Чувствительность коаксиальных зондов для измерения комплексной диэлектрической проницаемости диссипативных сред

Автор(и)

  • Виктор Кузьмич Иванов Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна
  • Александр Олегович Силин Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна
  • Александр Михайлович Стадник Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347006060057

Анотація

Исследована чувствительность двух зондов, применяемых в диапазоне СВЧ для определения комплексной диэлектрической проницаемости диссипативных сред методом открытого конца коаксиальной линии. Рассчитаны ошибки определения диэлектрических параметров различных биологических тканей, обусловленные погрешностями измерения комплексного коэффициента отражения.

Посилання

  1. Stuchly, M. A.; Stuchly, S. S. "Coaxial line reflection methods for measuring dielectric properties of biological substances at radio and microwave frequencies—a review," IEEE Trans. Instrum., Meas., Vol. 29, No. 3, p. 176-183б 1980. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/TIM.1980.4314902.
  2. Athey, T. W.; Stuchly, M. A.; Stuchly, S. S. "Measurement of radio frequency permittivity of biological tissues with an open-ended coaxial line: Part I," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 30, No. 1, p. 82-92, 1982. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.1982.1131021.
  3. Wei, Y.-Zh.; Sridhar, S. "Technique for measuring the frequency-dependent complex dielectric constants of liquid up to 20 GHz," Rev. Sci. Instr., Vol. 60, No. 9, p. 3041-3046, 1989. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1140601.
  4. Wei, Y.-Zh.; Sridhar, S. "Radiation-corrected open-ended coaxial line technique for dielectric measurements of liquids up to 20 GHz," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 39, No. 3, p. 526-531, 1991. DOI: https://doi.org/10.1109/22.75296.
  5. Misra, D.; Chabbra, M.; Epstein, B. R.; Microtznik, M.; Foster, K. R. "Noninvasive electrical characterization of materials at microwave frequencies using an open-ended coaxial line: test of an improved calibration technique," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 38, No. 1, p. 8-14, 1990. DOI: https://doi.org/10.1109/22.44150.
  6. Mosig, J. R.; Besson, J.-C. E.; Gex-Fabry, M.; Gardiol, F. E. "Reflection of an open-ended coaxial line and application to nondestructive measurement of materials," IEEE Trans. Instrum., Meas., Vol. IM-30, No. 1, p. 46-51, 1981. DOI: https://doi.org/10.1109/TIM.1981.6312437.
  7. Pournaropoulos, C. L.; Misra, D. K. "The co-axial aperture electromagnetic sensor and its application in material characterization," Meas. Sci. Technol., Vol. 8, No. 11, p. 1191-1202, 1997. DOI: https://doi.org/10.1088/0957-0233/8/11/001.
  8. Шашурин, И. П.; Филоненко, Е. Г. "СВЧ зонд для неразрушающего контроля параметров диэлектриков," Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 42, № 3, С. 11–20, 1999.
  9. Hoshina, S.; Kanai, Y.; Miyakawa, M. "A numerical study on the measurement region of an open-ended coaxial probe used for complex permittivity measurement," IEEE Trans. Magnetics, Vol. 37, No. 5, p. 3311-3314, 2001. DOI: https://doi.org/10.1109/20.952602.
  10. Hagl, D. M.; Popovic, D.; Hagness, S. C.; Booske, J. H.; Okoniewski, M. "Sensing volume of open-ended coaxial probes for dielectric characterization of breast tissue at microwave frequencies," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 51, No. 4, p. 1194-1206, Apr. 2003. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.2003.809626.
  11. Bartley, P. G.; Nelson, S. O.; McClendon, R. W. "Dimensional analysis of a permittivity measurement probe," IEEE Trans. Instrum., Meas., Vol. 51, No. 6, p. 1312-1314, 2002. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/TIM.2002.807982.
  12. Xu, Y.; Bosisio, R. G.; Bose, T. K. "Some calculation methods and universal diagrams for measurement of dielectric constants using open-ended coaxial probes," IEE Proc. H: Microwaves, Antennas Propag., Vol. 138, No. 4, p. 356-360, Aug. 1991. DOI: https://doi.org/10.1049/ip-h-2.1991.0058.
  13. Misra, D. K. "A quasi-static analysis of open-ended coaxial lines," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 35, No. 10, p. 925-928, Oct. 1987. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/TMTT.1987.1133782.
  14. Stuchly, S. S.; Sibbald, C. L.; Anderson, J. M. "A new aperture admittance model for open-ended waveguides," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 42, No. 2, p. 192-198, Feb. 1994. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/22.275246.
  15. Anderson, J. M.; Sibbald, C. L.; Stuchly, S. S. "Dielectric measurements using a rational function model," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 42, No. 2, p. 199-204, Feb. 1994. DOI: http://dx.doi.org/10.1109/22.275247.
  16. Popovic, D.; McCartney, L.; Beasley, C.; Lazebnik, M.; Okoniewski, M.; Hagness, S. C.; Booske, J. H. "Precision open-ended coaxial probes for in vivo and ex vivo dielectric spectroscopy of biological tissues at microwave frequencies," IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 53, No. 5, p. 1713-1722, 2005. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.2005.847111.
  17. Джонсон, С.; Гай, А. "Воздействие неионизирующего электромагнитного излучения на биологические среды и системы," ТИИЭР, Т. 60, № 6, С. 49–82, 1972.

##submission.downloads##

Опубліковано

2006-06-15

Як цитувати

Иванов, В. К., Силин, А. О., & Стадник, А. М. (2006). Чувствительность коаксиальных зондов для измерения комплексной диэлектрической проницаемости диссипативных сред. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 49(6), 39–47. https://doi.org/10.20535/S0021347006060057

Номер

Том 49 № 6 (2006)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2006 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника