Diseño y evaluación del procedimiento de medición para obtener la permitividad eléctrica y la permeabilidad magnética

Inga Leonie Rittner, Walter Gustavo Fano

Resumen


Este artículo presenta una implementación del método de línea de transmisión/reflexión para determinar las propiedades electromagnéticas intrínsecas de materiales desconocidos con permeabilidad magnética relativa distinto de uno. Con un analizador vectorial de redes (AVR), los coeficientes de dispersion de la energía transmitida y reflejada se miden simultáneamente para extraer la permitividad eléctrica relativa y la permeabilidad magnética relativa. La tecnica de extracción clásica de Nicolson-Ross-Weir en el dominio de la frecuencia es explicada extensamente y presentada tal que las ecuaciones pueden ser fácilmente implementadas mediante el Software libre GNU OCTAVE. El desfasaje en los planos de referencia y las mediciones de calibración del conector, son realizadas por un AVR de bajo costo sin la funcion de incorporación. Una línea de transmisión coaxil con conectores N hembra es usada por su bajo costo, con el porta muestras de fácil construcción. El procedimiento de medición es válido desde 2 MHz a 6 GHz, mientras que los resultados preliminares se muestran en el rango de 1 a 6 GHz. El artículo también comenta acerca de la preparación de la muestra, especialmente el espesor del material.

Palabras clave


línea de transmisión; extracción de parámetros; calibración

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Referencias


L. Sandrolini, U. Reggiani, and M. Artioli, “Electric and magnetic characterization of materials,” in Behaviour of Electromagnetic Waves in Different Media and Structures, A. Akdagli, Ed. InTech, 2011.

K. C. Yaw, “Measurement of dielectric material properties: Application note.”

W. G. Fano and V. Trainotti, Eds., Dielectric Properties of Soils, 2001.

A. M. Nicolson and G. F. Ross, “Measurement of the intrinsic properties of materials by time-domain techniques,” IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. IM-19, no. 4, pp. 377–382, 1970.

W. B. Weir, “Automatic measurement of complex dielectric constant and permeability at microwave frequencies,” Proceedings of the IEEE, vol. 62, no. 1, pp. 33–36, 1974.

J. Baker-Jarvis, E. J. Vanzura, and W. A. Kissick, “Improved technique for determining complex permittivity with the transmission/reflection method,” IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques, vol. 38, no. 8, August 1990.

D. M. Pozar, Microwave engineering, 4th ed. New Delhi: Wiley India, 2012.

D. K. Cheng and E. Morales Peake, Fundamentos de electromagnetismo para ingeniería. México: Addison-Wesley, 1998.

A. L. de Paula, M. C. Rezende, and J. J. Barroso, Eds., Modified Nicolson-Ross-Weir (NRW) method to retrieve the constitutive parameters of low-loss materials, 2011.

C. C. Courtney, “Time-domain measurement of the electromagnetic properties of materials,” IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques, vol. 46, no. 5, May 1998.

“Relative permittivity & dielectric constant.” [Online]. Available: http://www.radioelectronics.com/info/formulae/capacitance/capacitors-dielectricconstant-permittivity.php.

Eaton, J. W. et al., “Gnu octave.” [Online]. Available: https://www.gnu.org/software/octave/




DOI: https://doi.org/10.37537/rev.elektron.2.1.38.2018

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