, (12)
где
, (13)
, (14)
значение находят как произведение на , найденных из таблиц приложения 4,
, (15)
- нагруженная добротность резонатора без образца;
- значение, определяемое с точностью до трех значащих цифр по таблицам десятичных логарифмов или логарифмической линейке;
- показание индикатора при резонансе без образца, дел. шкалы;
- показание индикатора при резонансе с образцом, дел. шкалы;
- ширина резонансной кривой без образца (на половинном уровне по мощности);
- ширина резонансной кривой с образцом (на половинном уровне по мощности);
- поправочный множитель, определяемый с точностью до двух значащих цифр по формуле
; (16)
- отношение электромагнитных потерь в стенках резонатора с образцом диэлектрика к потерям в стенках резонатора без образца, определяемое с точностью до двух значащих цифр по формуле
, (17)
где - потери в торцовой стенке со стороны кольцевой подставки;
- потери в противоположной торцовой стенке;
- потери в боковой стенке резонатора с образцом диэлектрика в режиме холостого хода (на подставке);
- потери в боковой стенке резонатора без образца диэлектрика;
- постоянная связи резонатора с внешним трактом.
Отношения потерь вычисляют с точностью до трех значащих цифр по формулам:
; (18)
; (19)
; (20)
где ; (21)
. (22)
Если измерения производят на частоте 9,365 ГГц и , то значения , и находят по табл.2-4 приложения 3. Примеры расчета приведены в приложении 2.
Абсолютная погрешность измерения тангенса угла диэлектрических потерь при соблюдении требований настоящего стандарта не должна превышать .
Примечания:
1. Радиус резонатора , нагруженная добротность и постоянная связи должны быть указаны в паспорте на резонатор.
2. При вычислении в первом приближении можно принять и равными единице.
3. При измерениях потери на связь можно не учитывать, т.е. при расчетах принимать .
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ОБРАЗЦОВЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
|
Наименования средств измерений |
Технические характеристики, типы приборов |
||||
|
1. Стабилизатор сетевого напряжения |
По ГОСТ 14696-69 и ГОСТ 14305-69 |
||||
|
2. Генератор СВЧ |
Мощность генератора не менее 10 мВт, нестабильность мощности (выхода) за 10 мин не более 10 . |
||||
|
|
Г4-32А, Г4-56 и генераторный блок от Ш2-1 (Е9-6) |
||||
|
3. Ферритовый вентиль или аттенюатор |
КСВН вентиля или аттенюатора - не более 1,1, прямое ослабление вентиля - не более 0,5 дБ, обратное - не менее 20 дБ. |
||||
|
|
Э8-24, 3ВВС-100Б, Д5-21 |
||||
|
4. Измерительный объемный резонатор |
Тип колебаний - , диаметр резонатора - 50 мм, погрешность микровинта - не более ±0,01 мм, невоспроизводимость разъема - не более ±0,01 мм, добротность в зависимости от числа полуволн - не менее указанной в таблице. |
||||
|
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
15000 |
20000 |
25000 |
28000 |
|
|
|
В незаполненном резонаторе должен отсутствовать вырожденный тип колебания . |
||||
|
|
ОР-2М или Р2 от Ш2-1 (Е9-6) |
||||
|
5. Градуированный аттенюатор |
Погрешность - не более ±0,1 дБ, КСВН - не более 1,15. |
||||
|
|
Д5-33А, Д5-32А (с плавными переходами), Д5-5 |
||||
|
6. Детекторная головка |
КСВН головки - не более 1,1. |
||||
|
|
Э7-6 |
||||
|
7. Индикатор |
По ГОСТ 1845-59. |
||||
|
|
М-1211, М-244, У2-6, М-95 на 10 мкА. |
||||
|
|
Индикаторный блок от Ш2-1 (Е9-6) |
||||
Примечание. Допускается применение других средств измерений, метрологические характеристики которых не хуже, чем у средств измерений, приведенных в таблице.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 к ГОСТ 8.015-72
Справочное
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ И ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
Примеры расчета приведены в табл.1.
Примеры расчета приведены в табл.2.
Примеры расчета приведены в табл.3.
Примеры расчета приведены в табл.4.
Примеры расчета приведены в табл.5.
