Анализ влияния направленных свойств

При рассмотрении методов диагностики диэлектриков в свободном пространстве, основанных на измерении амплитуды (точнее, коэффициента передачи между рупорами) микроволнового поля, прошедшего через диэлектрик или отраженного от него, предполагалось, что как первичное, так и прошедшее поле является плоским и постоянным по амплитуде. Однако в реальных условиях эксперимента поля не являются плоскими и постоянными по фронту, поскольку в качестве источников используются рупоры, отстоящие на конечном расстоянии друг от друга и имеющие конечные размеры, т. е. излучающие направленные сферические волны. Это вносит систематическую ошибку в найденное значение е.

Анализ влияния направленных свойств передающей и приемной антенн и конечного расстояния между ними, т. е. конечной кривизны волнового фронта в точке приема на коэффициент передачи между антеннами, разделенными диэлектриком, позволяет получить поправочный множитель к коэффициенту передачи мощности

Отметим, что поскольку в спектре плоских волн содержатся также неоднородные волны, то интегрирование в (239) включает и комплексные углы. При выводе (239) не учитывалось взаимодействие между антеннами / и 2, а также между антеннами 1, 2 и слоем, т. е. многократные дифракции, что, в свою очередь, также являются источником ошибок (исследование этого вопроса – отдельная работа).

Вычисление проведем ассимптотически с помощью метода стационарной фазы. Опуская промежуточные выкладки, приведем результат для случая использования остронаправленных антенн, когда в каждом члене ассимптотического ряда можно оставить только старшие производные от диаграмм:

Выше было проанализировано влияние направленных свойств рупоров и конечного расстояния между ними на измерение е вещества методом радиопросвечивания. Широкое распространение получили также методы измерения е, основанные на измерении амплитуды отраженного поля, а также как отраженного, так и прошедшего.