誘電率測定に関する研究の論文を読んでいてわからないことがあるのですが・・・

質問

http://www.eeel.nist.gov/dylan_papers/MGWL99.pdf

今上記の英語論文についての学習をおこなっているのですがわからないことがあります。
全て正しいかはわかりませんが、上記の論文では従来のtransmisson/reflection法ではSパラメータを測定することで誘電率を決定しているが、今回提案する新しい方法では伝搬定数を測定することで誘電率を決定する、と記してあると自分は解釈しています。

しかし、伝搬定数を測定する、ということがいまいちわかりません。伝搬定数は測定できるものなのでしょうか？上記の論文を見ている限り、伝送線路の長さと波長をパラメータとして、そこから計算によって伝搬定数を算出しているように伺えるのですが・・・

また計算式の行列式に結局Sパラメータが入ってきており、読んでいてわからなくなってしまいました。

どなたかご教授いただければ幸いです。よろしくお願いします。

回答No.3

noname#101087

>... 非較正時の誤差X,Yも考慮した上記の方程式を連立して解くことにより伝搬定数が求まり、その伝搬定数の値を利用して誘電率を求めることができる、ということでよろしいのでしょうか？
>.... あとλは波長ではなく行列の固有値のようですね。

(λは行列の固有値) ライン二本の測定結果から、異なる二つの固有値が得られるので、両者の差を式 (9) へ代入すれば、較正不要で(X,Yに影響されない) 伝搬定数が求まるはず。
筋書きを見る限り OK そうですけど、式 (10) あたりまでは文献 [3], [4] を参照するのがベストでしょうね。

お礼

丁寧に対応していただきまことにありがとうございました。

回答No.2

noname#101087

>... transmission/reflection法ではSパラを測定する必要があるために較正する必要があるが、multiline法では較正する必要がない、ということでよろしいのでしょうか？

当方も、そう理解しました。
じかに測定系の「較正」をせずに、数式モデル上で処理してます。

式(2) の X,Y が測定系の縦続行列で、これを求めるのが「較正」なのでしょう。
以下、長さが異なる「二本」の均質ラインの測定値から縦続行列を連立させ、X,Y の影響を相殺したライン伝搬定数を求めてますね。

お礼

回答ありがとうございます。つまりどちらの手法でもSパラは測定するけどmultiline法では計算上で較正を行えるとういうことですよね？
そして、非較正時の誤差X,Yも考慮した上記の方程式を連立して解くことにより伝搬定数が求まり、その伝搬定数の値を利用して誘電率を求めることができる、ということでよろしいのでしょうか？何度も質問して申し訳ございません。
あとλは波長ではなく行列の固有値のようですね。勘違いしてました。

回答No.1

noname#101087

おっしゃるとおり、測定原理は「伝送線路の長さと波長から計算によって伝搬定数を算出」ですね。

引用論文のポイントは、S パラ測定系の誤差を相殺(cancel)できる「複数線路法(? : multiline method)」の有効性なのでしょう。
伝送線路の一部分に誘電体を挿入し、伝送/反射量(S パラメータ)から伝搬定数を算出する T/R 法には、測定系の較正が必要。
multiline 法だと伝搬定数の算出過程で測定系の誤差を相殺できる、ということみたいです。

お礼

回答していただき有り難うございます。この論文はmultiline法の有効性を確認することが目的なのですね。
つまりtransmission/reflection法ではSパラを測定する必要があるために較正する必要があるが、multiline法では較正する必要がない、ということでよろしいのでしょうか？

あと疑問に思ったのですが、上記の論文でmultiline法の理論式のM行列の中にＳパラが入っているのですがこれは測定値なのでしょうか？それなら結局Ｓパラを測定する必要があるのでは・・・と思ったのですが・・・。
もう一つ、較正という言葉の意味がいまいちわかりません。「測定系
が正しい値を表示させるために調整させること」と自分は解釈しているのですがこれでよろしいのでしょうか？
もしよろしければ教えていただけないでしょうか？