Таблица 1
Примеры расчета
ГГц; мм; мм;
|
Наименование материала |
, мм |
* (формула 9) |
(по таблице приложения 4) |
||||
|
|
мм |
|
|
|
|
||
|
22ХС |
2,00 |
10,00 |
51,19 |
0,1227 |
12,00 |
1,4729 |
0,0667 |
|
Полистирол |
1,94 |
5,51 |
51,19 |
0,1227 |
7,45 |
0,9141 |
0,8433 |
|
Стекло С38-1 |
1,99 |
7,81 |
51,19 |
0,1227 |
9,80 |
1,2025 |
0,3209 |
Продолжение
|
Наименование материала |
(формула 8) |
(по таблице прил.4) |
(формула 7) |
(формула 10) |
Значения , найденные по табл.1 приложения 3 |
||
|
22ХС |
6,000 |
0,4001 |
1,1422 |
11,002 |
8,463 |
9,07 |
9,07 |
|
Полистирол |
3,840 |
3,2383 |
0,5287 |
23,055 |
1,927 |
2,54 |
2,54 |
|
Стекло С38-1 |
4,925 |
1,5805 |
0,7206 |
17,352 |
3,401 |
4,01 |
4,01 |
Таблица 2
Примеры расчета
|
Наименование материала |
(формула 15) |
(формула 14) |
(формула 13) |
Значения , найденные по табл.2 приложения 3 |
|||||||
|
22ХС |
21,543 |
76,788 |
38,394 |
0,4020 |
0,4586 |
0,210 |
21,810 |
13,530 |
1,495 |
57,4 |
57,4 |
|
Полистирол |
4,930 |
76,788 |
39,581 |
3,2383 |
1,7121 |
2,931 |
7,861 |
1,097 |
0,432 |
17,1 |
17,1 |
|
Стекло С38-1 |
8,704 |
76,788 |
38,587 |
1,5805 |
1,1389 |
1,297 |
10,001 |
2,579 |
0,643 |
24,8 |
24,9 |
Таблица 3
Примеры расчета
; мм;
|
Наименование материала |
(формула 16) |
Значения , найденные по табл.3 приложения 3 |
||
|
22ХС |
0,7814 |
0,944 |
0,71 |
0,71 |
|
Полистирол |
0,4306 |
0,500 |
0,84 |
0,84 |
|
Стекло С38-1 |
0,6103 |
0,772 |
0,77 |
0,77 |
Таблица 4
Примеры расчета
|
Наименование материала |
(формула 18) |
(формула 22) |
|||||
|
22ХС |
0,056 |
1,556 |
3,071 |
66,78 |
2,671 |
0,156 |
1,4020 |
|
Полистирол |
0,500 |
1,559 |
3,071 |
71,27 |
2,851 |
0,152 |
4,2383 |
|
Стекло С38-1 |
0,300 |
1,559 |
3,071 |
68,97 |
2,759 |
0,155 |
2,5805 |
Продолжение
|
Наименование материала |
(формула 21) |
(формула 20) |
(формула 19) |
(формула 17) |
Значения , найденные по табл.4 приложения 3 |
|||
|
22ХС |
0,944 |
0,192 |
0,221 |
0,779 |
3,224 |
4,788 |
0,73 |
0,73 |
|
Полистирол |
0,500 |
0,180 |
0,148 |
0,852 |
3,787 |
4,788 |
0,84 |
0,84 |
|
Стекло С38-1 |
0,770 |
0,186 |
0,200 |
0,800 |
3,441 |
4,788 |
0,77 |
0,77 |
Таблица 5
Примеры расчета
; ;
|
Наименование материала |
, дБ |
(по таблице логарифмов) |
(формула 12) |
(формула 11а) |
Значения , найденные по табл.2-4 приложения 3 |
||
|
22ХС |
1,60 |
1,20 |
27,5·10 |
0,73 |
0,47 |
13·10 |
13·10 |
|
Полистирол |
3,12 |
1,43 |
8,17·10 |
0,84 |
0,59 |
4,8·10 |
4,8·10 |
|
Стекло С38-1 |
10,14 |
3,21 |
11,9·10 |
0,77 |
2,44 |
29·10 |
29·10 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 к ГОСТ 8.015-72
Справочное
ТАБЛИЦЫ ЗНАЧЕНИЙ , , ,
Таблицы значений , , , предназначены для ускорения расчетов и , если измерения выполнены при частоте 9,365 ГГц.
