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Descriptif
Méthode de mesure large bande de la permittivité et de la perméabilité complexes des matériaux solides isotropes. Les échantillons se présentent sous la forme de plaquettes rectangulaires ou de films minces déposés sur un support diélectrique.
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Principe
Pour valider le logiciel de dépouillement des mesures associé à la cellule triplaque, des matériaux aux propriétés connues ont été mesurés entre 100 MHz et 8 GHz. Les valeurs attendues pour la permittivité et la perméabilité des matériaux étalons ont été retrouvées expérimentalement. A titre d'illustration, nous présentons sur la figure ci-dessus les résultats de mesure obtenus pour des matériaux ferrocomposites (alternance de couches ferromagnétiques et de films isolants). Cette méthode a fait l'objet d'une publication dans une revue internationale [2].
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Dépouillement des mesures
L'analyse électromagnétique de la cellule est basée sur une approche quasi-statique [1]. Cette approche consiste à représenter la section transversale de la ligne triplaque contenant l'échantillon testé par une section droite équivalente constituée d'un milieu homogène de permittivité et de perméabilité effectives eeff et µeff. Le dépouillement des mesures se fait en deux étapes. La première consiste à calculer la permittivité et la perméabilité effectives de la portion de ligne contenant l'échantillon testé en fonction des paramètres S de la cellule de mesure. La seconde étape correspond au calcul de la permittivité et de la perméabilité complexes du matériau en fonction des valeurs de eeff , µeff issues de la mesure des paramètres Sij. La procédure utilisée est donc dichotomique.
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Résultats
- Gamme de fréquences exploitée : 300 kHz - 8 GHz (utilisation des analyseurs HP 8753ES et HP 8510B).
- Matériaux testés : matériaux diélectriques, ferrimagnétiques et ferrocomposites, à pertes moyennes à fortes (tan d > 10-3).
- Précision des résultats : erreurs relatives <5%.
- Procédure d'étalonnage de l'analyseur de réseaux : SOLT.
- Dimensions des échantillons testés :
Longueur = minimum 10 mm.
Largeur = quelques millimètres.
Epaisseurs = de quelques micromètres à 1,8 mm.
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Mesure en fonction de la fréquence de la perméabilité complexe d'un ferrocomposite pour différentes valeurs du champ polarisant
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Commentaires
Pour valider le logiciel de dépouillement des mesures associé à la cellule triplaque, des matériaux aux propriétés connues ont été mesurés entre 100 MHz et 8 GHz. Les valeurs attendues pour la permittivité et la perméabilité des matériaux étalons ont été retrouvées expérimentalement. A titre d'illustration, nous présentons sur la figure ci-dessus les résultats de mesure obtenus pour des matériaux ferrocomposites (alternance de couches ferromagnétiques et de films isolants). Cette méthode a fait l'objet d'une publication dans une revue internationale [2].
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1. R. Crampagne, M. Ahmadpanah, J-L. Guiraud, "A Simple Method for determining the Green's Function for a Large Class of MIC Lines having Multilayered Dielectric Structures", IEEE Trans. Microwave Theory Tech.,vol. MTT-26, pp. 82-87, Feb. 1978.
2. E. Salahun, P. Quéffélec, M. Le Floc'h and Ph. Gelin, "A broad band permeameter for in situ measurements of plates samples", IEEE Trans. On Magn., to be published July 2001.
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