Брэгговские СВЧ-структуры в коаксиальном кабеле для систем контроля уровня жидких сред тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.07, кандидат наук Севастьянов, Александр Александрович

• Севастьянов, Александр Александрович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Севастьянов, Александр Александрович

Содержание

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СВЧ УСТРОЙСТВА С ПЕРИОДИЧЕСКИМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ КАК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

1.1. СВЧ устройства с периодическими неоднородностями

1.2. СВЧ фотонные кристаллы

1.3. Брэгговская СВЧ-структура в коаксиальном кабеле (БССКК)

1.4. Измерительные преобразователи на основе СВЧ устройств с периодическими неоднородностями

1.5. Анализ существующих измерителей уровня жидких продуктов

1.6. Измерители уровня на волоконных решетках Брэгга

1.7. Выводы по главе. Постановка задач исследований

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК БРЭГГОВСКИХ СВЧ-СТРУКТУР В КОАКСИАЛЬНОМ КАБЕЛЕ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ЗАДАЧАМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ЖИДКИХ СРЕД

2.1. Принцип измерения уровня жидкой диэлектрической среды с помощью

БССКК

2.2. Математическое описание БССКК

2.2.1. Матричный метод

2.2.2. Метод ориентированных графов

2.2.3. Теория связанных мод

2.2.4. Компьютерное моделирование

2.3. Приложения матриц и графов к определению свойств и характеристик БССКК, используемых для измерения уровня жидких сред

2.4. Исследование частотных зависимостей коэффициента отражения БССКК в задачах определения уровня жидких сред

2.5. Определение измерительных характеристик преобразователя уровня жидких сред

2.6. Выводы по главе

ГЛАВА 3. МАШИННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВАРИАНТОВ БРЭГГОВСКИХ СТРУКТУР В КОАКСИАЛЬНОМ КАБЕЛЕ ДЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ ДИСКРЕТНОГО И НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

3.1. Моделирование БССКК с однорядным расположением неоднородностей для измерителей уровня дискретного действия

3.2. Моделирование БССКК с двухрядным расположением неоднородностей для измерителей уровня дискретного действия

3.3. Моделирование БССКК для измерителей уровня многокомпонентных несмешиваемых жидкостей дискретного типа

3.3. Моделирование БССКК для измерителей уровня непрерывного типа

3.4. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЕЙ УРОВНЯ ЖИДКИХ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ БРЭГГОВСКИХ СВЧ-СТРУКТУР В КОАКСИАЛЬНОМ КАБЕЛЕ

4.1. Экспериментальная установка для исследования БССКК как преобразователя уровня жидкого продукта

4.2 Методика проведения эксперимента и результаты

4.3. Подсистема определения измерительной информации в составе уровнемера жидких продуктов на основе БССКК

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список использованных источников

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты о внедрении результатов работы

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

БССКК - брэгговская СВЧ-структура в коаксиальном кабеле

ВАЦ - векторный анализатор цепей

ВРБ - волоконная решетка Брэгга

КДП - комплексная диэлектрическая проницаемость

ЛП - линия передачи

МПЛ - микрополосковая линия

ОФК - одномерный фотонный кристалл

ПС - периодическая система

ФК - фотонный кристалл

ЭМП - электромагнитное поле

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Брэгговские СВЧ-структуры в коаксиальном кабеле для систем контроля уровня жидких сред»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. СВЧ-устройства, которые можно обобщить определением структуры с периодическими неоднородностями, широко известны в теории и технике направляющих и излучающих систем. Подобные устройства, принцип действия которых основан на резонансном взаимодействии прямых и многократно отраженных от неоднородностей электромагнитных волн, нашли применение при создании фильтрующих схем, формирователей и преобразователей радиочастотных сигналов.

Наблюдающаяся на современном этапе научно-технического развития тенденция трансфера оптических и радиочастотных технологий определила повышенный интерес к подобным устройствам как аналогам оптических фотонных кристаллов, брэгговских структур и метаматериалов. Исследование свойств таких устройств в одном диапазоне электромагнитных колебаний может способствовать открытию новых качеств и явлений в другом диапазоне.

Одним из направлений обмена технологий являются сенсорные приложения. Примером может служить волоконно-оптическая решетка Брэгга, широко используемая в измерительной технике, аналогом которой в радиодиапазоне можно назвать коаксиальный волновод с периодическими неоднородностями в продольном сечении. Свойства брэгговских структур в СВЧ-диапазоне рассматриваются в трудах ряда российских и зарубежных ученых: Никитова С.А., Гуляева Ю.В, Усанова Д.А. Скрипаля A.B., Jie Huang, Tao Weia, Xinwei Lana, Jun Fan, Hai Xiao, Songping Wu.

Работа посвящена развитию научно-технических подходов к решению задач измерения параметров материальных сред и физических полей, базирующихся на использовании в качестве преобразовательного элемента брэгговской структуры в радиочастотном коаксиальном кабеле. В частности, исследуются свойства и характеристики преобразовательных элементов измерителей уровня жидких продуктов.

В различных областях техники существуют задачи, требующие определения уровня жидких сред. Измерение уровня применяется во многих производственно-технологических процессах: в системах экологического мониторинга и безопасности; для контроля массы, расхода жидких продуктов при их хранении и транспортировке. Методов измерения уровня жидких продуктов существует более двадцати. Наиболее распространенные методы, реализованные в промышленном оборудовании, можно разделить на волновые (локационный ультразвуковой, радиолокационный, лазерный локационный, оптический), неволновые (емкостной, гидростатический, буйковый, поплавковый механический), комбинированные (поплавковый магнитострикционный, поплавковый радиолокационный). Каждый метод измерения имеет свой набор ограничений, связанный с типом измеряемой жидкости, наличием паразитных отражений и «мертвых зон», диапазоном рабочих температур, волнением поверхности жидкости, присутствием механических узлов и т.д. В связи с этим актуальной остается задача разработки новых измерительных устройств для определения уровня жидкостей, обладающих однородными измерительными характеристиками вдоль рабочей длины преобразователя уровнемера и не использующих подвижных механических частей.

Представляемая диссертационная работа посвящена решению поставленных вопросов. Тематика и содержание работы соответствуют планам научных исследований, являющихся составной частью государственного задания на оказание услуг (выполнение работ) по организации научных исследований, выполняемых ФГБОУ ВПО «КНИТУ-КАИ» на кафедре радиофотоники и микроволновых технологий и в научно-исследовательском институте прикладной электродинамики, фотоники и живых систем (программа «Симметрия»).

Целью работы является создание СВЧ-структур брэгговского типа, реализованных в коаксиальном кабеле, для использования в качестве

преобразовательных элементов измерителей уровня жидких сред, позволяющих проводить измерение в дискретном и непрерывном виде.

Основная задача научных исследований - разработка принципов построения, методов анализа и синтеза брэгговских СВЧ-структур в коаксиальном кабеле, предназначенных для построения измерителей уровня жидких сред.

Решаемые задачи:

1. Анализ свойств, характеристик и принципа действия СВЧ-структур с периодическими неоднородностями, выступающих в качестве преобразовательных элементов информационно-измерительных систем;

2. Разработка методов теоретического описания характеристик брэгговских сенсорных СВЧ-структур в коаксиальном кабеле, на принципе функционирования которых основываются преобразователи уровня жидких сред, и проведение вычислительного эксперимента на базе предложенных методов анализа для оценки измерительных характеристик и свойств предложенных сенсорных структур;

3. Проведение машинного моделирования в программе электродинамического анализа брэгговских СВЧ-структур в коаксиальном кабеле при различных вариантах форм неоднородностей для реализации измерителей уровня дискретного и непрерывного типа, в том числе предназначенных для определения границ раздела многокомпонентных несмешиваемых жидкостей;

4. Экспериментальное исследование дискретного преобразователя уровня на основе брэгговской сенсорной СВЧ-структуры в коаксиальном кабеле и формирование предложений и рекомендаций по разработке и проектированию измерительных устройств для контроля уровня жидких продуктов.

Объект исследования: система периодических неоднородностей в коаксиальном кабеле.

Научная новизна работы:

1. Показана возможность реализации измерителей уровня жидких продуктов, основанных на принципах функционирования электродинамических структур с периодическими неоднородностями в коаксиальном кабеле;

2. Предложены теоретические методы анализа электродинамических структур с периодическими неоднородностями в коаксиальном кабеле, используемых как чувствительные элементы измерителей уровня жидких продуктов;

3. Разработаны варианты преобразовательных элементов на основе брэгговских СВЧ-структур в коаксиальном кабеле для измерителей уровня дискретного и непрерывного типа, в том числе предназначенных для определения границ раздела многокомпонентных несмешиваемых жидкостей;

4. Проведена оценка свойств и характеристик преобразователей уровня по результатам аналитического, имитационного и экспериментального исследования брэгговских сенсорных СВЧ-структур в коаксиальном кабеле.

Методы исследования, достоверность и обоснованность. При

выполнении данной работы применялись методы описания линий передач СВЧ с помощью матриц и направленных графов, приложения теории связанных мод, методы вычислительной электродинамики, реализованные в коммерческих программах электродинамического моделирования.

Обоснованность и достоверность результатов определяются использованием известных положений фундаментальных наук; корректностью используемых математических моделей и их адекватностью реальным физическим процессам; совпадением теоретических результатов с данными экспериментов, результатами опытной эксплуатации созданных устройств.

При решении задач использованы современные программные средства, в том числе пакеты прикладных программ Mathcad и CST Microwave Studio.

Практическая ценность работы:

1. Получены результаты вычислительного эксперимента и компьютерного электродинамического моделирования различных вариантов конструктивного исполнения преобразовательных элементов измерителей уровня дискретного и непрерывного типа;

2. Сформулированы рекомендации по построению инструментальных средств для реализации измерителей уровня жидких продуктов на основе брэгговских сенсорных СВЧ-структур в коаксиальном кабеле, позволяющих проводить измерения в дискретном и непрерывном виде;

3. Предложены технические решения, позволяющие с высокой точностью осуществить извлечение измерительной информации и основанные на двухчастотном зондировании резонансных частотных характеристик брэгговских сенсорных СВЧ-структур.

Личный вклад.

Основные результаты диссертационной работы, обладающие научной новизной и практической ценностью, получены автором самостоятельно и соответствуют пунктам 5 и 9 паспорта специальности 05.12.07.

Реализация результатов работы. Результаты работы использовались при выполнении научно-исследовательских работ в рамках государственного задания на оказание услуг по организации научных исследований, выполняемых ФГБОУ ВПО «КНИТУ-КАИ» по теме «Симметричные сигналы, волны и поля в решении прикладных задач комплексного применения микроволновых и оптических технологий наукоемкого машиностроения», а также при выполнении государственного контракта № 16.513.11.3114 по теме «Разработка СВЧ технологий и создание функционально адаптивных реакторов для промышленной обработки термопластичных и термореактивных полимеров» по федеральной целевой программе «Исследования и разработки

по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы».

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 11-ой Международной научно-технической конференции "Проблемы техники и технологии телекоммуникаций" и 8-ой Международной научно-технической конференции "Оптические технологии в телекоммуникациях", УФА, 2010 г.; XX международной молодежной научной конференции «Туполевские чтения», Казань, 2012 г.; 6-ой Международной научно-технической конференции «Информационно-измерительные

диагностические и управляющие системы», Курск, 2011 г.; 10-ой Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара, 2011 г.; 10-ой Международной научно-технической конференции «Оптические технологии в телекоммуникациях ОТТ-2013», Самара, 2013 г.; Международной научно-практической конференции «АКТО-214», Казань, 2014; 12-ой Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Нижний Новгород, 2014.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 15 научных работ, в том числе 5 статей в рецензируемых журналах, 1 патент РФ на полезную модель, 9 тезисов докладов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты анализа методов реализации метрологических процедур и средств на их основе, преобразовательные функции в которых выполняют структуры с периодическими неоднородностями в направляющей системе СВЧ;

2. Методы теоретического описания свойств и характеристик брэгговских сенсорных СВЧ-структур в коаксиальном кабеле, на принципах действия которых основаны измерители уровня жидких продуктов; результаты вычислительного эксперимента на базе предложенных методов, позволяющие

оценить измерительные характеристики и свойства предложенных сенсорных структур;

3. Результаты машинного моделирования различных вариантов конструктивного исполнения преобразовательных элементов в виде брэгговских сенсорных СВЧ-структур в коаксиальном кабеле для измерителей уровня жидких продуктов дискретного и непрерывного типа, в том числе предназначенных для определения границ раздела многокомпонентных несмешиваемых жидкостей;

4. Результаты экспериментального исследования преобразовательного элемента на основе брэгговской СВЧ-структуры в коаксиальном кабеле, используемой для определения уровня жидкости дискретного типа, и рекомендации по конструктивной реализации инструментальных средств измерителей уровня жидких сред.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 102 наименования. Работа без приложений изложена на 130 страницах машинописного текста, включая 64 рисунка и 4 таблицы.

