Устройство для измерения проходящей свч-мощности

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОХОДЯЩЕЙ СВЧ-МОЩНОСТИ, содержащее отрезок линии передачи, дифференциальный мост с термодатчиками в плечах , установленными над отрезком линии передачи и защищенными теплоВЫ1ИИ фокусирующими экранами, под одним из которых толщина стенки отрезка линии передачи уменьшена до размера, большего глубины скинслоя , а поверхности термодатчиков, обращенные к отрезку линии передачи, покрыты слоем поглощагацего тепловую радиацию материала, и индикатор, включенный в диагональ дифференциального моста, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем уменьшения переменной составляющей погрешности рассогласования , участок стенки с уменьшенной ТОЛ1ЦИНОЙ выполнен в форме г равнобедренного треугольника, основание которого параллельно продольной оси отрезка линии передачи, а тепловые фокусирующие экраны выполнены в виде трехгранных рупоров. §

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зЮ G 01 R 21/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3519973/18-09 (22) 01.12 82 (46) 07.08.84. Бюл. Ф 29 (72) В.Б.Белявцев, Л.С.Дидык и B.Ï.Ñåðåäíèé (71) Харьковский ордена Трудового

Красного Знамени институт радиоэлектроники им. акад,М.К.Янгеля (53) 621.3 17.37 (088.8) (56) 1. Билько M.È. и др. Измерение мощности на СВЧ. М., Советское радио", 1976, с. 86-89.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 416622, кл . С 01 P 21/04, 1971 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПРОХОДЯЩЕЙ СВЧ-МОЩНОСТИ, содержащее отрезок линии передачи, дифференциальный мост с термодатчиками в плечах, установленными над отрезком,.SU„„1107065 A линии передачи и защищенными тепловыми фокусирующими экранами, под одним иэ которых толщина стенки отрезка линии передачи уменьшена до размера, большего глубины скинслоя, а поверхности термодатчиков, обращенные к отрезку линии передачи, покрыты слоем поглощающего тепловую радиацию материала, и индикатор, включенный в диагональ дифференциального моста, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений путем уменьшения переменной составляющей погрешности рассогласования, участок стенки с уменьшенной толщиной выполнен в форме равнобедренного треугольника, основание которого параллельно продольной оси отрезка линии передачи, а тепловые фокусирующие экраны выполнены в виде трехгранных рупоров.

1 107065

Изобретение относится к радиоизмерительной технике сверхвысоких частот и макет быть использовано в качестве встроенного измерителя мощности в волноводных трактах, запитываемых от источников СВЧ-энергии с перестраиваемой частотой.

Известно устройство д;тя измерения проходящей мощности СВЧ большого уровня, включающее отрезок волновода Ip и чувствительный элемент, установленный в одной из стенок отрезка волновода (13.

Недостатком устройства является наличие переменной составляющей по- 15 грешности рассогласования в широкой области рабочих частот.

Наибслее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения проходящей 20

СВЧ-мощности, содержащее отрезок линии передачи, дифференциальный мост с термодатчиками в плечах, установленными над отрезком линии передачи и защищенными тепловыми фоку- 2S сирующими экранами, под одним из которых толщина стенки отрезка линии передачи уменьшена до размера, большего глубины скин-слоя, а поверхности термодатчиков, обращенные к gp отрезку линии передачи, покрыты слоем поглощающего тепловую радиацию материала, и индикатор, включенный в диагональ дифференциального моста f23.

Недостатком известного устройства для измерения проходящей мощности является малая точность измерений из-за большой погрешности рассогласования в области рабочих частот.

Цель изобретения — повышение точности измерений путем уменьшения переменной составляющей погрешности рассогласования.

Для достижения цели устройство для измерения проходящей СВЧ-мощности, содержащее отрезок линии передачи, дифференциальный мост с термодатчиками в плечах, установленными над отрезком линии передачи и защищенными тепловыми фокусирующими эк» ранами поп одним из которых толщина

1 стенки отрезка линии передачи уменьшена до размера, большего глубины скин-слоя, а поверхности термодат- чиков, обращенные к отрезку линии передачи, покрыты слоем поглощающего тепловую радиацию материала, и индикатор, включенный в диагональ дифференциального моста, участок стенки с уменьшенной толщиной выполА нен в форме равнобедренного треугольника, основание которого параллельно продольной оси отрезка линии передачи, а тепловые фокусирующие экраны выполнены в виде трехгранных рупоров.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для измерения проходящей СВЧ-мощности; на фиг. 2 — конструкция термопреобразовательного узла; на фиг. 3 — то же, вид сверху, на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 2, на фиг. 5 — графики зависимости модуля эффективного коэффициента отражения ! Г от длины 1 участка стенки отрезка линии передачи с уменьшенной толщиной, нормированной на длину волны в волноводе h для прямоуголь8 ного участка (вверху) и для участка а формой равнобедренного треугольника (BHH3y) .

Устройство для измерения проходящей СБЧ-мощности содержит отрезок линии 1 передачи, дифференциальный мост 2, включающий термодатчики 3 и

4, покрытые со стороны отрезка линии передачи слоями 5 и 6 из поглощающего тепловую радиацию материала, резисторы 7 и 8, источник 9 питания, .индикатор 10 и тепловые фокусирующие экраны 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

При передаче электромагнитной энергии по отрезку линии 1 передачи происходит нагрев ее стенок и тонкий участок стенки нагревается до большей температуры в силу различий тепловых сопротивлений участков с разными толщинами стенок. !

После нагрева тонкого участка стенки инфракрасное излучение фокусируется тепловым фокусирующим экраН0М 12 и излученная энергия преобразуется в тепловую в слое 6, что приводит к разогреву термодатчика.

4 и к разбалансировке дифференциального моста 2. В диагонали дифференциального моста появляется сигнал, который поступает на индикатор 10.

Второй термодатчик 3 со слоем 5 и тепловым фокусирующим экраном 11 установлен для устранения влияния температуры окружающей среды и других дестабилизирующих факторов на065 4 участков а и s, Б и у должны быть одинаковыми и кратными пЛв/4 и б О при длине равнобедренного треугольника, кратной целому числу длин волн в волноводе. Для участка с i формой, равнобедренного треугольника значения

s»ii.e(, будуг меньюе,чем для э ил прямоугольника, при длине не менее е т х

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет повысить точность измерения путем уменьшения погрешности рассогласования в области рабочих частот или уменьшить длину тонкостенного участка отрезка линии передачи,,.что сокращает расход дорогостоящих цветных металлов на изготовление устройств либо повышает точность ваттметров и улучшает тем самым надежность работы передающих трактов.

j, 11О против обычной стенки отрезка линии

1 передачи.

Если для тонкостенного прямоугольного участка длиной 6 рассмотреть элементарные участки с бесконечно малой длиной И, то два элементарных участка, разнесенные на четверть длины волны в отрезке линии 1 передачи будут обеспечивать нулевое значение переменной составляющей погреш- 10 ности рассогласования, а для длин, сравнимых с Лв — при Р = Kils/2, где К вЂ” целое число. Для участка с формой равнобедренного треугольника условно разделим его на части 15 (фиг.5) . Части о и 6 обеспечивают с = О, если длина части 6 равна п3 //4, где n — нечетное число. Ана- ..

I логично длина части 8 должна подчиняться такому же закону. Отсюда 20 однозначно следует, что длина вписанного прямоугольника должна быть кратна целому числу полуволн, длины

1107065.110706S а

ВНИИПИ Заказ 5752/31 Тнуаа 7 j 1 Подписное

Филиал ШШ "Патент", г. Увгород,ул.Проектная, 4