Model Sensitivity Evaluation and Dielectric Constant Measurement Uncertainty Reduction

Romāns Kušņins

Publikācija: Model Sensitivity Evaluation and Dielectric Constant Measurement Uncertainty Reduction

Publikācijas veids	Promocijas darbs
Pamatdarbībai piesaistītais finansējums	Pētniecības projekti
Aizstāvēšana:	31.03.2023 11:00, RTU, ETF, Āzenes 12, 201. telpā.
Publikācijas valoda	English (en)
Nosaukums oriģinālvalodā	Model Sensitivity Evaluation and Dielectric Constant Measurement Uncertainty Reduction
Pētniecības nozare	2. Inženierzinātnes un tehnoloģijas
Pētniecības apakšnozare	2.2. Elektrotehnika, elektronika, informācijas un komunikāciju tehnoloģijas
Pētniecības platforma	Materiāli, procesi un tehnoloģijas
Autori	Romāns Kušņins
Atslēgas vārdi	microwaves, dielectrics, permittivity, measurements
Anotācija	Darbs ir veltīts augstfrekvences dielektriķu ar maziem zudumiem dielektriskās caurlaidības mērījumu modeļu izvērtēšanai un tādu mērījumu modeļu izveidošanai, kuru pielietošana samazina mērījumu nenoteiktību, ja tradicionālās metodes to nenodrošina. Augstfrekvences dielektriķu pielietošana mūsdienu mikroviļņu iekārtās ir tik plaša, ka šajā jomā ilgus gadus veic pētījumus ne tikai universitātes un pētījumu centri, bet arī firmas, kuras ražo mēraparatūru un sertificētas testa laboratorijas. Lai gan ir sen nosecināts, ka universālu metožu un modeļu nav, tomēr bieži vien netiek piegriezta pietiekama vērība mērījumu modeļa piemērotības izvērtēšanai, it sevišķi gadījumos, kad ir jālieto nesagraujoša metode pie fiksēta parametru (parauga sagaidāmā dielektriskā caurlaidība, izmēri un ģeometriska forma, frekvence, izvēlētā mērījumu metode u.c.) kopuma. Nepareiza modeļa izvēle un tā neizvērtēšana ne reti var dot tik lielu dielektriskās caurlaidības mērījumu nenoteiktību, ka mērījumu rezultāti nav praksē lietojami. Arī citi modeļi var nedot rezultātus, ja paraugu nesagrauj. Šajā darbā tiek parādīta nepieciešamība vispirms analizēt vai izvēlētais mērījumu modelis dod iespējas pietiekami precīzi noteikt dielektrisko caurlaidību pie noteiktā parametru kopuma un šim mērķim tiek piedāvāta vienkārša un efektīva izvērtēšanas metode – modeļa jūtības analīzes metode. Darbā tiek parādīts un ar aprēķiniem pamatots, ka gadījumos, kad tiek noteikts, ka mērījumi ir jāveic pie nemainīga uzdotā parametru kopuma, bet tiek izsecināts, ka modelis nav piemērots, jo mērījumu nenoteiktība iznāk nepieņemami liela, ir iespējams veidot citu nesagraujošu mērījumu modeli, kura lietošana būtiski samazina mērījumu nenoteiktību un ka šādu modeli var izveidot, ja parauga tuvumā (vai tieši tam blakus) izvieto vienu vai divus modeļa papildus elementus. Var lietot arī citu pieeju, kad tiek mainīti parauga ģeometriskie izmēri, bet tas nozīmē, ka jāsagrauj paraugs, kas ne vienmēr ir pieļaujams un iespējams. Tā arī parasti dara, ja lieto rezonanses metodes. Darbā konkrēti tiek pētīti modeļi, kuri lieto atstarošanās metodi, ja ar to mēra dielektrisko caurlaidību un lieto modeļus, kuros tiek mērīti plakani dielektriski paraugi taisnstūra viļņvadā un brīvā telpā un cilindriski dielektriski paraugi taisnstūra viļņvadā. Mērījumu nenoteiktības izvērtēšanai tiek lietotas starptautiskajos standartos noteiktās metodes - Kļūdu izplatīšanās metode un Montekarlo metode, kas dod ticamu izvērtējamu arī nelineāriem modeļiem, bet šī metode prasa ļoti apjomīgu skaitļošanu. Šajā darbā tiek lietota autora izstrādāta efektīva skaitļošanas metode, kura modeļiem ar dielektriskiem cilindriem viļņvadā dod augstas precizitātes skaitlisku risinājumu daudzkārt ātrāk, kā līdz šim lietotās pieejas, kas deva iespēju pielietot Montekarlo metodi mērījumu modeļiem ar cilindru (un ar cilindriem) viļņvadā, kas bija praktiski neiespējams ar iepriekš lietotajām pieejām.
DOI:	10.7250/9789934228896
Atsauce	Kušņins, Romāns. Model Sensitivity Evaluation and Dielectric Constant Measurement Uncertainty Reduction. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2023. 128 lpp.
Pilnais teksts	Pilnais teksts
Kopsavilkums	Kopsavilkums
ID	36143