Во введении дана общая характеристика диссертационной работы: актуальность, цель, задачи исследований, научная новизна и практическая значимость, методы исследований, достоверность, реализация и внедрение полученных результатов, апробация и публикации, основные защищаемые положения. Приведены структура и краткое содержание диссертации.

В первой главе рассматриваются свойства и характеристики класса СВЧ-структур, характеризующихся наличием периодических неоднородностей вдоль продольной оси, применительно к задачам сенсорных приложений.

В радиочастотной области аналогом волоконной решетки Брэгга можно считать структуру, представляющую собой расположенные в направляющем волноводе периодические неоднородности. Если в качестве направляющей

системы использован коаксиальный волновод, то частным случаем такой реализации является брэгговская СВЧ-структура в коаксиальном кабеле. Введение неоднородностей в поперечных сечениях оси структуры производится высверливанием отверстий во внешнем проводнике и диэлектрическом заполнении кабеля. Суперпозиция падающих и отраженных от неоднородностей волн формирует частотную характеристику коэффициента отражения и передачи структуры, в которых наблюдаются кратные дискретные резонансы, определяемые условием Брэгга, показывающим, что резонанс отражения возникает когда длина волны в волноводе становится равной удвоенному значению периода структуры. Модификацией форм неоднородностей и их взаимным расположением можно управлять характером частотных зависимостей коэффициентов отражения и передачи. Помимо базовой структуры с однорядным расположением отверстий, исследованы структуры с двухрядным расположением симметрично продольной оси и с расположением отверстий под углом 120°. Анализируя частотные зависимости коэффициента отражения для трех вариантов структур, можно наблюдать, что при увеличении числа отверстий в поперечном сечении кабеля коэффициент отражения на резонансной частоте увеличивается и стремится к единице, также одновременно увеличиваются полоса контура и коэффициент прямоугольности характеристики.

СВЧ брэгговские структуры, как и волоконно-оптический прототип, имеют широкие перспективы использования в сенсорной технике, при этом можно выделить следующие приложения:

1) Измерение деформации - если приложить растягивающее усилие к кабелю, происходит увеличение периода структуры, что приводит к сдвигу центральной частоты резонанса, по значению которого можно определить величину растяжения;

2) Измерение температуры - возможно при использовании специальных типов кабелей с заведомо известной температурной зависимостью

диэлектрической проницаемости заполнения либо коэффициента температурного расширения;

3) Измерение диэлектрических характеристик сред - возможно при внесении исследуемого вещества в неоднородности брэгговской структуры. В результате преобразования комплексной проводимости неоднородностей изменяется форма частотной характеристики коэффициента отражения и передачи всей структуры, характер этих изменений будет указывать на значения диэлектрических параметров среды. При изменении диэлектрической проницаемости среды происходит сдвиг резонансной частоты, увеличение амплитуды резонанса и расширение полосы контура. Логично предположить, что форма характеристик также будет зависеть от степени связи с материалом, например, от количества отверстий, заполненных диэлектриком. Отсюда следует, что подобный принцип может быть с успехом применен в измерителях уровня жидких продуктов при последовательном заполнении неоднородностей.

Существующие методы измерения уровня жидких сред имеют характерный набор ограничений, связанный с типом измеряемой жидкости, наличием паразитных отражений и «мертвых зон», диапазоном рабочих температур, волнением поверхности жидкости, присутствием механических узлов и т.д. В связи с этим актуальной остается задача разработки новых измерительных устройств для определения уровня жидких продуктов, обладающих однородными измерительными характеристиками по рабочей длине уровнемера, не использующих подвижных механических частей и характеризующимися расширенным функционалом, чего можно добиться с применением СВЧ брэгговских структур. По принципу получения измерительной информации преобразовательные элементы на основе брэгговских структур можно разделить на два класса: с измерением в режиме отражения и в режиме передачи. Преобразовательный элемент, функционирующий в режиме отражения, представляет собой измерительный отрезок коаксиального кабеля с периодически расположенными отверстиями, в

частном случае круглого сечения, длина которого выбирается в соответствии с максимально возможным уровнем контролируемой жидкости и соединенного с согласованной нагрузкой. По мере увеличения положения уровня, отверстия кабеля поочередно заполняются жидкостью, что эквивалентно последовательному соединению двух брэгговских структур, параметры неоднородностей и длина которых зависят от количества заполненных жидкостью отверстий. Уровень определяется посредством анализа частотной характеристики коэффициента отражения брэгговской структуры, характеризующейся существованием двух резонансов эквивалентных структур, центральные частоты и амплитуды резонансов которых зависят от текущего положения уровня жидкости. Исполнение преобразователя уровня, работающего в режиме передачи, предполагает наличие коаксиального изгиба и дополнительного соединительного кабеля. В данном случае определение уровня производится в результате анализа изменений частотной характеристики коэффициента передачи последовательного соединения -брэгговская структура, коаксиальный изгиб, соединительный кабель. Описанные преобразователи уровня в силу своей конструкции является измерителями дискретного типа, то есть определение уровня возможно лишь в конкретных точках по длине кабеля, при этом разрешающая способность уровнемера определяется периодом структуры.

Вторая глава посвящена методам теоретического описания СВЧ

брэгговских структур в коаксиальном кабеле для задач измерения уровня

жидких продуктов. Теоретический анализ свойств и характеристик брэгговских

структур основывался на принципах описания СВЧ устройств, использующих

приложения матриц и ориентированных графов. Матричный метод использует

принцип декомпозиции на подсхемы. Устройство представляется

последовательным соединением чередующихся участков с однородной и

неоднородной структурой. В начале определяются матрицы рассеяния

однородного и неоднородного участка, модуль и фаза 8-параметров участка с

неоднородностью могут быть получены в программе электродинамического

14

моделирования, либо экспериментальным путем с применением векторных анализаторов цепей. Далее происходит переход к волновым Т-матрицам неоднородного и однородного участка. Общая Т-матрица брэгговской структуры будет определяться произведением матриц передачи участка с неоднородностью и однородного участка, возведенным в степень, равную количеству отверстий в кабеле. Из полученной матрицы определяют параметры Sil и S21. С помощью метода ориентированных графов можно получить аналитическую зависимость для коэффициента отражения и передачи брэгговской структуры. Применив метод ориентированных графов можно получить выражение для коэффициента отражения брэгговской структуры, учитывающее влияние подключенной ко второму порту неидеальной согласованной нагрузки. Матричное выражение для описания брэгговской структуры, функционирующей как преобразователь уровня, включает матрицу передачи однородного участка, неоднородного участка с воздушным заполнением, неоднородного участка с заполнением жидкостью. С помощью метода ориентированных графов можно получить аналитическую зависимость для коэффициента отражения брэгговских структур, реализующих отражательный режим определения уровня жидкого продукта и режим на прохождение. Вычислительный эксперимент проводился на основе матричного метода и заключался в определении зависимости характеристик брэгговской структуры при различной диэлектрической проницаемости среды заполнения. Комплексные коэффициенты отражения и передачи неоднородного участка определялись с помощью моделирования в программе CST Microwave Studio. Полученные зависимости показывают, что в связи с расширением полосы резонанса при больших значениях диэлектрической проницаемости, возникает наложение двух резонансов начиная с определенного значения количества заполненных отверстий, что приводит к ухудшению эффективности определения уровня. Для устранения указанного эффекта было предложено изменить конфигурацию неоднородности, а именно уменьшить глубину отверстия. В этом случае эффективная диэлектрическая проницаемость

неоднородности уменьшается. Подбором значений глубины отверстия для определенных диапазонов диэлектрической проницаемости жидкостей, позволяющих с уверенностью выделить информацию о текущем уровне жидкости, решается задача разработки уровнемера для широкого диапазона измеряемых продуктов. В техническом плане измеритель уровня будет представляться одним блоком анализатора и заменяемыми чувствительными элементами. Следующим этапом явилась оценка измерительных параметров преобразователя уровня на основе брэгговских структур, включающая определение зависимости амплитуд двух резонансов, центральных частот и отношения амплитуд двух резонансов от количества заполненных отверстий п. Показано, что амплитуды и центральные частоты изменяются не монотонно, а отношение амплитуд двух резонансов имеет линейный характер в диапазоне значений и от 6 до 15, что может быть эффективно использовано для определения текущего положения уровня жидкой среды. За пределами линейного диапазона измерение осуществляется за счет существования линейного участка в зависимости для первого резонанса в пределах значений п от 0 до 4 и для второго резонанса в пределах значений п от 16 до 20.

Третья глава посвящена машинному моделированию вариантов

брэгговских структур в коаксиальном кабеле для измерителей уровня жидкости

дискретного и непрерывного действия. Проведение компьютерной

верификации в программе электродинамического моделирования позволяет

получить характеристики брэгговской структуры при имитации реальной

физической ситуации измерения уровня жидкости, с конечным объемом и

расположением в контрольном резервуаре. Компьютерное моделирование

позволяет провести анализ структур для непрерывного контроля уровня

среды. Возможной конструкцией для задач непрерывного контроля является

коаксиальный кабель с периодическими продольными отверстиями, для

обеспечения непрерывности измерения по всей длине кабеля применяются два

кабеля с неперекрывающимися отверстиями с раздельным контролем или с

одновременным контролем используя соединение кабелей через коаксиальный

16

изгиб. Во втором случае эквивалентной ситуацией оказывается расположение жидкости в середине кабеля. Результаты получены для одного кабеля с продольными отверстиями. Зависимости показывают, что для коэффициента отражения при положении уровня в середине отверстия и при изменении уровня в пределах одного отверстия происходят аналогичные структурам с цилиндрическими отверстиями изменения характера кривых.

Четвертая глава технической реализации измерителей уровня жидких продуктов на основе брэгговских СВЧ-структур в коаксиальном кабеле. Экспериментальное исследование заключалось в физической реализации дискретного измерения уровня жидкости, в качестве которой применялись бензин и водопроводная вода. Измерение проводилось в режимах отражения и прохождения, с использованием соответствующих соединений, для каждого их которых показаны характеристики в случае воздушного заполнения отверстий. Экспериментальная установка состояла из цилиндрического резервуара, коаксиального кабеля с брэгговской структурой, векторного анализатора цепей для контроля характеристик и погружного насоса для откачки жидкости. Первоначальные эксперименты показали существенный недостаток изготовленных структур, связанный с проникновением жидкости через боковые грани в полости между внешним проводником диэлектриком и изоляцией. Для устранения указанного недостатка предложен способ герметизации боковых стенок отверстий с помощью затвердевающего диэлектрика, заключающийся в заделке просверленного отверстия диэлектриком и повторным сверлением отверстия меньшего диаметра. Организация оперативного контроля измерительных характеристик СВЧ брэгговских структур, используемых как преобразователи уровня, предлагается методами двухчастотного зондирования резонансных структур, позволяющих устранить ряд недостатков одночастотных методов с перестраиваемыми генераторами. Метод основан на анализе информационной структуры огибающей сигнала биений двух частот после прохождения или отражения от резонансного контура. Исходя из

параметров огибающей определяется амплитуда резонанса.

17

ГЛАВА 1. СВЧ УСТРОЙСТВА С ПЕРИОДИЧЕСКИМИ НЕОДНОРОДИОСТЯМИ КАК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

1.1. СВЧ устройства с периодическими неоднородностями

Основные свойства направляющих периодических систем (ПС) могут быть получены из теоремы Флоке [39], согласно которой распределение поля в любой бесконечной ПС регулярно повторяется в силу периодичности граничных условий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Севастьянов, Александр Александрович, 2014 год

Список использованных источников

1. Абрахаме Дж., Каверли Дж. Анализ электрических цепей методом графов. Пер. с англ. Изд-во «Мир», 1967, 176 стр.

2. Авдюшин A.C., Власов М.Ю., Пастернак Ю.Г. Применение метаматериалов в антенной технике // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2013. №3-1. Т.9. С. 132-135.

3. Барыбин A.A. Электродинамика волноведущих структур. Теория возбуждения и связи волн. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. - 512 с.

4. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи с распределенными параметрами: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. школа, 1980. -152 с.

5. Белоруссов Н.И., Гроднев И.И. Радиочастотные кабели. Учебное пособие для техникумов. Изд. 3-е, перераб. М., «Энергия», 1973.

6. Бирюков В.В., Грачев В.А. Моделирование электромагнитного поля прямоугольного волновода с использованием преобразований Лоренца // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2014. №2-1. С. 164-169.

7. Бобровников Г.Н. Катков А.Г. Методы измерения уровня. М.: Машиностроение, 1977, 167 с.

8. Брандт A.A. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. -М.: Физматгиз, 1963.-404 с.

9. Волошин A.C. Исследование микрополосковых моделей полосно-пропускающих фильтров на одномерных фотонных кристаллах: автореферат на соискание ученой степени кан-та физ.-мат. наук / A.C. Волошин - Красноярск, 2006.-21 с.

10. Григорьев А.Д. Методы вычислительной электродинамики. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2013.-432 с.

11. Григорьев А.Д. Электродинамика и техника СВЧ. - М.: Высш. школа, 1990.-335 с.

12. Гринев А.Ю. Численные методы решения прикладных задач электродинамики. Учеб. пособие. - М.: Радиотехника, 2012. - 336 с.

13. Гроднев И. И., Фролов П. А. Коаксиальные кабели связи. — 2-е изд., перераб. доп. — М.: Радио и связь, 1983. — 208 с.

14. Данилин А.А. Измерения в технике СВЧ: Учеб. пособие. - М.: Радиотехника, 2008. - 184 с.

15. Дворяшин Б. В., Кузнецов Л. И. Радиотехнические измерения. Учебное пособие для вузов. - М.: «Сов. радио», 1978. - 360 с.

16. Егоров Ю.В. Частично заполненные прямоугольные волноводы. М.: Советское радио. 1967. 216 с.

17. Ершов М.Н. Методы измерения уровня жидких продуктов: теория и практика / М.Н. Ершов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. №4-1. 2010. С.49-57. (http://cyberleninka.rU/article/n/metody" izmereniya-urovnya-zhidkih-produktov-teoriya-i-praktika)

18. Заявка 951099349 Российская Федерация, МПК6 Н0313/00. Способ Настройки колебательного контура в резонанс при одностороннем подходе к резонансу / Ильин Г.И., Царева М.А.; заявитель Казанский Государственный Технический Университет; опубл. 10.05.1997.- 1 с.

19. Кинг Р., Смит Г. Антенны в материальных средах: В 2-х книгах. Пер. с англ.-М.: 1984. 824 с.

20. Козлов В. И., Юфит Г. А. Проектирование СВЧ устройств с помощью ЭВМ. М.: «Сов- радио», 1975.

21. Колесников Н.В. Кудряшов М.И. Сивой. В.И. Контроль уровня жидкости на судах. М.: Судостроение, 1969. 194 с.

22. Куприянов В.Г. Маломодовые методы зондирования волоконно-оптических датчиков на основе решеток Брэгга с фазовым л-сдвигом в системах охраны периметра. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Казань. - 2013.

23. Куприянов, В.Г. Маломодовое зондирование датчиков на основе волоконных решеток Брэгга / В.Г. Куприянов, О.Г. Морозов, А.А. Талипов [и др.] // Научно-технический вестник Поволжья. - 2013. - № 4. - С. 322-325.

24. Куприянов, В.Г. Методы и средства двухчастотного зондирования распределенных и квазираспределенных датчиков в волоконно-оптических системах охраны периметра / О.Г. Морозов, В.Г. Куприянов, JI.M. Сарварова и др. // Труды XI МНТК «Физика и технические приложения волновых процессов». - Екатеринбург, УГУ. - 2011. - С. 241-243.

25. Курушин А.А., Пластиков А.Н. Проектирование СВЧ устройств в среде CST Microwave Studio. - М. Издательство МЭИ, 2010, 160 стр.

26. Марков Г. Т., Васильев Е. Н. Математические методы прикладной электродинамики. Изд-во «Советское радио», 1970, с. 120

27. Мищенко С. В., Малков Н. JL. Проектирование радиоволновых (СВЧ) приборов неразрушающего контроля: Учеб. пособие. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. 128 с.

28. Морозов О.Г. Синтез двухчастотного излучения и его применение в волоконно-оптических системах распределенных и мультиплексированных измерений / О.Г. Морозов, Д.Л. Айбатов, Т.С. Садеев // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2010. - Т.13, №3. - С. 84-91.

29. Морозов, О. Г. Симметричная двухчастотная рефлектометрия в лазерных системах контроля параметров природной и искусственных сред: дис. д-ра техн. наук / О. Г. Морозов - КГТУ им. А.Н. Туполева, 2004. - 333 с.

30. Морозов, О.Г. Двухчастотный метод определения параметров резонансных датчиков СВЧ-диапазона / О.Г. Морозов, А.Р. Насыбуллин, Д.А. Веденькин, А.А. Севастьянов // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2014. - №1 (20). - С.76-86.

31. Морозов, О.Г. Модуляционные методы измерений в оптических биосенсорах рефрактометрического типа на основе волоконных решеток Брэгга

с фазовым сдвигом / О.Г. Морозов, O.A. Степущенко, И.Р. Садыков // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2010. - № 3. - С.3-13.

32. Морозов, О.Г. Резонансные методы мониторинга технологических процессов отверждения полимеров в функционально адаптивных СВЧ-реакторов / О.Г. Морозов, Г.А. Морозов, А.Р. Насыбуллин [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. - Т. 14 (35). -№ 1(2).-С. 568-572.

33. Мэзон С., Циммерман Г. Электронные цепи, сигналы и системы. Изд-во иностранной литературы, 1963, 620 стр.

34. Насыбуллин, А.Р. Брэгговские сенсорные СВЧ-структуры на коаксиальном кабеле / А.Р. Насыбуллин, О.Г. Морозов, A.A. Севастьянов // Журнал радиоэлектроники (электронный журнал). - 2014. - №3. - С.1-17. (http://ire.cplire.rU/ire/marl4/8/text.pdf)

35. Насыбуллин, А.Р. Разработка и исследование СВЧ-устройств для технологий переработки полиэтилентерефталата. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Казань. - 2012.

36. Неганов В.А., Клюев Д.С., Табаков Д.П. Устройства СВЧ и антенны. Ч. I: Проектирование, конструктивная реализация, примеры применения устройств СВЧ / Под ред. В.А. Неганова. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013.-608 с.

37. Неганов В.А., Клюев Д.С., Табаков Д.П. Устройства СВЧ и антенны. Ч. I: Теория и техника антенн / Под ред. В.А. Неганова. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2014. - 728 с.

38. Неганов В.А., Яровой Г.Л. Теория и применение устройств СВЧ: Учебн. пособие для вузов / Под ред. В.А. Неганова - М.: Радио и связь, 2006. -720 с.

39. Нефедов Е.И. Устройства СВЧ и антенны: учеб. пособие для студ. высш. Учеб. заведений / Е.И. Нефедов. - М. : Издательский центр «Академия», 2009. - 384 с.

40. Пат. 102256 Российская Федерация МПК7 G 01К 11/32. Устройство для измерения параметров физических полей / Морозов, О.Г., Морозов, Г.А., Куревин, В.В. и др.; заявитель и патентообладатель Казанский филиал Поволжского Государственного Университета Телекоммуникаций и Информатики; опубл. 20.02.2011, Бюл. № 5. - 2 с. : ил.

41. Пат. 102256 Российская Федерация МПК7 G01K 11/32. Устройство для измерения параметров физических полей / Морозов, О.Г., Морозов, Г.А., Куревин, В.В. и др.; опубл. 20.02.2011, Бюл. №5.-2 с.

