Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2026, № 6 · ELECTRODYNAMICS

The frozen biological tissues dielectric properties computation way in the resonant measurements

A.V. Konnov1, G.A. Belozerov1, A.D. Langman2, V.A. Sotskov1

1 All-Russian Scientific Research Institute of Refrigeration Industry, Moscow, Russia
2 Moscow Institute of Physics and Technology (MIPT), Dolgoprudnyi
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2026.6.11 UDC 621.317.335.3 EDN DSIMXI

Abstract

The new way of dielectric properties resonant method measurements data processing of the frozen biological tissues at temperatures ranging from -20 to -1°C in the frequency band of 100-200 MHz under phase transition is discussed. This technique is based on the cavity R/Q ratio computation with the 3D electromagnetic code. The additional calibration dielectric in this method is not necessary. The resonant frequency perturbation may be up to 100 %. The compare of the frozen biological tissues dielectric properties determination accuracy with the other method was carried out.

  • frozen biological tissue
  • phase transitions
  • dielectric constant
  • dielectric losses tangent angle
  • electromagnetic waves
  • very high frequencies
  • measuring cell
  • cavity
  • R/Q ratio
  • 3D simulation
Аннотация (на русском)

Способ вычисления диэлектрических параметров замороженных биологических тканей в резонансных измерениях

Рассмотрен новый подход к обработке результатов резонансных измерений диэлектрических свойств замороженных биологических тканей при температурах от -20 до -1°С в диапазоне частот 100-200 МГц в условиях фазовых переходов вымороженной воды, основанный на вычислении характеристического сопротивления резонатора с помощью 3D программы моделирования электродинамических систем. Предлагаемый способ не требует дополнительного эталонного диэлектрика. Возмущение резонансной частоты измерительной ячейки может достигать 100 %. Проведено сравнение точности определения диэлектрических параметров замороженных биологических тканей предложенным способом и ранее использованным методом.

For citation

Konnov A.V., Belozerov G.A., Langman A.D., Sotskov V.A. The frozen biological tissues dielectric properties computation way in the resonant measurements // Journal of Radio Electronics. – 2026. – No. 6. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.6.11

References

  1. Venkatesh M.S. and Raghavan G.S.V. An overview of dielectric properties measuring techniques // Canadian Biosystems Engineering. - 2005. - V. 47. - P. 7.15-7.30.
  2. Никольский В.В. Теория электромагнитного поля. - М.: УРСС, 2020, C. 400.
  3. Коннов А.В., Белозеров Г.А., Сотсков В.А. Определение диэлектрических характеристик замороженных биологических тканей в условиях протекающих в них фазовых переходов. // Журнал радиоэлектроники. - 2026. -№ 3. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2026.3.12
  4. Grigoriev A.D., Salimov R.V., Tikhonov R.I. Modeling of Complicated Microwave Devices by RFS Code // Int. Сonf. APEDE 2012, Sept.19-20, Saratov, 2012. - P. 175-182.
  5. Хаби В.С. Измерение характеристического сопротивления резонатора с бессеточным зазором // Электронная техника. Серия 1. Электроника СВЧ. - 1971. - № 3. - C. 138-140.
  6. Белозеров А.Г., Коннов А.В., Белозеров Г. А, Сотсков В.А., Онацкий И.Т. Исследование диэлектрических свойств замороженных мясных и рыбных полуфабрикатов при квазистатическом отеплении в условиях фазового перехода // Все о мясе. - 2026. - № 6 (в печати).
  7. Лутц М. Изучаем Python. T1.- СПб.: Диалектика, 2019, С. 832.