Свч-фазометр

 

Изобретение использовано для измерения сдвига фазы в стенках антенных обтекателей и параметров диэлектриков . Цель изобретения - повышение точности измерения. На СЕЧ-генераторе 1 выставляют 1-ую из требуемых частот рабочего диапазона. В отсутствии испытуемого диэлектрика (ид) аттенюаторами 10,11 выравнивают амплитуду сигналов в опорном и измерительном каналах. Перемещая измерительный зонд (из) 7 измерителя 6 вдоль осевой линии, соединяющей передающую 4 и приемную рупорную антенну (ПРА) 5, по показаниям индикатора 9 определяют коэф. бегущей волны (КБВ) смешанных волн для данного угла раскрьша ПРА 5. Повторяя измерения КБВ, находят оптимальный угол d раскрыва ПРА 5. Проводят калибровку СВЧ фазометра. На место ИЗ 7 помещают ИД. Меняя угол oL , за: меряют макс, КБВ, что соответствует наименьшим переотражениям между ИД .и ПРА 5. По шкале фазовращателя 12 ,в положении компенсации считывают с S (Л Г - Л ГчЭ 00 оо 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 R 25/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3678188/24-09 (22) 23.12.83 (46) 15.03.86. Бюл. У 10 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт. (72) Б.Н.Балаев, В.Л.Гулюшин, Д.Д.Добровольский и Б.Ш.Ланде (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 444052, кл. G 01 R 27/26, 1974.

Воробьев Е.А. и др. СВЧ-диэлектрики в условиях высоких температур.

M. Советское радио, 1974, с. 77, рис. 3.8. (54) СВЧ-ФАЗОМЕТР (57) Изобретение использовано для измерения сдвига фазы в стенках антенных обтекателей и параметров диэлектриков. Цель изобретения — повышение точности измерения. На СВЧ-ге„Я0„„121 340 А нераторе 1 выставляют 1-ую из требуемых частот рабочего диапазона. В отсутствии испытуемого диэлектрика (ИД) аттенюаторами 10,1 1 выравнивают амплитуду сигналов в опорном и измерительном каналах. Перемещая измерительный зонд (ИЗ) 7 измерителя

6 вдоль осевой линии, соединяющей передающую 4 и приемную рупорную антенну (ПРА) 5, по показаниям индикатора 9 определяют коэф. бегущей волны (КБВ) смешанных волн для данного угла раскрыва ПРА 5. Повторяя измерения КБВ, находят оптимальный угол с(раскрыва ПРА 5. Проводят калибровку СВЧ фазометра. На место

ИЗ 7 помещают ИД. Меняя угол ol, за-. меряют макс. КБВ, что соответствует наименьшим переотражениям между ИД ,и ПРА 5. По шкале фазовращателя 12 в положении компенсации считывают величину фазового сдвига электромагнитной волны данной частоты, прошедшей через ИД.. Регулировку добротности резонатора, образованного в пространстве между передающей антенной

4 и ПРА 5, целесообразнее проводить чри неизменном расстоянии между ни1218340 ми. Электрич. длина пути в свободном пространстве для падающей волны остается неизменной как при калибровке, так и измерениях, Это исключает дополнительную погрешность набега фаз при измерении параметра

ИД. 2 ил.

10

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения сдвига фазы в стенках антенных обтекателей и параметров диэлектриков.

Целью изобретения является повышение точности.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема СВЧ-фазометра; на фиг, 2 — конструкция приемной рупорной антенны.

СВЧ-фазометр содержит СВЧ-генератор 1, делитель мощности 2, из° меритель 3 фазовых сдвигов, передающую и приемную рупорные антенны 4 и 5, зондовый измеритель 6 коэффициента бегущей волны, состоящий из измерительного зонда 7, установленного с возможностью продольного перемещения между приемной и передающей рупорными антеннами 5 и 4, CB Iдетектора 8, подключенного к измерительному зонду 7, и индикатора

9, включенного на выходе СВЧ-детектора 8, при этом приемная рупорная антенна 5 выполнена с возможностью изменения угла раскрыва, при этом измеритель 3 фазовых сдвигов включает первый и второй аттенюаторы

10 и 11, фазовращатель 12, блок 13 сравнения.

СВЧ-фазометр работает следующим образом.

На СВЧ-генераторе 1 выставляют первую из требуемых частот рабочего диапазона и в отсутствие испытуемого диэлектрика первым и вторым аттенюаторами 10 и 11 выравнивают амплитуды сигналов в опорном и измерительном каналах.

Затем измерительный зонд 7 измерителя 6 вводят в пространство между передающей и приемной рупорными антеннами 4 и 5, перемещая его

2 вдоль осевой линии, соединяющей передающую и приемную рупорные антенны 4 и 5, и, наблюдая показания индикатора 9 по отношению минимального к максимальному показаниям индикатора 9, определяют коэффициент бегущей волны (КБВ) смешанных волн в пространстве между передающей и приемной рупорными антеннами 4 и 5 для данного угла раскрыва приемной рупорной антенны 5.

Повторяя измерения КБВ при других углах раскрыва приемной рупорной антенны 5, находят такой угол раскры- . ва о(, при котором КВВ на данной частоте рабочего диапазона будет наибольшим (оптимальный угол раскрыва). Затем фазовращателем 12 компенсируют фазовый сдвиг сигнала рассогласования блока 13 сравнения, сводя его к нулю (начальная калибровка СВЧ-фазометра). После этого измерительный зонд 7 передвигают вдоль оси передающей и приемной рупорных антенн 4 и 5 в направлении раскрыва приемной рупорной антенны

5, а на место измерительного зонда

7 помещают испытуемый диэлектрик.

