Обоснование параметров элементной базы рефлектометра для измерения диэлектрической проницаемости биологических объектов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 621. 317
Е. Л. ПИРОТТИ, д-р техн. наук, проф.
Наци ональны й технический университет «Харьковский политехнический институт», г. Харьков
Н. Г. КОСУЛИНА, д-р) техн. наук, проф.
Харьковский национальный технических университет сельского хозяйства им. П. Василенко, г. Хариуув
ОБОС НОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ РЕФЛЕКТОМЕТРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХОБЪЕКТОВ
В статье проведен анализ параметров стробоскопического преобразователя рефлектометра для измерения диэлектрической проницаемости биолотческихобъектов.
Устатт1 пролеСсноаналлл эаррилтигвстиидлсиотзиело лзрзтлорюлача рормзкто-метра дляеим1рювання & amp-ллектрично'-экрояиииссmiбюлоиiеииxиб'чяmiн.
Постановка проблемы
Крн измерен-- диэлектрической пконнцьемостн (ДК) бнссбъевтск нмпулоенымн рефлектометрам- к шнксвой полосе чьетот необходнмо к прнемном трьвте рефлектометр- неполозскьто етксбснмпулоеы пнвоеевундной длнтелоноетн [1]. В екязн е чем козанвьет необходнмоето к пкскедеанн нееледокьннй по еоздьнню геаекьтскск нмпулоеок пнвоеевундной длнтелоноетн н кыкьботвн ткебокьннй в пькьметрьм ьвтнкных н пьеенкных элементок генерьторь.
Анализ предшествующих исследований. В рьботьх [Н, Ь] кьеемотрены рьзлнчные епоеобы Oскмнкскьаия еткобонмпулоеок е ньноеевундной длнтелоноетою. Удньво кьеемоткенные епоеобы Оокмнкокьння еткобонмпулоеок ньноеевундной длнтелоноетн непкнемлемы прн пкоевтнкокьн- нмпулоеных кефлевтометкок пнвоеевундного дньпьзонь.
Формирование целей статьи. Целою ньетоящей етьтон якляетея прокеденне нееледокьннй по еоздьнню нмпулоеных генерьторок пнвоеевундной длнтелоноетн.
Основная часть
Для исследокьния рьботы генерьторь еткобонмпулоеок кьеемотрнм эвкнкьлентную ехему, нзобкьженную нь кне. а. В дьнной схеме вокотвозьмвнутый Оокмнкующнй отрезов к ней зьменен ьвтнкным еопкотнкленнем Rw, рькный колнокому, поэтому дьннья ехемь
епкькедлнкь для ннтеккьль кременн длнтелоноетою tз = Н1а /V, отечнтыкьемого от моменть поетуплення перепьдь ньпкяження нь кход отрезвь до моменть прнходь его откьження (V -евокоето кьепкоеткьнення колны к Оокмнкующем уетройетке). Волнокые еопкотнклення лнн-, подкодящей перепьд, н вокотвозьмвнутого отрезвь (уеткойеткь) обычно однньвокы н рькны Rw. Тьв вьв зь кремя Oскмнкскьаия еткобнмпулоеь ньпкяженне нь С1, зькяженного
до ньпкяження, пкспскцнсаьлоасгс Е, пкьвтнчеевн не нзменяетея, то к схеме онн зьменены нетсчанвсм ЭДВ Е01. Емвоетн ворпуеок днодок здеео не учнтыкьются. Полезное дейеткне переходок днодок откьжено квлюченнем аелнаейасгс ьвтнкного еопкотнклення, колотьмпекнья хькьвтекнетнвь вотокого опнеыкьетея Оунвцней FI (uI). В кезулотьте упкощеннй получнм эвкнкьлентную ехему кне. а, б, к вотокой:
Я, = НЯБ + 0,5Rw — LI = НLо- СI = 0,5СП, (а)
Допуетнм, что нь кходе дейеткует перепьд ньпкяження В0 с вонечной длнтелоноетою лнаейасгс нькьетьющего Оконть tф. Для Oскмнкскьаия нмпулоеь мнанмьлоасй длнтелоноетн без потерн ьмплнтуды необходнмо, чтобы:
гф = г.
ф з
Функция FI (uI) обычно имеет вид:
0 при и 1 & lt- Е 0
FI (uI) =
F01(и1 — Е 01) пРи и1 & gt- Е 0
Поэтому, при и1 & gt- Е01 схема описывается линейным дифференциальным уравнением:
Ь1С1й-и-^ + ЯС? -
11 йи 2 11 йг

= Ё±. г при 0 & lt- г & lt- г0,
(-)
где г0 — момент времени, соответствующий равенству и1 = Е01. При этом, очевидно,
Кш 2Яб Ь
должно быть г0 & lt- гф = гз.
и
Я
и
Рис. 1. Эквивалентные схемы цепи стробимпульсов: а) полная- б) упрощенная
Если активная часть стробимпульса, открывающая диоды, весьма мала, так что уровень отсечки импульса близок к вершине, а затухание контура велико, то за время г0 переходной процесс успеет закончиться, и величина г0 может быть приближенно определена по формуле:
г ~ Ем. г + я с. (3)
0 — 0 ф 4 7
В 0
Рассмотрим случай, когда вольтамперная характеристика переходов диодов при и7 & gt- Е01 аппроксимируется параболой:
Ъ 1(и1 — Е01) = ^1(и1 — Е01)2 (4)
Тогда дифференциальное уравнение цепи при и1 & gt- Е01 в новой системе координат, начало которой смещено в точку (г0, Е01) будет иметь вид:
г
ф
7 2 1
ЦС'-~в + №'с- + 2 $. 1,", ]] + & quot-. + SIRI" — =ч& gt-. {в), (5)
Причем
О
я& gt-1 (в) = ~т (в + *0)-Еог при о& lt-в<-гф -г0,
гф
где в = г — г0, = и — Е01.
Решение этого нелинейного дифференциального уравнения определяет и1(г) на
отрезке [го ^ гф].
Для расчета напряжения на переходах и 1(г) при г & gt- гф необходимо найти форму
отраженной волны от конца короткозамкнутого отрезка. Эквивалентная схема для этого случая имеет вид рис. 3.
Rw 2R L/
Рис. 3. Эквивалентная схема цепи стробимпульсов при 21 х /V & lt- t & lt- 4lx /V
В этой схеме напряжение отраженной волны иотр (t) = - и аб (t — tа) и определяется решением дифференциального уравнения (2).
Списоклитературы
1. Полупроводниковые диоды и их применение / под ред. Федотова А. Я. — М.: Сов. радио, 1966. — Вып. 125. — 192 с.
2. СВЧ устройства на полупроводниковых диодах. Проектирование и расчет / Под ред. Малаского И. В. — М.: Сов. радио, 1969. — 182 с.
3. Полупроводниковые приборы. Сверхвысокочастотные диоды / Под ред. Наливайко Б. А. — Томск: МГП"Раско", 1992. -224с.
GROUND OF PARAMETERS OF ELEMENT BASE OF REFLEKTOMETRA FOR MEASURINGOF INDUCTIVITY OF BIOLOGICAL OBJECTS
E. L. PIROTTI, Dr. Scie. Tech., Pf., N. G. KOSULINA, Dr. Scie. Tech., Pf
The article analyzes the parameters of a stroboscopic converter of reflectometer for measurement of dielectric constant of biological objects.
Поступила вредакцию 16. 02 2012 г.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой