Замечания о частотных свойствах веществ и резонансных откликах образцов 

Наличие резонансных откликов на радиочастотах у обычных веществ и материалов – свойство образца определенных размеров и формы, а не вещества, из которого он состоит; для метаматериалов это неверно, поскольку искусственные «атомы» обладают специфическими свойствами только в узких частотных диапазонах […].

Ситуация 3.  Вещество находится в слое или массиве, имеющем хотя бы одну доступную плоскую границу. Такая ситуация встречается в задачах геофизики, дефектоскопии, подповерхностной радиолокации. Рассмотрим некоторые примеры.

3а. Слой известной толщины с обеими доступными границами

Этот случай анализируется совершенно аналогично рассмотренному ранее случаю диэлектрической вставки в линии передачи;  определяется из простых геометрических соображений или путем сравнения с параметрами модели (рис. 21). Вариант реализации – тонкий образец в поле плоской падающей волны (рис. 3. 22 )

Ситуация 3б. Слой известной толщины с одной доступной границей

В этом случае используется радиолокационый принцип определения задержки сигнала, испытавшего отражение от второй границы (рис. 3. 23). Одна антенна работает на передачу, вторая – на прием.  Разумеется, возможен и вариант с одной антенной, работающей и на прием, и на передачу. Вариант с двумя антеннами, однако, более универсален, что будет видно из дальнейшего.

Ситуация 3в. Слой неизвестной толщины с одной доступной границей

       Такая постановка задачи характерна для сейсмических методов геофизики, применительно к которым первоначально и был предложен метод общей глубиной точки (метод ОГТ).

Метод ОГТ в исходном варианте (рис. 3. 24) может применяться при наличии плоской границы раздела сред, параллельной доступной поверхности и требует регистрации сигналов при разных разносах передающей и приемной антенн.

Примечания к ситуации  3

1. В описанных экспериментах используют антенны, предназначенные для работы на поверхности раздела сред или вблизи таковых (достаточно широкополосные и хорошо согласованные в рабочем положении на поверхности). Использовать здесь обычные («воздушные») антенны не рекомендуется.

2. При малых потерях, в соответствии с (3. 2), по экспериментальным даны относительно просто определяются значения ε. Для определения же величин tgd или ε ˊ ˊ требуются специальные калибровки или сравнение с параметрами подходящей модели.

3. Использовать в качестве основного метода измерения ε зависимость угла преломления от свойств среды можно, но такой метод редко имеет преимущества перед другими, более просто осуществимыми.  

Ситуация 4.   Образец малого волнового размера.

Метод основан на изменении резонансной частоты и добротности объемного резонатора при помещении в него образца (обычно в область максимума электрического поля) [? ]. Применение электродинамического моделирования делает несложным реализацию этого метода при весьма произвольных условиях. Очевидно, однако, существование частотных ограничений метода, связанные с размерами резонатора; другой недостаток – фиксированность частоты, на которой производится измерение. Достоинство метода – возможность измерения КДП диэлектриков с очень малыми потерями.  

Общий взгляд напоследок:   

Рекомендуется прочитать: Keysight Technologies Основы измерения диэлектрических свойств материалов