Преобразователь проходящей мощности свч

 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Уменьшается частотная зависимость. Устройство содержит полупроводниковый элемент, выполненньй в виде пластины (П) 3 с омическими контактами 4 на концах и с их вьюодами 6, которые через отверстия 2, сделанные в узкой стенке отрезка прямоугольного волновода (ОПВ)1, выведены из полости ОПВ 1 и присоединены к измерительной мостовой схеме- (ИМС) 7. Устройство также содержит диэлектрическую пленку,5 и измерительнъй прибор 8, При подаче СБЧ мощности часть ее поглощается непосредственно в ПЗ, а непоглощенная часть проходит к выходу устройства. Б результате поглощения СВЧ мoщнoctи в ПЗ происходит повьщ1ение его температуры и как следствие изменение его сопротивления. Это приводит к разбалансу предварительно сбалансированной ИМС 7. Величина напряжения разбаланса регистрируется измерительным прибором 8, предварительно отградуированнымнепосредственно в единицах мощности. При толщине П 3, равной 0,4-0,6 глубины скин-слоя полупроводника , вносимое болометром затухание практически не зависит от частоты в диапазоне частот ОПВ 1 . Это обеспечивает слабую частотную зависимость коэф. преобразования. 1 ил. i (Л ю ZfS

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51140 01 R 2) 04

r описания изовгяткния :

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»», 1 . «»--

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flo делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3534016/24-09 (22) 03 ° 01. 83, (46) 15. 05. 86. Бюл . Р 18 (72) А.И,Механников, В.Г,Чуйко, А.В.Коудельный и Б,А.Александров (53) 621.317.39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 356578, кл. G 01 R 21/06, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 520547, кл. G 01 R 21/06, 1975 ° (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПРОХОДЯЩЕЙ МОЩНОСТИ СВЧ

{57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Уменьшается частотная зависимость. Устройство содержит полупроводниковый элемент, выполненный в виде пластины (П) 3 с омическими контактами 4 на концах и с их выводами 6, которые через отверстия

2, сделанные в узкой стенке отрезка прямоугольного волновода (ОПВ)1, выведены из полости ОПВ 1 и присоедииены к измерительной мостовой схеме. (И1С) 7. Устройство также содержит диэлектрическую пленку,5 и измерительный прибор 8. При подаче СВЧ мощности часть ее поглощается непосредственно в ПЗ, а непоглощенная часть проходит к выходу устройства. В результате поглощения СВЧ мощнос(и в

ПЗ происходит повышение его температуры и как следствие изменение его сопротивления. Зто приводит к разбалансу предварительно сбалансированной КЧС 7. Величина напряжения разбаланса регистрируется измерительным прибором 8, предварительно отградуированным непосредственно в единицах мощности. При толщине П 3, равной

Ор4-0,6 глубины скин-слоя полупроводника, вносимое болсметром затухание практически не зависит от частоты в диапазоне частот ОПВ 1. Это обеспечивает слабую частотную зависимость коэф. преобразования. 1 ил.

1 12

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ.

Целью изобретения является уменьшение частотной зависимости.

На чертеже приведена конструкция преобразователя проходящей мощности

СВЧ.

Преобразователь проходящей мощности СВЧ содержит отрезок прямоугольного волновода 1, в узкой стенке которого выполнены отверстия 2, полупроводниковый элемент, выполненный в виде пластины 3 с омическими контактами 4 на ее концах, помещен в полости отрезка прямоугольного волновода 1 так, чтобы не было электрического контакта между ним и стенкой отрезка прямоугольного волновода (например, на диэлектрической пленке 5), Через отверстия 2 выводы. 6 от омических контактов 4 выведены из полости отрезка прямоугольного волновода 1 и присоединены к измерительной мостовой схеме 7, которая балансируется таким образом, чтобы показания измерительного прибора 8, предварительно отградуированного непосредственно в единицах мощности, были на нулевой отметке.

Преобразователь проходящей мощности работает следующим образом.

При подаче высокочастотной мощности часть ее поглощается непосредственно в пластине 3, а непоглощенная часть проходит к выходу преобразователя проходящей мощности. В результате поглощения СВЧ мощности в пластине 3 происходит повышение его температуры и как следствие измене0 ние его сопротивления. Это приводит к разбалансу мостовой схемы 7. Величина напряжения разбаланса регистрируется измерительным прибором 8, отградуированным непосредственно в единицах мощности.

При толщине пластины 3, равной

0,4-0,6 глубины скин-слоя полупроводника, вносимое болометром затухание практически не зависит от частоты в диапазоне частот отрез«а прямоугольного волновода 1, Это обеспечивает слабую частотную зависимость коэффициента преобразования °

Поскольку преобразователь проходящей мощности реагирует на поглощенную мощяЬсть СВЧ по крайней мере на протяжении 1,5 длин волн, его показания практически не зависят от случайного значения фазы нагрузки, 31471 1 при длине пластины 3, равной 1,5 длин волн, в отрезке прямоугольного волновода 1 погрешность рассогласования (как показывает непосредственный расчет и проведенные исследования) не превышает 0,2 Г„, где Г„ — коэффициент отражения нагрузки.. По мере увеличения длины пластины 3 погрешность из-за рассогласования СВЧ тракта мо10 жет быть сделана сколь угодно малой, что обеспечивает повышение точности измерений. Расположение пластины 3 и выводов 6 в непосредственной близости к узкой стенке волновода в миниму15 ме электрического поля обеспечивает хорошее согласование предлагаемого устройства и расширение рабочего диапазона в сторону коротковолновой части.

20 Величину вносимого пластиной 3 затухания можно изменять в соответствин с. требуемым уровнем измеряемых мощностей путем изменения удельного сопротивления материала пластины 3 в

25 диапазоне 0,1-100 Ом ° см и геометрических размеров пластины 3.

Преобразователь проходящей мощности, будучи аттестован по коэффициенту преобразования на частотах, З0 соответствующих началу и концу диапазона„ может быть использован в диапазоне частот волновода с точностью, достаточной для рабочих средств измерения.

Преобразователь прост в изготов35 ленин, имеет малые габариты и обладает метрологическими параметрами, позволяющими использовать .его в качестве образцового средства измерения проходящей мощности СВЧ в миллиметровом диапазоне длин волн.

Ф о р м у л а изобретения

Преобразователь проходящей мощности СВЧ, содержащий отрезок прямоугольного волновода и полупроводниковый элемент, размещенный внутри отрезка прямоугольного волновода вдоль

его узкой стенки и снабженный омическими контактами, проходящими через отверстия, выполненные в узкой стенке, отличающийся тем, что, с целью уменьшения частотной зависимости, полупроводниковый эле55 мент выполнен в виде пластины, при этом толщина пластины составляет

0,4-0,6 глубины скин-слоя полупроводника.