Первичные микроволновые преобразователи механических величин на основе диэлектрических резонаторов

• Автор: Львова, Ирина Александровна
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Рязань
• Количество страниц: 175 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ

1 ОБОСНОВАНИЕ ПОДХОДОВ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН НА МИКРОВОЛНОВЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРАХ
1.1 Вводные замечания
1.2 Классификация и разновидности диэлектрических резонаторов
1.3 Генераторы с перестройкой частоты - преобразователи механических величин
1.4 Классификация измерительных преобразователей механических величин
1.5 Постановка задачи
1.6 Выводы
2 ПЕРВИЧНЫЕ МИКРОВОЛНОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НА ОСНОВЕ ИЗОТРОПНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ПЕРЕСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ
2.1 Вводные замечания
2.2 Расчет частоты колебательной системы с цилиндрическим диэлектрическим резонатором на основе метода малых возмущений с использованием модели магнитных стенок во втором приближении
2.3 Модель для анализа чувствительности первичного преобразователя
на основе метода поперечного резонанса
2.3.1 Описание чувствительного элемента
2.3.2 Моделирование чувствительного элемента по методу поперечного резонанса

2.4 Исследование зависимости характеристик чувствительного элемента от геометрических и физических параметров резонансной структуры
2.5 Выводы
3 ПЕРВИЧНЫЕ МИКРОВОЛНОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НА
ОСНОВЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
РЕЗОНАТОРОВ С НЕОДНОРОДНЫМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ
ЗАПОЛНЕНИЕМ
3.1 Вводные замечания
3.2 Анализ экранированных плоскопараллельных радиальных слоистых волноводов с одноосной анизотропией и произвольным количеством диэлектрических слоев
3.3 Постановка задачи о собственных колебаниях и вывод характеристических уравнений цилиндрического резонатора с аксиально-симметричным диэлектрическим заполнением
3.4 Исследование ДР с перестройкой частоты диэлектрическими дисками
3.5 Диэлектрические резонаторы, возбуждаемые на высших азимутальных колебаниях
3.6 Сравнение результатов расчета по разработанной методике с результатами, полученными с использованием других методов
3.7 Анализ возможностей использования мод "шепчущей галереи" для измерения диэлектрических параметров материалов с низкими потерями
3.8 Выводы

4 ОБОБЩЕННАЯ МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПЕРВИЧНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН НА ОСНОВЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ
4.1 Вводные замечания
4.2 Обобщенная методика проектирования первичных микроволновых преобразователей механических величин на основе

4.3 Экспериментальные исследования
4.4 Микроволновый преобразователь давления на основе

4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Список обозначений и сокращений
ПРИЛОЖЕНИЯ

вании в качестве первичного преобразователя колебательной системы на основе объемного диэлектрического резонатора с различными элементами перестройки частоты.
1.5 Постановка задачи
Сопоставляя классификацию ДР с классификацией измерительных преобразователей, можно сделать вывод о возможности использования колебательных систем на основе диэлектрических резонаторов в качестве чувствительных элементов в измерительных преобразователях механических величин, основанных на механической перестройке частоты. При достаточно высокой добротности и стабильности частоты они отличаются технологичностью, относительно низкой стоимостью и универсальностьюприменения.
Кроме того, использование для управления контролируемого объекта микроволновых преобразователей на основе ДР, обеспечит:
• повышение чувствительности и точности измерения параметров;
• простое встраивание этих преобразователей в технологические и управляющие системы;
• устойчивость к воздействию дестабилизирующих факторов в рабочем диапазоне температур;
• расширение рабочего диапазона до области криогенных темпера-тур.
Следует отметить, что этап инженерного проектирования по созданию того или иного функционального устройства связан чаще всего с условиями существенного сокращения времени на разработку новых образцов выпускаемой радиоэлектронной аппаратуры. Это требует активного внедрения методов и методик проектирования, дающих возможность производить строгий анализ работы и расчет параметров разрабатываемого узла при максимально возможном сокращении наиболее сложного и дорогостоящего этапа экспериментальной доводки этого узла до заданных технических характеристик в условиях его серийного или массового производства. Очевидно, что длительная подстройка