42. Патент 2495380 Российская Федерация, МПК G01 К 11/32. Способ измерения параметров физических полей / О. Г. Морозов, Д. JI. Айбатов, Т. С. Садеев, М. Р. Нургазизов, О. А. Степугценко (Россия). - № 2010139098, заявл. 22.09.2010; опубл. 10.10.2013. Бюл. № 28. - 10 с.

43. Патент 92180 Российская Федерация, МПК G01 К 11/32. Устройство для измерения параметров физических полей / О. Г. Морозов, Г. А. Морозов, В. В. Куревин, В. П. Просвирин, А. С. Смирнов, С. Г. Алюшина (Россия). - № 2009137812, заявл. 12.10.2009; опубл. 10.03.2010. Бюл. №7.-2 с.

44. Патент на полезную модель 124812. Устройство для измерения характеристик резонансных структур / Морозов, О.Г., Морозов, Г.А., Тапипов, A.A., Насыбуллин и др.; заявитель и патентообладатель Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет-КАИ; опубл. 10.02.2013.

45. Патент РФ на полезную модель: Пат. 141415 Российская Федерация МПК G01R 27/04. Устройство для измерения характеристик резонансных структур / Морозов О.Г., Морозов Г.А., Касимова Д.И., Севастьянов A.A., Талипов A.A., Степугценко O.A., Насыбуллин А.Р., Гаврилов П.В., Макаров И.А. .; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО КГТУ им. А.Н. Туполева -КАИ. №2013152608/28; заявл. 26.06.2014; опубл. 10.06.2014, Бюл. №16.

46. Патент США № 6617861 В1. Устройство и метод для измерения и мониторинга комплексной диэлектрической проницаемости материалов. 324/637, МПК 8 G01R 27/04, 09.09.2003

47. Пименов Ю.В. Техническая электродинамика / Ю.В. Пименов, В.И. Вольман, А.Д. Муравцов. Под ред. Ю.В. Пименова: Учеб. Пособие для вузов. М.: Радио и связь, 2000. - 536 с.

48. Пономарев Д.В. Особенности взаимодействия СВЧ-излучения с фотонными кристаллами, содержащими в качестве неоднородностей диэлектрические, полупроводниковые и металлические включения: автореферат на соискание ученой степени кан-та физ.-мат. наук / Д.В. Пономарев - Саратов, 2012. - 19 с.

49. Севастьянов, A.A. Волоконно-оптические технологии в испытательной лаборатории и на полигоне / A.A. Севастьянов, Е.А. Воронков, С.М. Царев / Авиация, наземный транспорт и энергетика. 6-ая Междунар. науч.-техн. конф.: Тез. докл. - Казань. - 2011.

50. Севастьянов, A.A. Волоконно-оптические технологии испытаний: постановки и пути решения задач /A.A. Севастьянов, Е.А. Воронков // Физика и технические приложения волновых процессов. X Междунар. науч.-техн. конф.: Тез. докл. - Самара. - 2011.

51. Севастьянов, A.A. Волоконно-оптические технологии полигонных и лабораторных испытаний / A.A. Севастьянов, Е.А. Воронков // Информационно-измерительные диагностические и управляющие системы. 2-ая Междунар. науч.-техн. конф.: Тез. докл. Курск. - 2011.

52. Севастьянов, A.A. Идеология построения учебно-испытательных полигонов, с использованием современных технологий телекоммуникаций / A.A. Севастьянов, О.Г. Морозов // XX Туполевские чтения. Международная молодежная научная конференция: Тез. докл. - Казань. - 2012.

53. Севастьянов, A.A. Идеология построения учебно-испытательных полигонов с использованием современных технологий телекоммуникаций / A.A. Севастьянов // Информационно-измерительные диагностические и управляющие системы. 2-ая Междунар. науч.-техн. конф.: Тез. докл. Курск. -2011.

54. Севастьянов, А.А. Учебный транспортный полигон с распределенным дистанционным управлением / А.А. Севастьянов, М.Ю. Застела, С.М. Царев. Оптические технологии в телекоммуникациях. 11-ая Международная научно-техническая конференция: Тез. докл - Уфа. - 2010.

55. Севастьянов, А.А. Формирование многочастотного зондирующего излучения / А.А. Севастьянов, А.Р. Насыбуллин, О.Г. Морозов // Оптические технологии в телекоммуникациях ОТТ-2013: материалы XI Международной конференции. - Самара. - 2013. - С.25-27.

56. Севастьянов, А.А. Формирование многочастотного излучения в двухпортовом модуляторе Маха-Цендера / А.А. Севастьянов, О.Г. Морозов,

A.А. Талипов, Е.П. Денисенко, Т.С. Садеев, С.А. Городилов, М.Р. Нургазизов, П.Е. Денисенко // Научно-технический вестник Поволжья. - 2013. - №4. -С.232-236.

57. Силаев М. А., Брянцев С. Ф. Приложение матриц и графов к анализу СВЧ устройств, М., Изд-во «Советское радио», 1970, 248 с.

58. Сканави Г.И. Физика диэлектриков. M.-JI. 1949.

59. Ташматов Х.К., Азимов Р.К. Поплавковые расходомеры для открытых каналов оросительных систем // Датчики и системы. 2008. № 5. С. 31-32.

60. Усанов Д. А. Использование микрополосковых фотонных кристаллов для измерения электрофизических параметров водноэтанольных растворов / Скрипаль А. В., Абрамов А. В., Боголюбов А. С., Куликов М. Ю., Пономарев Д.

B. // 20th Int. Crimean Conference "Microwave & Telecommunication Technology" (CriMiCo'2010), 2010 - C.1063-1064

61. Фальковский О.И. Техническая электродинамика: Учебник. 2-е изд., стер. - СПб.: Издательство «Лань», 2009. - 432 с.

62. Хансуваров К.И. Цейтлин В.Г. Техника измерения давления, расхода, количества и уровня жидкости, газа и пара: учеб. пособие. М.: Изд-во стандартов, 1990. 287 с.

63. Царева М.А. Дифференциальный двухчастотный преобразователь измерительной информации. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Казань. - 2000.

64. A. Kulkarni, R. N. Karekar, and R. С. Aiyer. Liquid level sensor, Rev // Sci. Instrum., vol.76, pp. 105108-1 -105108-5, 2005.

65. B. Yun, N. Chen, and Y. Cui. Highly Sensitive Liquid-Level Sensor Based on Etched Fiber Bragg Grating // IEEE PhotonicsTechnology Letters, vol. 19, pp. 1747-1749, 2007.

66. Boughriet A., Wu Z., McCann H., and Davis L. E. The Measurement of Dielectric Properties of Liquids at Microwave Frequencies Using Open-ended Coaxial Probes. 1st World Congress on Industrial Process Tomography, Buxton, Greater Manchester, April 14-17, 1999.

