Х = -Хв(5)

/1+(Авр)2

или, если значение частоты генератора f измерено с погрешно­стью не более 10_4, по формуле

Х = С//, (6)

где С—скорость света, равная 2,99672 • 10й мм/с;

—длина волны в диэлектрике, рассчитываемая по формуле

Хе=2к^/х, (7)

где х — величина, выраженная в радианах, определяемая из уравнения

ctg х __ L+d . ctg х*
x d x* '

В этом уравнении d толщина образца диэлектрика, мм;

л*=-^(£+пГ). (9)

Лв

Значение ctgx*/x* находят из таблиц функции ctgx/x прило­жения 4, принимая х* за аргумент. Значение х находят из этих же таблиц, принимая за аргумент ctgx/x.

Относительная диэлектрическая проницаемость определяется с точностью до трех значащих цифр по формуле

e=(k/xKp)2+(k/M2. (10)

Если измерения производят на предпочтительной частоте 9,365 ГГц и погрешность установки частоты не превышает ±0,003 ГГц, то значение є находят по таблице приложения 3, применяя линейное интерполирование. Примеры расчета є приве­дены в приложении 2.

Относительная погрешность измерения диэлектрической про­ницаемости Ає/є в процентах при соблюдении требований настоя­щего стандарта не должна превышать ± (1+0,5 • 'Кє).

  1. Тангенс угла диэлектрических потерь tg5 с точностью до двух значащих цифр вычисляют по одной из трех формул:

tg 8=Л-(10ЛГ/20 —q), (На)

tg 8=Л-[(а0в)’/»—п], (116)

ДЛ

tg 8=Л(Л4 •-ті), (Ив)

А/0

где А — коэффициент, определяемый по формуле

A=B/Qo, (12)

где

В — Ф 5 (13)

е d

tp(x)—(n2+ ctg2x)/ 1+ctg2x+~(14) значение ctgx находят как произведение ctgx/x на х, найденных из таблиц приложения 4,

П2=(ХВ/Х. )2, (15

)



Qo нагруженная добротность резонатора без образца;

1QA/20— значение, определяемое с точностью до трех значащих цифр по таблицам десятичных логарифмов или лога­рифмической линейке;

ао— показание индикатора при резонансе без образца, дел. шкалы;

ае — показание индикатора при резонансе с образцом, дел. шкалы;

Д/о— ширина резонансной кривой без образца (на половин­ном уровне по мощности);

Д/— ширина резонансной кривой с образцом (на половин­ном уровне по мощности);

М — поправочный множитель, определяемый с точностью до двух значащих цифр по формуле

  1. / л2 1 4 . г

М—Л -—{—- ! |- —(16)

  1. 5 л2 + ctg2 х Хв /

т] — 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

  1. +

    (17)

    РторАРтор + Рбок-/ртор + X
    2+ЛіоЖтор + X

где Р* — потери в торцовой стенке со стороны кольцевой под­ставки;

РТОр — потери в противоположной торцовой стенке;

Р^ок — потери в боковой стенке резонатора с образцом ди­электрика в режиме холостого хода (на подставке);

Рбок— 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:


3

где X —

Зак. 114

9Если измерения производят на частоте 9,365 ГГц и S = 3, то значения В, М и ц находят по табл. 2—4 приложения 3. Примеры расчета tgd приведены в приложении 2.

Абсолютная погрешность измерения тангенса угла диэлектри­ческих потерь Atgd при соблюдении требований настоящего стан­дарта не должна превышать ± (0,3 • tgd + 0,0001).

Примечания:

  1. Радиус резонатора г, нагруженная добротность Qo и постоянная связи х должны быть указаны в паспорте на резонатор.

  2. При вычислении tgS в первом приближении можно принять М и т] рав­ными единице.

При измерениях tgd>0,001 потери на связь можно не учитывать, т. е. при расчетах принимать %=0.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1


ОБРАЗЦОВЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ


Наименования средств измерений


Технические характеристики, типы приборов


  1. Стабилизатор сетевого напряжения

  2. Генератор СВЧ


По ГОСТ 14696—69 и ГОСТ 14305—69


  1. Ферритовый вентиль или аттенюатор

  2. Измерительный объем­ный резонатор


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)

КСВН вентиля или аттенюатора — не более 1,1, прямое ослабление вентиля — не более 0,5 дБ, обратное — не менее 20 дБ.

Э8—24, ЗВВС—100Б, Д5—21

Тип колебаний — Hors, диаметр резонатора — 50 мм, погрешность микровинта — не более ±0,01 мм, невоспроизводимость разъема — не бо­лее ±0,01 мм, добротность Qo в зависимости от числа полуволн S — не менее указанной в таб­лице.


