Разработка измерительной установки СВЧ диапазона на основе фотонных кристаллов

Abstract

Статья посвящена использованию СВЧ фотонных кристаллов и их свойств, применимых для измерения относительной диэлектрической проницаемости. Целью данной работы является описание стадий проектирования и характеристик измерительной установки на основе фотонных кристаллов для исследования диэлектрических свойств образцов. Работа включает в себя анализ влияния дефекта кристалла на частотную зависимость коэффициента передачи устройства, описание процесса подбора подходящей для измерений структуры кристалла и результаты ее анализа. В работе описана спроектированная измерительная установка на основе прямоугольного волновода сечением 23х10 мм2. Данная разработка является достаточно новой, так как применение СВЧ фотонных кристаллов для измерений ранее массово не практиковалось. Измерительная установка будет использоваться в лаборатории с целью изучения электрофизических свойств различных образцов, в том числе, полученных путем 3D печати.

The article examines microwave photonic crystals and their properties, applicable for measuring the permittivity. The purpose of this work is to describe the design stages and characteristics of a measuring device for studying the dielectric properties of samples. The work includes an analysis of the effect of a defect on the frequency response of the transmission coefficient of a device, a description of the process of selecting a structure suitable for measurements and the results of an analysis of its properties. As a result of the work, a designed measuring setup based on a rectangular waveguide with a cross section of 23x10 mm2 is described. This development is quite new since the use of microwave photonic crystals for measurements has not been widely practiced before. The measuring device will be used in the laboratory to study the dielectric properties of various samples, including those obtained by 3D printing.