ВНИИФТРИ создал программное обеспечение для автоматизации измерений диэлектрических параметров материалов

Ученые Восточно-Сибирского филиала ФГУП «ВНИИФТРИ» разработали программное обеспечение (ПО) для автоматизации измерений диэлектрических параметров материалов в щелевых, открытых и металло-диэлектрических резонаторах, обеспечивающее высокую воспроизводимость и точность результатов.

«Ранее процесс обработки данных измерений относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь материалов требовал ручного ввода параметров оператором. При анализе сложных форм сигналов оператор мог ошибочно выбрать визуально более выраженную форму сигнала (гармонику), игнорируя при этом показатели добротности и частотные характеристики, что могло привести к искажению результатов. Система самостоятельно идентифицирует наиболее подходящий резонанс и предлагает проверить оператору правильность выбора. Затем программа автоматически вычисляет достоверные значения диэлектрических параметров, обеспечивая высокую точность измерений», — отметил ведущий инженер отдела радиотехнических измерений № 14 ВСФ ВНИИФТРИ Алексей Луковников.

Программное обеспечение создает протокол измерений параметров образцов диэлектриков в необходимом формате (Word, Excel или PDF). По запросу заказчика возможна настройка автоматического заполнения пользовательских шаблонов для формирования финального документа по заданному образцу.

Автоматизация измерений позволила сократить время проведения измерений для анализа одного образца с 5–10 минут до одной минуты. Оптимизация процесса не только повысила производительность, но и минимизировала влияние человеческого фактора на точность результатов. Данное программное обеспечение уже внедрено и эксплуатируется у ряда заказчиков.

В Восточно-Сибирском филиале хранятся эталоны единиц комплексной диэлектрической проницаемости, обеспечивающие наиболее полный диапазон измерений свойств диэлектриков: Государственный первичный эталон единиц комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц (ГЭТ 121-2015), а также Государственный первичный эталон единиц комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 0,1 до 178,4 ГГц (ГЭТ 110-2023). На резонаторах, применяемых в ГЭТ 110-2023, использование автоматизированного метода дало возможность измерения резонансной частоты с неопределенностью ≤10-7 -10-9.

Прецизионное измерение диэлектрических свойств материалов имеет критически важное значение для стандартов качества в радиоэлектронной промышленности. Создание электронно-компонентной базы невозможно без метрологического обеспечения измерений диэлектрических характеристик материалов, используемых при их производстве. В частности, это критически важно также для обеспечения измерения параметров эталонных структур на подложке производства ВНИИФТРИ.