S

2

3

4

5

Qo

15000

20000

25000

28000

  1. Градуированный атте­нюатор

  2. Детекторная головка

  3. Индикатор


В незаполненном резонаторе должен отсутст­вовать вырожденный тип колебания Еця-

ОР-2М или Р2 от Ш2— 1 (Е9—6)

Погрешность — не более ±0,1 дБ, КСВН — не более 1,15.

Д5—ЗЗА, Д5—32А (с плавными переходами), Д5-5

КСВН головки — не более 1,1.

Э7—6

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 в
И ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
tgd

Примеры расчета е приведены в табл. 1.

Примеры расчета В приведены в табл. 2.

Примеры расчета М приведены в табл. 3.

Примеры расчета т] приведены в табл. 4.

Примеры расчета tgd приведены в табл. 5.

Таблица 1

Примеры расчета е
/ = 9,365 ГГц; %кр=41,00 мм; Х=32,00 мм; (ХДкр)’=0,609

Наименование материала

а

L

Хв

2п

V

L+d, мм

Л* (формула 9)

Ctg.V*

X* (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



Лродолжение

Наименование материала

L + d d

ctgx

(формула

8)

X

(по табли­це прил. 4)

(формула

7)

W4)2

Е

(формула Ю)

Значения в, 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 В

5=3

Наимено­вание материала

712

(формула 15)

■ф

ОО 1

со 1


ч to

о

ч

ьд

<fU) (формула 14)

э (Х)Т

В (формула 13)

Значения В, найденные по табл. 2 приложения 3

22 X С Полистирол Стекло С38—1

21,543

4.930

8,704

76.788

76,788

76.788

38,394

39,581

38,587

0,4020

3,2383

1,5805

0,4586

1.7121

1.1389

0,210

2,931

1,297

21,810

7,861

10,001

13,530

1,097

2,579

1,495

0,432

0.64:3

57,4

17.1

24,8

57.4

17.1

24,9



Таблица 3

Примеры расчета М

1

5 = 3; Хв=51,19 мм; — =0,1667

  1. • 5

Наименование материала

4-А

Хв

л2-1

м

(формула 16)

Значения М, найденные по табл, 3 приложения 3

Zi2+ctgaX

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 г;

Х = 2,5

Наименование материала

^тор

2

хкр/


(формула 22)

г

4-а

(1+”П

р тор (формула 18)

2 ■ г

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

л2-!

Хв

(формула 21)

1-х

^бок

р

тор (формула

20)

^бок

*1 (фор­мула 17)

Значения 7j, найденные по табл. 4 приложения 3

^тор (формула 19)

na+ctgax

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 tgd


5=3; Qo=20900; 1/Qo=O,478 • 10—*



Наименование материала

Д’, дБ

10^/20 (по таб­лице ло­гарифмов)

А (формула 12)

1

10^/20-^

tgs

(формула 11а)

Значении tg", найденные по табл. 2— 4 приложения 3

22ХС

1,60

1,20

27,5 -101

0,73

0,47

13-Ю'4

13-10“4

Полистирол

3,12

1,43

8,17-Ю4

0,84

0,59

4,8-104

4,8- !0~4

Стекло С38—1

10,14

3,21

11,9-10 !

0,77

2,44

29-10—4

29-10 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 к ГОСТ 8.015—72

Справочное

ТАБЛИЦЫ ЗНАЧЕНИЙ е, В, М, п

Таблицы значений е, В, М, г] предназначены для ускорения расчетов є и tgd, если измерения выполнены при частоте 9,365 ГГц.

  1. Табл. 1 позволяет находить значения є непосредственно по измеренным значениям толщины образца d и смещения резонанса L. Таблица рассчитана ( для значений d в интервале от 0,5 до 2,5 мм и значений L в интервале от 0,8 ' до 11 мм с шагом в 0,1 мм (при этом охватывается интервал значений е от 1,6 до 20).

Искомое значение е находят на пересечении столбца и строки, соответст­вующих определенным с точностью до 0,1 мм значениям d и L. Дальнейшее уточнение е с учетом сотых долей миллиметра в значениях d и L производится методом линейной интерполяции.

  1. Значения коэффициента В в табл. 2 даны при значении 5=3 с приме­нением линейной интерполяции. Таблица рассчитана для значений d и L в тех же интервалах, что и табл. 1, но с более крупным шагом для L.

Табл. 2 можно пользоваться при любом значении 5 путем пересчета по формуле

ВХ=Вз-^-Г-), (1)