6. Експериментально-розрахункова методика прогнозування характеристик діелектричних виробів у міліметровому діапазоні

Хардіков В. В.; Осіновий Г. Г.; Козіс К. В.; Деревянко І. І.; Калиниченко Д. С.; Вінніченко С. О.

6. Експериментально-розрахункова методика прогнозування характеристик діелектричних виробів у міліметровому діапазоні

Дата надходження статті до видання: 05.09.2026

Дата прийняття статті до друку після рецензування: 15.10.2026

Дата публікації: 02.11.2026

ISSN: 2617-5525

e-ISSN: 2617-5533

Автори:

Хардіков В. В.¹, Осіновий Г. Г.², Козіс К. В.², Деревянко І. І.², Калиниченко Д. С.², Вінніченко С. О.²

ORCID авторів:

Хардіков В. В.¹ ORCID, Осіновий Г. Г.² ORCID, Козіс К. В.² ORCID, Деревянко І. І.² ORCID, Калиниченко Д. С.² ORCID, Вінніченко С. О.² ORCID

Організація:

Харківський національний університет ім. В. Н. Каразіна, м. Харків, Україна¹, ДП “КБ “Південне” ім. М. К. Янгеля”, Дніпро, Україна²

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2026, (1); 49-60

Мова: Українська

Анотація: Розглянуто експериментально-розрахунковий підхід до визначення та прогнозування електродинамічних характеристик діелектричних виробів у міліметровому діапазоні довжин хвиль. Актуальність дослідження зумовлена широким застосуванням діелектричних матеріалів у радіотехнічних, телекомунікаційних, вимірювальних і сенсорних системах, а також підвищенням вимог до точності визначення їхніх електрофізичних параметрів зі зростанням робочої частоти. Основну увагу приділено визначенню комплексної діелектричної проникності за результатами двоантенних вимірювань у вільному просторі з подальшим чисельним опрацюванням і електродинамічним моделюванням. Проаналізовано особливості застосування контактних, коаксіальних, хвилевідних, резонансних і вільнопросторових методів визначення параметрів діелектриків. Установлено, що для дослідження готових виробів складної геометрії методи у вільному просторі мають переваги, оскільки не потребують розміщення об’єкта всередині хвилевідної або резонансної структури та дають змогу досліджувати зразки значних розмірів. Запропонований підхід передбачає вимірювання комплексних характеристик сигналу за допомогою векторного аналізатора кіл, нормування результатів відносно опорного вимірювання та врахування впливу антен, геометрії експериментальної системи, паразитних відбиттів, утрат у тракті та точності позиціонування об’єкта. Розглянуто можливість визначення електрофізичних параметрів шляхом розв’язання оберненої електродинамічної задачі із залученням чисельного моделювання. Поєднання експериментальних даних, геометричних параметрів виробу та його електродинамічної моделі дає змогу підвищити достовірність оцінювання параметрів і прогнозувати характеристики виробів у заданому частотному діапазоні. Достовірність отриманих результатів передбачено оцінювати шляхом незалежної експериментальної перевірки. Запропонована методика може бути використана для дослідження діелектричних матеріалів і виробів, для яких виготовлення спеціалізованих зразків або застосування стандартних хвилевідних і резонансних методів є обмеженим.

Ключові слова: ракетно-космічна й авіаційна техніка, діелектричні матеріали, комплексна діелектрична проникність, міліметровий діапазон, вільнопросторові вимірювання, векторний аналізатор кіл, електродинамічне моделювання

Список використаної літератури:

1. Liu X., Gan L., Yang B. Millimeter-wave free-space dielectric characterization. Measurement. 2021. Vol. 179. Art. 109472. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2021.109472
2. Anferov A., Harvey S. P., Wan F., Lee K. H., Simon J. Schuster D. I. Low-loss millimeterwave resonators with an improved coupling structure. Superconductor Science and Technology. 2024. Vol. 37, Iss. 3. Art. 035013. https://doi.org/10.1088/1361-6668/ad22ff
3. Zwick T., Chandrasekhar A., Baks C. W., Pfeiff er U. R., Brebels S., Gaucher B. Determination of the complex permittivity of packaging materials at millimeter-wave frequencies. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2006. Vol. 54, Iss. 3. Р. 1001–1010. https://doi.org/10.1109/tmtt.2005.864140
4. Mirbeik-Sabzevari A., Tavassolian N.Characterization and Validation of the Slim-Form Open-Ended Coaxial Probe for the Dielectric Characterization of Biological Tissues at Millimeter-Wave Frequencies. IEEE Microwave and Wireless Components Letters. 2018. Vol. 28, Iss. 1. Р. 85–87. https://doi.org/10.1109/lmwc.2017.2772187
5. Dudeck K. E., Buckley L. J. Dielectric Material Measurement of Thin Samples at Millimeter Wavelengths. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 1992. Vol. 41, Iss. 5. Р. 723–725. https://doi.org/10.1109/19.177352
6. Kim S., Novotny D., Gordon J. A., Guerrieri J. R. A Free-Space Measurement Method for the Low-Loss Dielectric Characterization Without Prior Need for Sample Thickness Data. IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2016. Vol. 64, Iss. 9. Р. 3869–3879. https://doi.org/10.1109/tap.2016.2587745
7. Hehenberger S. P., Caizzone S., Thurner S., Yarovoy A. G. Broadband Eff ective Permittivity Simulation and Measurement Techniques for 3-D-Printed Dielectric Crystals. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2023. Vol. 71, Iss. 10. Р. 4161–4172. https://doi.org/10.1109/tmtt.2023.3259479.

Повний текст (PDF) || Зміст 2026 (1)

Завантажень статті: 0

Переглядів анотації:

18

0 цитувань у базі джерел OpenAlex (станом на 04.11.2026 00:09)

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Немає даних для відображення

Завантажень, переглядів по всіх статтях

Статей, завантажень, переглядів по всіх авторах

Статей по всіх підприємствах