bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2023-21-3-26-33bsuir-3643Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSИcследование S-параметров и диэлектрической проницаемости образцов поликора и GaAs с помощью векторного анализатора цепейEstimation of S-Parameters and Dielectric Permittivity of Polycor and GaAs Samples Using a Vector Network AnalyzerКондрашовД. А.KondrashovD. A.

Кондрашов Д. А., ст. н. с. научно-производственно-образовательного центра СВЧ технологий и их метрологического обеспечения (Центр 1.9) научно-исследовательской части

Минск

Kondrashov D. A., Senior Researcher at the Research and Production and Educational Innovative Center of Microwave Technologies and their Metrological Supply (Center 1.9) of R&D Department

Minsk

ПевневаН. А.PevnevaN. A.

Певнева Наталья Алексеевна, к. т. н., ст. н. с. Центра 1.9 научно-исследовательской части

220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6

Тел.: +375 17 293-20-92

Pevneva Natalia Alekseevna, Cand. of Sci., Senior Researcher at the Center 1.9 of R&D Department

220013, Minsk, P. Brovki St., 6

Tel.: +375 17 293-20-92

peuneva@bsuir.byГусинскийА. В.GusinskyA. V.

Гусинский А. В., д. т. н., профессор, начальник Центра 1.9 научно-исследовательской части 

Минск

Gusinsky A. V., Dr. of Sci. (Tech.), Professor, Head of the Center 1.9 of R&D Department

Minsk

ПавлючикА. А.PavlyuchikA. A.

Павлючик А. А., заместитель директора по научной работе и инновациям, начальник НПЦ «Технология»

Минск

Pavlyuchik A. A., Deputy Director for Research and Innovation, Head of SPC “Technology”

Minsk

ГончарикМ. А.GoncharikM. A.

Гончарик М. А., заместитель начальника отдела СВЧ-устройств

Минск

Goncharik M. A., Deputy Head of the Department of Microwave Devices

Minsk

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and RadioelectronicsМинский НИИ радиоматериаловMinsk Research Institute of Radiomaterials2023210620232132633Copyright © Кондрашов Д.А., Певнева Н.А., Гусинский А.В., Павлючик А.А., Гончарик М.А., 20232023Кондрашов Д.А., Певнева Н.А., Гусинский А.В., Павлючик А.А., Гончарик М.А.Kondrashov D.A., Pevneva N.A., Gusinsky A.V., Pavlyuchik A.A., Goncharik M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3643

Для исследования S-параметров и диэлектрической проницаемости образцов поликора и GaAs использованы векторный анализатор цепей Р4-МВМ-118 со специальной измерительной ячейкой и модифицированный метод Николсона–Росса–Вейра. Применение в Р4-МВМ-118 при аппроксимации в цифровой фильтрации полиномиальных критериев Чебышева позволило уменьшить искажение достигнутых приближений S-параметров. Использование цифровой фильтрации дало возможность исключить субъективную погрешность оператора при анализе и измерениях с наличием «шумовой» составляющей, качественно улучшить восприятие амплитудно-частотной характеристики и устранить неинформативное изменение показаний прибора в любой точке частотного диапазона. Получены зависимости амплитуд и фаз коэффициентов передачи и отражения, а также диэлектрической проницаемости исследуемых образцов от частоты в диапазоне 78,33–118,10 ГГц.

To study the S-parameters and dielectric permittivity of polycor and GaAs samples, a vector network analyzer R4-MWM-118 with a special measuring cell and a modified Nicholson–Ross–Weir method were used. The use of polynomial Chebyshev criteria in R4-MWM-118 for approximation in digital filtering made it possible to reduce the distortion of the achieved approximations of S-parameters. The use of digital filtering made it possible to eliminate the subjective error of the operator in the analysis and measurements with the presence of a “noise” component, to improve qualitatively the perception of the amplitude-frequency characteristic and to exclude uninformative changes in the instrument readings at any point in the frequency range. The dependences of the amplitudes and phases of the transmission and reflection coefficients, as well as the dielectric permittivity of the samples under study on the frequency in the range 78.33–118.10 GHz are obtained.

векторный анализатор цепейизмерительная ячейкадиэлектрическая проницаемостькоэффициент отражениякоэффициент передачиметод Николсона–Росса–ВейраполикорGaAsvector network analyzermeasuring celldielectric permittivityreflection coefficienttransmission coefficientNicholson–Ross–Weir methodpolycorGaAsReferencesLuukkonen, O. A Stepwise Nicolson–Ross–Weir-Based Material Parameter Extraction Method / О.Luukkonen, S. I. Maslovski, S. A. Tretyakov // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2011. No 10. Р. 1295– 1298. DOI: 10.1109/LAWP.2011.2175897.Luukkonen O., Maslovski S. I., Tretyakov S. A. (2011) A Stepwise Nicolson–Ross–Weir-Based Material Parameter Extraction Method. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. (10), 1295–1298. DOI: 10.1109/LAWP.2011.2175897.Певнева, Н. А. Метод свободного пространства с использованием векторного анализатора цепей для определения диэлектрической проницаемости материалов на сверхвысоких частотах / Н. А. Певнева, А. Л. Гурский, А. М. Кострикин // Доклады БГУИР. 2019. № 4. С. 32–39.Pevneva N. A., Gurskii A. L., Kostrikin A. M. (2019) Free Space Method Using a Vector Network Analyzer to Determine the Dielectric Permittivity of Materials in Microwave Range. Doklady BGUIR. (4), 32–39 (in Russian).Madelung, O. Semiconductors Group IV Elements, IV–IV and III–V Compounds. Part a – Lattice Properties / O. Madelung, U. RÖssler, M. Schulz // Springer. 2001. No 683. DOI: 10.1007/b60136.Madelung O., RÖssler U., Schulz M. (2001) Semiconductors Group IV Elements, IV–IV and III–V Compounds. Part a – Lattice Properties. Springer. (683). DOI: 10.1007/b60136.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.