Измеряя КБВ в пространстве между испытуемым диэлектриком и приемной рупорной антенной 5, изменяют ее угол 0(раскрыва, при котором КБВ максимально, что соответствует наименьшим переотражениям между испытуемым диэлектриком и приемной рупорной антенной 5. Затем фазовращателем 12 также компенсируют сигнал рассогласования в блоке 13 сравнения и по шкале фазовращателя 12 в положении компенсации считывают величину фазового сдвига электромагнитной волны данной частоты, прошедшей через испытуемый диэлектрик.

Регулировка добротности резонатора, образованного в пространстве между передающей и приемной рупорными антеннами 4 и 5, путем изменения угла,раскрыва приемной рупорной антенны 5 имеет преимущество в том, что устранение отраженной волны в режиме начальной калибровки и в режиме измерения параметров испытуемого диэлектрика целесообразнее проводить при неизменном расстоянии между передающей и приемной рупорными антеннами 4 и 5. В этом случае электрическая длина пути в свободном пространстве для падающей волны остается неизменной в обоих случах (как калибровки, так и измерений), что исключает дополнительную погрешность набега фаз при измерении параметра испытуемого диэлектрика, т,е. условия замещения в этом случае выполняются IIOJIHOCTb!O, Прйемная рупорная антенна 5 с регулируемым углом раскрыва имеет (фиг. 2) подвижную широкую стенку

14. Продольные тор ;ы подвижной широкой стенки 14 находятся в скользящем контакте с узкими стенками 15 и 16.

Место стыка подвижной широкой стенки

14 с широкой стенкой волновода 17 (вдоль линии 00 ) выполнено упругим, л например из пружинистой латуни, так как это место работает на изгиб. На волноводе 17 закреплен механизм перемещения подвижной широкой стенки

16 приемной рупорной антенны 5.

Этот механизм содержит зигзагообразную скобу 18, припаянную к широкой стенке волновода 17. В скобе

18 имеется отверстие с резьбой, в которое ввинчен винт 19, заканчивающийся с одной стороны маховичком 20 с насечкой для удобства его ручного вращения, а с другой стороны свободно упирающийся в накладку 21, необходимую для равномерного распределения давления, оказываемого винтом

19 на подвижную широкую стенку 14 приемной рупорной антенны 5. В промежутке между скобой 18 и накладкой

21 на винт 19 надета пружина 22 сжатия, закрепленная одним концом на скобе 18, а другим на накладке

21. Диапазон перемещения подвижной широкой стенки 14 приемной рупорной антенны 5 в пределах требуемого изменения угла ol раскрыва определяется длиной винта 19 и длиной пружины 22 в сжатом состоянии. Изме1218340 1

Формула изобретения

СВЧ-фазометр, содержащий после50 довательно соединенные СВЧ-генератор, делитель мощности и измеритель фазовых сдвигов, а также размещенные друг против друга передаю55 щую и приемную рупорные антенны, при этом передающая рупорная антенна подключена к второму выходу делителя мощности, а приемная рупорнение угла раскрыва приемной рупорной антенны 5 осуществляется вращением маховика 20.

Продольные торцы широкой подвиж5 ной широкой стенки 14 и приемной рупорной антенны 5 соединены с продольными торцами узких стенок гибкой электропроводящей гофрированной пленкой 23, например станиоли (медная или алюминиевая фольга). Высота и период гофр гофрированной пленки

23 находятся в пределах (0,1-0,3) минимальной длины электромагнитной волны рабочего диапазона СВЧ-фазометра. Гофрированная пленка 23 предотвращает просачивание электромагнитной энергии во внешнее пространство по линии скользящего контакта .между торцами подвижной широкой стенки 14 и узкими стенками !5 и 16, а в силу наличия гофр гофрированная пленка 23 обеспечивает рассеяние на них и преобразование в тепло электромагнитной энергии, просочившейся сквозь скользящий контакт во внутреннюю полость, образованную гофрированной пленкой 23 и узкой стенкой 15 (16). Внешняя сторона гофрированной пленки 23 уменьшает зеркальные переотражения между выс-

30 тупающими плоскостями узких стенок

15 и 16, образующимися при регулировке угла раскрыва приемной рупор- . ной антенны 5, как между собой, так и конструктивными элементами другой — передающей антенны 4. Указанные относительно длины электромагнитной волны размеры гофр и их перио. да (О, 1-0,3)jL мин обеспечивают эффективное диффузное рассеяние на

4О гофрах гофрированной пленки 23. Поскольку это условие выполнено для минимальной длины волны рабочего диапазона, то для другой длины волны рабочего диапазона условия диф45 фузного рассеяния будут выполнены тем более.

1218340

0 Пег.2

Составитель P.Êóçíåöîâà

Редактор Н.Горват Техред О.Неце Корректор Т.Колб

Заказ 1129/54 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ная антенна соединена с вторым аХО=дом измерителя фазовых сдвигов, о т-. л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности, в него введен зондовый измеритель коэффициента бегущей волны, измерительный зонд которого установлен с воэможностью продольного перемещения между приемной и передающей рупорными антеннами, при этом приемная рупорная антенна выполнена с возможностью изменения угла раскрыва.