриев/ЛЗестник ТГТУ. 2007. - №7. - с.

66. Панин В.Е. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов. 2т. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1995.

67. Айзенберг, Г.З. Антенны УКВ/ Г.З. Айзенберг. М.: Связьиздат, 1957.-с.

68. Золотухин А.Н. Воздействие ЭМИ на биологические объекты и физические основы защиты от него // Зарубежная радиоэлектроника. 1981, №1. С. 91-112.