Датчик свч мощности
ДАТЧИК СВЧ-МОЩНОСТИ, содержащий чувствительный элемент в виде отрезка трубы, установленного между первым и вторым отрезками круглого волновода, отличающийся тем, что, с целью раздельного измерения проходящей и отраженной СВЧ-мощности при сохранении структуры СВЧполя , отрезок трубы разделен на две части металлической пластиной с отверстием , в котором соосно первому и второму отрезкам круглого волновода установлен третий отрезок круглого волновода, внешний диаметр которого в центральной части совпадает с диаметром отверстия в металлической пластине и плавно уменьшается к периферии , при этом первый и второй отрезки круглого волновода выполнены расширяющимися и торцами большего диаметра состыкованы с торцами отрезка трубы, а угол наклона образующей внутренней поверхности первого и второго отрезков круглого волновода определяется выражением sin К . -А S ГГ (Л где 04 - угол наклона образующей внутренней поверхности первого и второго отрезков круглого волновода; - длина рабочей волны; Jp,j,- корень производной функции Бесселя, определяюпщй тип 00 электромагнитного колебания; эо D - внутренний диаметр третьего 0) Од отрезка круглого волновода. СЭд
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) () )) (5()4 С 1 R 21 04
Я
"й
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Я
-.ж- "„
И D где М—
Ю 1
° °
° °
ЪЮ
D—
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3674 977/24-09 .(22) 09.12.83 (46) 30.10.85. Бюл. У 40 (72) Н.П. Венедиктов, С.Н. Власов и В,Г. Усов (71) Институт прикладной физики
АН СССР (53) 621.317 ° 784(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 344542, кл. Н 01 P 5/08, 1972.
Валитов P.À. и др. Техника субмиллиметровых волн. М.: Советское радио, 1969, с. 408 — 416. (54)(57) ДАТЧИК СВЧ-МОЩНОСТИ, содержащий чувствительный элемент в виде отрезка трубы, установленного между первым и вторым отрезками круглого волновода, отличающийся тем, что, с целью раздельного измерения проходящей и отраженной СВЧ-мощности при сохранении структуры СВЧполя, отрезок трубы разделен на две части металлической пластиной с отверстием, в котором соосно первому и второму отрезкам круглого волновода установлен третий отрезок круглого волновода, внешний диаметр которого в центральной части совпадает с диаметром отверстия в металлической пластине и плавно уменьшается к периферии, при этом первый и второй отрезки круглого волновода выполнены расширяющимися и торцами большего диаметра состыкованы с торцами отрезка трубы, а угол наклона образующей внутренней поверхности первого и вто-. рого отрезков круглого волновода определяется выражением угол наклона образующей внутренней поверхности первого и второго отрезков круглого волновода; длина рабочей волны; корень производной функции
Бесселя, определяющий тип электромагнитного колебания; внутренний диаметр третьего отрезка круглого волновода.
1188666
25 (1) где) „ — корень производной функции
Бесселя Л (Э), определяющий тип электромагнитного коле- Зб бания.
Для обеспечения оптимального прохождения в измеритель СВЧ-колебаний рабочего типа целесообразно углы /3 наклона образующих внешней поверхно- S сти третьего отрезка 4 волновода выполнить совпадающими с углом е6 («p).
Величины зазоров 5 и 6 выбираются из условия обеспечения малых потерь ф
Ь Р СВЧ-мощности в измерителе
ЬP г
P (2) где P — полная мощность; фЯ
2 и
К - — -волновое число.
Отрезок трубы 1, являющийся элемен-! том схемы индикации, выполнен из СВЧ прозрачного мат риала, например фторо-. пласта или кваоца. Схема индикации
Изобретение относится к технике йэмерений на СВЧ и может быть использо вано в волноводных линиях передачи, например, при исследовании взаимодействия СВЧ-излучения с плазмой. S
Целью изобретения является раздельное измерение проходящей и отраженной
СВЧ-мощности при сохранении структуры СВЧ-поля.
На чертеже приведена конструкция датчика СВЧ-мощности.
Датчик СВЧ-мощности содержит чувствительный элемент в виде отрезка трубы 1, первый и второй отрезки 2 круг.лого волновода, металлическую.пласти-1 ну 3 с отверстием, третий отрезок 4 круглого волновода.
-Внешний диаметр третьего отрезка 4 плавно уменьшается к периферии. Угол еС наклона образующей внутренней поверхности первого и второго отрезков
2 волновода связан с внутренним диаметром D третьего отрезка 4, длиной волны ф и типом электромагнитного колебания соотношением
sang % .ъ
%0 включает также кольцевые каналы 7, заполненные жидким СВЧ-поглотителем (например, дистилированной водой) и соединенные с ними через штуцеры 8 водяные помпы 9 калориметров 10 и 11 с термопарными блоками 12. В другом варианте исполнения схема индикации может включать отрезок тонкостенной металлической трубы, на внешней поверхности которой расположены термопарные датчики, соединенные с индикатором (например, милливольтметром).
Датчик СВЧ-мощности работает следующим образом (предварительную калибровку измерителя осуществляют известными средствами).
Передаваемое по волноводному тракту 13 от источника к нагрузке СВЧизлучение поступает в датчик СВЧ-мощ ности. Поскольку угол ф выбирается в соответствии с соотношением (1), т.е. он является бриллюэновским, а
/9 - oC, в зазор 5 избирательно проходит только проходящая мощность волны рабочего типа (например, Н ), I а в зазор 6 — только отраженная мощность. Вследствие того, что отрезок трубы 1 выполнен из СВЧ прозрачного материала, СВЧ-излучение, прошедшее через зазоры 5 и 6, поглощается дистиллированной водой, циркулирующей
1 через кольцевые каналы 7, водяные помпы 9 и термопарные блоки 12 калориметров 10 и 11. В калориметре 10 при этом происходит измерение проходящей СВЧ-мощности, а в калориметре
11 — отраженной СВЧ-мощности, Поскольку внутренний диаметр третьего отрезка 4 совпадает с диаметром волноводного тракта 13, регулярность последнего практически не нарушается и при этом структура СВЧ-поля меняется слабо. Вследствие того, что величина зазоров 5 и 6 выбрана из соотношения (2), в измерителе практически нет потерь мощности.
Таким образом, предложенный измеритель СВЧ-мощности позволяет раздельно измерять проходящую и отраженную
СВЧ-мощности при сохранении структуры СВЧ-поля.
1188666
Составитель В. Чиняков
Техред А.Ач Корректор А. Тяско
Редактор А. Гулька
Заказ 6740/47
Тираж 747 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113С35 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
