Судакова Мария Сергеевна
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
|
содержание |
Зависимость диэлектрических свойств от структуры изучаемого на высоких частотах материала рассмотрена только теоретически, а практически никак не подкреплена. Зависимость динамических характеристик георадарной записи (или её отсутствие) от структуры среды не рассматривается вообще. Этот вопрос представляет не только научную, но и практическую ценность.
В связи с этим были поставлены эксперименты (физическое моделирование), целью которых было определить влияние структуры композита на его диэлектрические свойства; построить эмпирические зависимости кинематических и динамических свойств, кинематические результаты сравнить с теоретическими зависимостями. Были смоделированы 2 структуры: слоистая (измерения проводились как вдоль, когда антенна находилась сверху, так и поперёк "напластования", когда антенна находилась сбоку) и среда со статистическим распределением компонентов ("дисперсная"). Формулы для теоретического расчёта диэлектрической проницаемости смеси, обладающей вышеназванным строением, приведены в главе 2. Также проводились измерения на слоистых моделях с разной толщиной слоёв и одинаковой пропорцией компонентов (50/50) с целью определить влияние толщины слоя на диэлектрические свойства.
Рассматривались две 2х-компонентные среды: среда 1 ("контрастная"), диэлектрическая проницаемость компонентов которой отличается в несколько раз, и среда 2 ("неконтрастная"), состоящая из компонентов с близкими значениями диэлектрической проницаемости.
В качестве компонентов были взяты:
моренный суглинок полной влагонасыщенности (скорость распространения электромагнитных волн V = 5,9 - 6.1 см/нс, затухание около 70Дб/м)
среднезернистый песок полной влагонасыщенности (V = 6,9 - 7,3 см/нс, затухание около 40Дб/м)
стеновые панели, представляющие собой поликарбонатную решётку, наполненную воздухом (V = 29см/нс, затухание близко к 0).
Слоистая структура создавалась путём последовательного выкладывания слоёв суглинка и песка (или стеновых панелей); мощность прослоев около 1см. "Дисперсная" или "статистическая" структура в случае среды 1 была сделана из распиленных стеновых панелей размером 4 см x 4,5 см x 0,9 см, которые укладывались в контейнер вместе с суглинистой матрицей; в случае среды 2 слоистые модели из суглинка и песка просто тщательно перемешивались.
Были выполнены следующие серии опытов: Среда 1 и 2 - измерения вдоль и поперёк на слоистых и дисперсных моделях с различной пропорцией компонентов; среда 2 - измерения вдоль и поперёк на моделях одной пропорции 50/50, но различной мощностью слоёв (изменение мощности от 0,1 до1,5 длин волн).
|