1. Табл.1 позволяет находить значения непосредственно по измеренным значениям толщины образца и смещения резонанса . Таблица рассчитана для значений в интервале от 0,5 до 2,5 мм и значений в интервале от 0,8 до 11 мм с шагом в 0,1 мм (при этом охватывается интервал значений от 1,6 до 20).
Искомое значение находят на пересечении столбца и строки, соответствующих определенным с точностью до 0,1 мм значениям и . Дальнейшее уточнение с учетом сотых долей миллиметра в значениях и производится методом линейной интерполяции.
2. Значения коэффициента в табл.2 даны при значении с применением линейной интерполяции. Таблица рассчитана для значений и в тех же интервалах, что и табл.1, но с более крупным шагом для .
Табл.2 можно пользоваться при любом значении путем пересчета по формуле
, (1)
где - значение при значении , определенное из табл.2;
- значение при другом значении .
3. Табл.3 позволяет находить значение поправочного множителя при с применением линейной интерполяции.
При другом значении значение можно рассчитывать по значению , определенному из таблицы при , по формуле
. (2)
4. Табл.4 позволяет находить значения поправки при и с применением линейной интерполяции.
Для другого значения поправку рассчитывают по значению по формуле
. (3)
Для другого поправку рассчитывают по значению по формуле
. (4)
5. Пересчет , , , на другую рабочую частоту, отличную от 9,365 ГГц, элементарным образом невозможен. Для других рабочих частот таблицы приложения 3 неприменимы.
Таблица 1
|
|
Значение при толщине образца |
|||||
|
Разность резонансных длин, мм |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
|
мм |
|||||
|
0,8 |
1,63 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
0,9 |
1,71 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
1,0 |
1,79 |
1,66 |
- |
- |
- |
- |
|
1,1 |
1,87 |
1,73 |
1,62 |
- |
- |
- |
|
1,2 |
1,95 |
1,79 |
1,68 |
- |
- |
- |
|
1,3 |
2,03 |
1,86 |
1,74 |
1,65 |
- |
- |
|
1,4 |
2,11 |
1,93 |
1,80 |
1,70 |
1,62 |
- |
|
1,5 |
2,20 |
2,00 |
1,86 |
1,75 |
1,67 |
1,60 |
|
1,6 |
2,28 |
2,07 |
1,92 |
1,80 |
1,72 |
1,65 |
|
1,7 |
2,36 |
2,14 |
1,98 |
1,86 |
1,76 |
1,69 |
|
1,8 |
2,44 |
2,21 |
2,04 |
1,91 |
1,81 |
1,73 |
|
1,9 |
2,53 |
2,28 |
2,10 |
1,96 |
1,86 |
1,77 |
|
2,0 |
2,61 |
2,35 |
2,16 |
2,02 |
1,91 |
