Измеритель свч-мощности

 

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ СВЧ МОДНОС содержащий стакан с поглощающей ж костыо, размещенный перед излучающим концом волновода, и датчик температуры поглощающей жидкости, о тличающийся тем, что, с целью рас1Ш1рения динамического диапазона измеряе1 а к уровней мощности импульсного излучения в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн, стакан установлен о возможностью осевого вращения, открытый торец стакана закрыт пластиной, снабженной центральным отверстием, при этом излучающий конец волновода обращен через центральное отверстие к внутренней поверхности боковой стенки стакана.

COOS СОВЕТСКИХ

ЛЮ

РЕСПУБЛИН (l9l (И) Я1С 01 К 21 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и 6 А Аюй / н aavwmaalV СаИдП Валетам

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

l9Ю и %9 (21) 3436554/18-09 (22) 13.05.82 (46) 23.08 ° 84. Бюл. У 31 (72) В.Н.Глазман и Л.В.Николаев (71) Институт прикладной физики

АН СССР (53) 621.317.37 (088.8) (56) 1.Заявка Франции И 2125130, кл. G 01 G, опублик. 1972.

2. Ватткетр поглощающей жидкости калориметрический. МЗ-13/1.. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 098-004, 1973, л. 17 (прототип) . (54) (57) 1. ИЗМЕРИТЕЛЬ СВЧ МОЩНОСТИ, содержащий стакан с поглощающей жидкостью, размещенный перед излучающим концом волновода, и датчик температуры поглощающей жидкости, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью распадения динамического диапазона измеряемых уровней мощности импульсного излучения в миллиметровом и субмшлиметровом диапазонах длин волн, стакан установлен с возможностью.осевого вращения, открытый торец стакана закрыт пластиной, снабженной центральным отверстием,. при этом излучакщий конец волновода обращен через центральное отверстие к внутренней поверхности боковой стенки стакана.

1109663

2. Измеритель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем,.что объем поглощающей жидкости составляет не менее О, 25 h3(d+h) и не более

1/3 объема стакана, где 3 — длина стакана;

d — диаметр центрального отверстия, 6. — толщина скин-слоя поглощающей жидкости.

3. Измеритель по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что на дне стакана установлен канусный отражатель.

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для измерения мощности излучения мощных СВЧ-источников энергии, в частности мазеров на циклотронном резонансе.

Известен измеритель СВЧ-мощности, содержащий установленный внутри трак.та термочувствительный элемент (1j..

Однако данный измеритель СВЧ-мощности не обеспечивает измерение

СВЧ-мощности в большом динамическом диапазоне.

Наиболее близким к изобретению является измеритель СВЧ-мощности, содержащий стакан с поглощающей жицкостью, размещенный перед излучающим концом волновода, и датчик температуры поглощающей жидкости l23

Однако известный измеритель СВЧмощности имеет малый динамический диапазон измеряемых уровней мощности импульсного излучения в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин

I волн.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона измеряемых уровней мощности импульсного излучения в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн.

Цель достигается тем, что в измерителе СВЧ-мощности, содержащем стакан с поглощающей жидкостью, размещенный перед излучающим концом волновода, и датчик температуры поглощающей жидкости, стакан установлен с возможностью осевого вращения, открытый торец стакана закрыт пластиной, снабженной центральным отверстием, при этом излучающий конец волновода обращен через центральное отверстие к внутренней поверхности боковой стенки стакана.

При з том объем поглощающей жидкости составляет не менее

0,25 Л Ь3(й+Ь) и не более 1/3 объема стакана, 5 где 1 — длина стакана, d — диаметр центрального отверстия, h — толщина скин-слоя поглощающей жидкости.

На дне стакана установлен конусный отражатель.

На чертеже представлена конструкция измерителя СВЧ-мощности.

Измеритель СВЧ-мощности содержит

l5 стакан 1 с поглощающей жидкостью 2, размещенный перед излучающим концом волновода 3, и датчик 4 температуры поглощающей жидкости 2. Стакан 1 установлен с возможностью осевого

Z(} вращения с помощью электродвигателя

5, открытый торец стакана 1 закрыт пластиной 6, снабженной центральным отверстием 7, при этом излучающий конец волновода 3 обращен через

25 центральное отверстие 7 к внутренней поверхности боковой стенки стакана 1, а конусный.отражатель 8 установлен на дне стакана 1.