67. Erdogan H.T. Fiber grating spectra. Journal of Lightwave technology, vol. 15, pp. 1277-1294, 1994.

68. F. N. Toth, G. С. M. Meijer, and M. V. Lee. A planar capacitive precision gauge for liquid-level and leakage detection // IEEE Trans. Instrum. Meas., vol.46, pp. 644-646, 1997.

69. G. Betta, A. Pietrosanto, and A. Scaglione. A Gray-code-based fiber optic liquid level transducer// IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 47, pp.174-178, 1998.

70. Gedam S. B. and Suryavanshi В. M. Dielectric measurement of low loss liquid at microwave frequency. Advances in Applied Science Research, 2013, 4(3):86-88.

71. H. K. Singh, S. K. Chakroborty, H. Talukdar, N. M. Singh, and T. Bezboruah. A New Non-Intrusive Optical Technique to Measure Transparent Liquid Level and Volume // IEEE Sensor Journal, vol.11, pp. 391-398, 2011.

72. Hedvig P., Nemeth L., Schay G.. Acta Physica Academiae Scientiarum Hungaricae. December 1956, Volume 6, Issue 2, pp 337-338.

73. http://laser-portal.ru

74. http://www.3v-engineering.ru

75. http://www.engineeringtoolbox.com/liquid-dielectric-constants-d 1263.html

76. http://www.eurointech.ru/est

77. http://www.radiolab.ru

78. https://www.cst.com

79. Jie Huanga, Tao Weia, Xinwei Lana, Jun Fanb, Hai Xiao. Coaxial cable Bragg grating sensors for large strain measurement with high accuracy. Proc. of SPIE Vol. 8345 83452Z-1 (2012).

80. Jie Huanga, Tao Weia, Xinwei Lana, Jun Fanb, Hai Xiao. Coaxial cable Bragg grating sensors for large strain measurement with high accuracy. Proc. of SPIE Vol. 8345 83452Z-1 (2012).

81. K.R. Sohn and J.H. Shim. Liquid-level monitoring sensor systems using fiber Bragg grating embedded in cantilever // Sensors and Actuators A, vol.152, pp. 248-251,2009.

82. Kadzhar Ch. O., Kasimov E. R., Nasibov G. N. Measurement of the dielectric constant of highly absorbing polar liquids at microwave frequencies. Measurement Techniques. February 1996, Volume 39Issue 2, pp 192-194.

83. Khaliq, S.W. James, and R.P. Tatam. Fiber-optic liquid-level sensor using a long-period grating // Opt. Lett., vol.26, pp. 1224-1226, 2001.

84. Kogelnik H. Theory of optical waveguides Guided. Wave Optoelectronics, T. Tamir, Ed. New York: Springer-Verlag, 1990.

85. L. Tao and S. Yang. Extrinsic Fabry-Perot cavity optical fiber liquid-level sensor // Appl. Opt., vol. 46, pp. 3682-3687, 2007.

86. Louisell W. H. Coupled-Mode and Parametric Electronics. New York: Wiley, 1960.

87. M. Bahner. A Practical Overview of Level Measurement Technologies // Flow control, Drexelbrook Engineering Company, pp. 1-9, 1997.

88. M. Lomer, A. Quintela, M. Lopez-Amo, J. Zubia, and J. M. Lopez-Higuera. A quasi-distributed level sensor based on a bent side-polished plastic optical fibre cable // Meas. Sci. Technol., vol.18, pp. 2261-2267, 2007.

89. M.S.Venkatesh, G.S.V. Ranghatan. An overview of dielectric properties measuring techniques. Canadian Biosystems Engineering, v. 47, 2005, pp. 7.15 -7.30

90. Morozov, O. G. Metrological aspects of symmetric double frequency and multi frequency reflectometry for fiber Bragg structures / O. G. Morozov, O. G. Natanson, D. L. Aybatov [et al.]. // Proceedings of SPIE. - 2008. - V. 7026. - P. 70260J.

91. Morozov, O.G. Synthesis of Two-Freguency Symmetrical Radiation and its Application in Fiber Optical Structures Monitoring / O.G. Morozov, G.A. Morozov, G.I. II'in, T.S. Sadeev // Fiber Optic Sensors, Edited by Moh. Yasin, Sulaiman W. Harun and Hamzah Arof. InTech Publishing, Rijeka, Croatia. - 2012. ISBN978-953-307-922-6.-518 pages.

92. P. Longrigg. A Laser Precision Liquid Level Sensor // IEEE Transactions on Industrial Electronics and Control Instrumentation, vol.21, pp.88-96, 1974.

93. Ray S. and Behari J. Microwave absorption in lossy liquids. Phys. Med. Biol.. 1986, Vol. 31, No 9, 1031-1040. Printed in Great Britain

94. S. Tomita, H. Tachino, and N. Kasahara. Water sensor with optical fiber // Journal of Lightwave Tech., vol. 8, pp. 1829-1832, 1990.

95. Songping Wu, Tao Wei, Jie Huang, Hai Xiao, Jun Fan. A Study on Q-Factor of CCBG Sensors by Coupled Mode Theory. Sensors and Smart Structures Technologies for Civil, Mechanical, and Aerospace Systems, edited by Masayoshi Tomizuka, Chung-Bang Yun, Jerome P. Lynch, Proc. of SPIE, Vol. 8345, 2012 59

96. Tao Wei, Songping Wu, Jie Huang, Hai Xiao, and Jun Fan. Coaxial cable Bragg grating. Appl. Phys. Lett. 99, 113517 (2011).

97. V. Giurgiutiu and J. Bao. Embedded-ultrasonics structural radar for in situ structural health monitoring of thin-wall structures // Structural Health Monitoring, vol.3, pp.121-140, 2004.

98. Voughan W.E., Price A.P. and Davies M. Dialectic properties and molecular behavior VanNorstand, Reinhold, London, 1969, 232 p.

99. W. Michie, В. Culshaw, I. McKenzie, and M. Konstantakis, "Distributed sensor for water and pH measurements using fiber optics and swellable polymeric systems // Optics Letters, vol.20, pp. 103-105,1995.

100. W. Michie, B. Culshaw, M. Konstantaki, I. McKenzie, S. Kelly, N. Graham, and C. Moran. Distributed pH and water detection using fiber-optic sensors and hydrogels // Journal of Lightwave Tech., vol. 13, pp.1415-1420, 1995.

101.Xiaodong Wen, Tigang Ning, Chao Li, Zexin Kang, Jing Li, Haidong You, Ting Feng, Jingjing Zheng and Wei Jian. Liquid level measurement by applying the Mach-Zehnder interferometer based on up-tapers // Applied optics, vol. 53, No. 1,2014.