1,82 |
|
2,1 |
2,70 |
2,42 |
2,22 |
2,07 |
1,95 |
1,86 |
|
2,2 |
2,78 |
2,49 |
2,28 |
2,12 |
2,00 |
1,91 |
|
2,3 |
2,87 |
2,56 |
2,34 |
2,18 |
2,05 |
1,95 |
|
2,4 |
2,96 |
2,64 |
2,41 |
2,24 |
2,10 |
2,00 |
|
2,5 |
3,05 |
2,71 |
2,47 |
2,29 |
2,15 |
2,04 |
|
2,6 |
3,13 |
2,78 |
2,54 |
2,35 |
2,20 |
2,09 |
|
2,7 |
3,22 |
2,86 |
2,60 |
2,40 |
2,25 |
2,13 |
|
2,8 |
3,31 |
2,94 |
2,67 |
2,46 |
2,30 |
2,18 |
|
2,9 |
3,41 |
3,01 |
2,73 |
2,52 |
2,36 |
2,23 |
|
3,0 |
3,50 |
3,09 |
2,80 |
2,58 |
2,41 |
2,27 |
|
3,1 |
3,59 |
3,17 |
2,87 |
2,64 |
2,46 |
2,32 |
|
3,2 |
3,69 |
3,25 |
2,93 |
2,70 |
2,52 |
2,37 |
|
3,3 |
3,73 |
3,33 |
3,00 |
2,76 |
2,57 |
2,42 |
|
3,4 |
3,88 |
3,41 |
3,07 |
2,82 |
2,63 |
2,47 |
|
3,5 |
3,98 |
3,49 |
3,14 |
2,88 |
2,68 |
2,52 |
|
3,6 |
4,07 |
3,57 |
3,22 |
2,95 |
2,74 |
2,57 |
|
3,7 |
4,17 |
3,66 |
3,29 |
3,01 |
2,80 |
2,63 |
|
3,8 |
4,28 |
3,74 |
3,36 |
3,08 |
2,86 |
2,68 |
|
3,9 |
4,38 |
3,83 |
3,44 |
3,14 |
2,92 |
2,73 |
|
4,0 |
4,48 |
3,92 |
3,51 |
3,21 |
2,98 |
2,79 |
|
4,1 |
4,59 |
4,01 |
3,59 |
3,28 |
3,04 |
2,84 |
|
4,2 |
4,70 |
4,10 |
3,67 |
3,35 |
3,10 |
2,90 |
|
4,3 |
4,81 |
4,19 |
3,75 |
3,42 |
3,16 |
2,96 |
|
4,4 |
4,92 |
4,28 |
3,83 |
3,49 |
3,23 |
3,02 |
|
4,5 |
5,03 |
4,38 |
3,91 |
3,56 |
3,29 |
3,08 |
|
4,6 |
5,14 |
4,47 |
4,00 |
3,64 |
3,36 |
3,14 |
|
4,7 |
5,26 |
4,57 |
4,08 |
3,71 |
3,43 |
3,20 |
|
4,8 |
5,38 |
4,67 |
4,17 |
3,79 |
3,50 |
3,26 |
|
4,9 |
5,50 |
4,77 |
4,26 |
3,87 |
3,57 |
3,33 |
|
5,0 |
5,62 |
4,88 |
4,35 |
3,95 |
3,64 |
3,39 |
|
5,1 |
5,75 |
4,98 |
4,44 |
4,03 |
3,71 |
3,46 |
|
5,2 |
5,88 |
5,09 |
4,53 |
4,11 |
3,79 |
3,53 |
|
5,3 |
6,01 |
5,20 |
4,63 |
4,20 |
3,86 |
3,60 |
|
5,4 |
6,14 |
5,31 |
4,72 |
4,28 |
3,94 |
3,67 |
|
5,5 |
6,28 |
5,43 |
4,82 |
4,37 |
4,02 |
3,74 |
|
5,6 |
6,41 |
5,55 |
4,93 |
4,46 |
4,10 |
3,81 |
|
5,7 |
6,56 |
5,67 |
5,03 |
4,55 |
4,19 |
3,89 |
|
5,8 |
6,70 |
5,79 |
5,14 |
4,65 |
4,27 |
3,97 |
|
5,9 |
6,85 |
5,91 |
5,25 |
4,75 |
4,36 |
4,05 |
|
6,0 |
7,00 |
6,04 |
5,36 |
4,85 |
4,45 |
4,13 |
|
6,1 |
7,16 |
6,17 |
5,47 |
4,95 |
4,54 |
4,22 |
|
6,2 |
7,32 |
6,31 |
5,59 |
5,05 |
4,64 |
4,30 |
|
6,3 |
7,48 |
6,45 |
5,71 |
5,16 |
4,73 |
4,39 |
|
6,4 |
7,65 |
6,59 |
5,84 |
5,27 |
4,83 |
4,48 |
|
6,5 |
7,82 |
6,74 |
5,96 |
5,39 |
4,94 |
4,58 |