30 Измеритель СВЧ-мощности работает следующим образом.

Вблизи боковой стенки стакана 1 расположен датчик 4 температуры— термопара, закрепленная неподвиж—

З5 но, например, на стойке 9. Излучающий торец волновода 3 либо введен в стакан 1 через центральное отверстие 7 в пластине 6, либо установлен в непосредственной близости щ,к нему. Ось волновода 3 наклонена к оси стакана 1, в результате чего

его излучающий торец обращен к боковой стенке. стакана 1. Угол на11096

Составитель P.Êóýíåöîâà

Техред М.Надь Корректор М. Шароши

Редактор И.Шулла

Заказ 6025/30 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул . Проектная. 4

3 б клона волновода 3, определяющий число переотражений излучения в стакане 1, выбирается в соответствии с толщиной скин-слоя поглощающей жидкости 2 так, чтобы вся энергия излучения в течение одного импульса после многократных переотражений поглощалась поглощающей жидкостью 2 (для воды достаточно

8-10 переотражений, что реализуется 1р при угле Ф:30 ) . Поскольку точность измерений определяется объемом поглощающей жидкости 2, то для обеспечения высокой точности целесообразно использовать поглощающую жид- 15 кость 2 объемом от 0,25 П ЬЙ(д + h) до 1/3 объема стакана 1 (P — длина стакана 1). Нижний предел соответствует распределению поглощающей жидкости по боковой стенке стакана

1 толщиной 0,5 и что с учетом отражения эквивалентно толщийе, равной толщине скин-слоя, а верхний предел определяется чувствительностью известных датчиков 4 температуры и пре- р5 вышение этой величины приводит к снижению точности.

В интервал времени, предшествующий моменту подачи в измеритель

СВЧ-мощности импульсного излучения стакан 1 приводится во вращение электродвигателем 5 со скоростью не менее 2 Т/1- (Т вЂ” длительность импульсного излучения), в результате чего поглощающая жидкость 2

35 растекается по боковой стенке стакана 1. В установившемся режиме вся поглощающая жидкость 2 равномерно покрывает боковую стенку стакана 1. слоем, толщина которого определяется объемом поглощающей жидкости 2.

Вытеканию поглощающей жидкости 2 из стакана 1 препятствует пластина 6.

3 4

Поскольку стакан 1 и волновод 3 установлены под углом друг к другу, в момент подачи в измеритель СВЧ-мощности импульсного излучения, оно падает на

"покрытую" жидкостью боковую стенку стакана 1, переотражается на конусный отражатель 8, затем на стенку стакана 1, и т.д., отдавая поглощающей жидкости 2 свою энергию. В момент окончания импульса электродвигатель 5 останавливается, поглощающая жидкость 2, перемешиваясь, сли— вается в низ стакана 1. Поскольку скорость вращения .стакана 1 согласована с длительностью импульса, за время вся энергия излучения поглощается поглощающей жидкостью 2.

По температуре поглощающей жидкости 2 до и после подачи импульсного излучения, измеренной датчиком 4 температуры, например термопарой,и по объему поглощающей жидкости 2 измеряют поглощенную энергию и, следовательно, СВЧ вЂ мощнос излучения.

Таким образом, в предлагаемом измерителе СВЧ-мощности достигается увеличение эффективной поверхности поглощающей жидкости путем равномерного распределения ее по поверхности стакана при вращении последнего.

Измеритель СВЧ вЂ мощнос применим для измерения любых мощностей, однако усложнение его конструкции по сравнению с известным оправдано при использовании его для измерения боль-. ших мощностей, верхний предел измеряемых СВЧ-мощностей ограничен только свойствами используемой в качестве поглотителя поглощающей жидкости.

Высокая точность измерений обеспечивается за счет непосредственного измерения температуры поглощающей жидкости в стакане.