102. Y. Huang, B. Chen, E. Pienkowski, G. Chen, and H. Xiao. Simultaneous detection of liquid level and refractive index change by using long period fiber grating sensor // Sensor and Accurator A: Physical, Submitted, 2011.

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акты о внедрении результатов работы

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по научной и инновационной деятельности

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Севастьянова A.A. в научно-исследовательский процесс федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технический университет им.

А.П. Туполева-КАИ»

Комиссия в составе:

Надсев А.Ф., директор ИРЭТ, профессор каф. РТС, профессор, д.ф.-м.н. -председатель комиссии;

Файзуллин P.P., председатель НТС ИРЭТ, зав. кафедрой НТвЭ, профессор,д.т.н. -зам. председателя комиссии;

Ильин Г.И., зав. кафедрой РЭКУ, профессор, д.т.н. - член комиссии; Иуреев И.И. - доцеш каф. РФМТ, доцент, к.т.н. - член комиссии, составила настоящий акт о гом, что за период с 2011 г. по настоящее время в научно-исследовательский процесс КНИТУ-КАИ внедрены следующие разработки, в которых используются результаты диссертационной работы Севастьянова A.A.:

- методы контроля диэлектрических параметров реакционной смеси с помощью брэгговских СВЧ-структур в коаксиальном кабеле - применялись для выполнения государственного контракта К» 16.513.П.3114 с Министерством образования и науки РФ по теме «Разработка СВЧ технологий и создание

функционально адаптивных реакторов для промышленной обработки термопластичных и термореактивных полимеров», выполненного в ФГБОУ ВГ10 «КНИТУ-КАИ» в 2011-2012 гг. в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»;

- методы теоретического описания СВЧ резонансных структур, экспериментальные образцы резонансных СВЧ-датчиков на основе брэгговских структур в радиочастотном коаксиальном кабеле - применялись для выполнения работ по государственному заданию КНИТУ-КАИ на проведение научных исследований в 2012-2014 гг., '13 №7.2217.2011 программа «Симметрия», «Фотоника».

Комиссия отмечает, что результаты диссертационной работы Севастьянова A.A. широко использовались и используются при выполнении инициативных и аван-проектных научно-исследовательских работ по техническим предложениям Альметьевского завода «Радиоприбор», ОАО «Радиоприбор».

Председатель комиссии

Заместитель председателя комиссии

Члены комиссии

Ильин Г.И.

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по образовательной деятельности КНИТУ-КАИ, т.н., профессор

I I.H. Маливанов

Qktnzb^St 2014 г.

У * т.» V

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Севастьянова А.А. в

учебный процесс федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технический университет им.

А.Н. Туполева-КАИ»

Комиссия в составе:

Надеев А.Ф., директор ИРЭТ, профессор каф. РТС, профессор, д.ф.-м.л. -председатель комиссии;

Застела М.Ю., председатель УМЦ ИРЭТ, профессор каф. РТС, к.т.н. -зам. председателя комиссии;

Ильин Г.И., ззв. кафедрой РЭКУ, профессор, д.т.н. - член комиссии;

Дороюв Н.В., доцент каф. РФМТ - член комиссии,

составила настоящий акт о том, что за период с 2010 г. по настоящее время в учебный процесс кафедры телевидения и мультимедийных систем (с 01.09.2014 кафедры радиофогоники и микроволновых технологий) внедрены следующие учебно-методические разработки, в которых используются результаты диссертационной рабош Севастьянова А.А.:

■ виртуальный лабораторный практикум на базе программы CST Microwave Studio по методам компьютерного анализа и синтеза коаксиальных СВЧ электродинамических структур для дисциплин «Техническая

электродинамика микроволн» и «Компьютерные технологии моделирования микроволновых процессов и устройств»;

посвященных исследованию диэлектрических характеристик жидких сред для курсов «Метрологическое обеспечение микроволновых устройств, комплексов и процессов» и «Методы и средства мониторинга микроволновых устройств, комплексов и процессов»;

Industry, Living Systems and Telecommunications: Tutorial" Kazan: CISC "Novoe Znanye", 2013. - 214 c., ISBN 978-5-89347-718-4;

■ пакеты прикладных программ расчета характеристик каскадных периодических структур на базе пакета MalhCad и Matlab для дисциплин «Математическое моделирование радиотехнических устройств» и «Компьютерные технологии моделирования микроволновых процессов и устройств».

Перечисленные учебно-методические разработки внедрены в учебный процесс по направлению 210400 «Радиотехника» в магистерской программе «Микроволновые технологии, процессы и комплексы», аспирантской программе «Антенны, СВЧ-устройства и их технологии».

Комиссия отмечает, что результаты диссертационной работы Севастьянова А.А. широко используются при выполнении выпускных квалификационных работ бакалавров и диссерт гагистров.

практические рекомендации по выполнению лабораторных работ,

учебное пособие на английском языке "Microwave Technologies in

Председатель комиссии

Члены комиссии

Заместитель председателя комиссии

Застела М.Ю.

Надеев А.Ф.

Ильин Г.И.

Дорогое Н.В.

УТВЕРЖДАЮ ^Заместитель генерального директора -

------------------------'-зитию

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы аспиранта Севастьянова A.A.

Комиссия в составе:

Апаков Р.У. - заместитель генерального директора — директор по перспективному развитию - председатель комиссии;

Царев С.М. - главный конструктор — начальник ЦКБ - зам. председателя комиссии;

Колпш A.A. - начальник отдела 440 - член комиссии; Чикелев A.M. - начальник отдела испытаний - член комиссии, составила настоящий акт о том, что при выполнении Ш1Р по теме внедрения автоматизированной системы управления технологическими процессами, в отделе испытаний, применялись следующие разработки, в которых используются результаты диссертационной работы Севастьянова A.A.:

1. применение измерителя уровня жидких сред с структурой преобразовательного элемента для непрерывного измерения;

2. применение измерителя уровня жидких сред с структурой преобразовательного элемента для дискретного измерения;

3. исследование возможности реализации устройства для измерения характеристик резонансных структур.

Комиссия отмечает, что результаты диссертационной работы Севастьянова Д.А. могут применяться в комплектной системе автоматизации управления технологическими процессами при проведении испытаний аппаратуры. Имеют место быть как преобразователи уровня дискретного типа, так и непрерывного, в зависимости от поставленной задачи.

Председатель комиссии

Заместитель председателя комиссг Члены комиссии

_Апаков Р.У.

Царев С.М.

У.0-Г/ _ Калган А.А.

" /

Чикелев А.М.