|
6,6 |
8,00 |
6,89 |
6,10 |
5,50 |
5,04 |
4,68 |
|
6,7 |
8,18 |
7,04 |
6,23 |
5,62 |
5,15 |
4,78 |
|
6,8 |
8,37 |
7,20 |
6,37 |
5,75 |
5,26 |
4,88 |
|
6,9 |
8,56 |
7,36 |
6,51 |
5,88 |
5,38 |
4,99 |
|
7,0 |
8,76 |
7,53 |
6,66 |
6,01 |
5,50 |
5,10 |
|
7,1 |
8,96 |
7,71 |
6,81 |
6,14 |
5,62 |
5,21 |
|
7,2 |
9,18 |
7,89 |
6,97 |
6,29 |
5,75 |
5,33 |
|
7,3 |
9,40 |
8,08 |
7,14 |
6,43 |
5,89 |
5,45 |
|
7,4 |
9,62 |
8,27 |
7,30 |
6,58 |
6,02 |
5,58 |
|
7,5 |
9,86 |
8,48 |
7,48 |
6,74 |
6,17 |
5,71 |
|
7,6 |
10,10 |
8,68 |
7,66 |
6,90 |
6,32 |
5,85 |
|
7,7 |
10,35 |
8,89 |
7,85 |
7,07 |
6,47 |
5,99 |
|
7,8 |
10,61 |
9,11 |
8,05 |
7,25 |
6,63 |
6,14 |
|
7,9 |
10,88 |
9,34 |
8,25 |
7,43 |
6,80 |
6,29 |
|
8,0 |
11,16 |
9,59 |
8,46 |
7,62 |
6,97 |
6,45 |
|
8,1 |
11,46 |
9,84 |
8,68 |
7,82 |
7,15 |
6,62 |
|
8,2 |
11,76 |
10,10 |
8,91 |
8,03 |
7,34 |
6,80 |
|
8,3 |
12,08 |
10,37 |
9,16 |
8,25 |
7,54 |
6,98 |
|
8,4 |
12,42 |
10,66 |
9,41 |
8,47 |
7,75 |
7,18 |
|
8,5 |
12,76 |
10,96 |
9,67 |
8,71 |
7,97 |
7,38 |
|
8,6 |
13,13 |
11,27 |
9,95 |
8,96 |
8,20 |
7,60 |
|
8,7 |
13,51 |
11,60 |
10,24 |
9,23 |
8,44 |
7,82 |
|
8,8 |
13,92 |
11,95 |
10,55 |
9,51 |
8,70 |
8,06 |
|
8,9 |
14,34 |
12,31 |
10,87 |
9,80 |
8,97 |
8,31 |
|
9,0 |
14,79 |
12,70 |
11,22 |
10,11 |
9,26 |
8,58 |
|
9,1 |
15,26 |
13,11 |
11,58 |
10,44 |
9,56 |
8,86 |
|
9,2 |
15,76 |
13,54 |
11,96 |
10,79 |
9,88 |
9,17 |
|
9,3 |
16,28 |
14,00 |
12,37 |
11,16 |
10,23 |
9,49 |
|
9,4 |
16,84 |
14,48 |
12,80 |
11,56 |
10,60 |
9,83 |
|
9,5 |
17,44 |
15,00 |
13,27 |
11,98 |
10,99 |
10,21 |
|
9,6 |
18,08 |
15,55 |
13,76 |
12,43 |
11,41 |
10,60 |
|
9,7 |
18,76 |
16,15 |
14,30 |
12,92 |
11,87 |
11,03 |
|
9,8 |
19,48 |
16,78 |
14,87 |
13,45 |
12,36 |
11,50 |
|
9,9 |
20,27 |
17,47 |
15,48 |
14,01 |
12,89 |
12,00 |
|
10,0 |
- |
18,21 |
16,15 |
14,63 |
13,47 |
12,55 |
|
10,1 |
- |
19,01 |
16,88 |
15,30 |
14,10 |
13,15 |
|
10,2 |
- |
19,88 |
17,67 |
16,04 |
14,79 |
13,81 |
|
10,3 |
- |
20,84 |
18,54 |
16,84 |
15,55 |
14,55 |
|
10,4 |
- |
- |
19,49 |
17,73 |
16,40 |
15,36 |
|
10,5 |
- |
- |
20,55 |
18,72 |
17,34 |
16,26 |
|
10,6 |
- |
- |
- |
19,82 |
18,39 |
17,29 |
|
10,7 |
- |
- |
- |
21,06 |
19,58 |
18,44 |
|
10,8 |
- |
- |
- |
- |
20,93 |
19,76 |
|
10,9 |
- |
- |
- |
- |
- |
21,29 |
