Способ контроля распределения поверхностного сопротивления свч-поглотителя и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к радиоэлектронике . Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение пределов измеряемых параметров. Для осуществления способа контроля используется .устр-во, содержащее объемный резонатор 1, измерительные каналы 2, окно 3 связи, источник 4 СВЧ-энергии, измеритель, состоящий из направленных ответвителей 5 и 6 падающей и отраженной волн, автоматический измеритель 7 коэффициента стоячей волны, регистратор 8 с самописцем, контролируемый СВЧ-поглотитель 13, толкатель 14 и переменный резистор 15. При использовании данного способа и осуществляющего его устр-ва обеспечивается измерение, регистрация и запись на самописце зависимости резонансного сопротивления резонатора 1 от положения поглотителя 13 в резонаторе 1. Зависимость резонансного сопротивления резонатора 1 от поверхностного сопротивления поглотителя 13 для данного резонатора 1 и заданного диапазона частот определяется экспериментально путем введения в резонатор 1 диэлектрических стержней с различными по значению поверхностными сопротивлениями , на поверхности которых вдоль длины этих стержней нанесены равномерные по толщине пленки поглощающего слоя. 2 с.п. ф-лы, 4 ил. W /. А (Л со ел СП СО 4: ГО ж W Pui.t

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

42 А1 (19) (11) (51)4 С 01 R 27 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

БИВГиот7 «i%

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4016578/24-09 (22) 20. 12. 85 (46) 30.11.87. Бюл. N - 44 (72) Л.В.Касаткин, Э.С.Карпенко, В.А.Перекупко, С.С.Прикладовский и П.Г.Ратнер (53) 621.317.341 (088.8) (56) Логинов В.Н. и др. Прибор для контроля локальных поглотителей СВЧэнергии. — Электронная техника.

Сер. 1.: Электроника СВЧ, 1968, вып. 1, с, 168-170.

Матушкин Н.И., Буртовой Д.П. Дифференциальные измерения потерь локальных поглотителей. — Радиотехника, 1974, вып.29, с. 153-155. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ПОВЕРХНОСТНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СВЧ-ПОГЛОТИТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике ° Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение пределов измеряемых параметров. Для осуществления способа контроля используется устр-во, содержащее объемный резонатор 1, измерительные каналы

2, окно 3 связи, источник 4 СВЧ вЂ” энергии, измеритель, состоящий из направленных ответвителей 5 и 6 падающей и отраженной волн, автоматический измеритель 7 коэффициента стоячей волны, регистратор 8 с самописцем, контролируемый СВЧ-поглотитель 13, толкатель

14 и переменный резистор 15. При использовании данного способа и осуществляющего его устр-ва обеспечивается измерение, регистрация и запись на самописце зависимости резонансного сопротивления резонатора 1 от положения поглотителя 13 в резонаторе 1.

Зависимость резонансного сопротивления резонатора 1 от поверхностного сопротивления поглотителя 13 для данного резонатора 1 и заданного диапазона частот определяется экспериментально путем введения в резонатор 1 диэлектрических стержней с различными по значению поверхностными сопротивлениями, на поверхности которых вдоль длины этих стержней нанесены равномерные по толщине пленки поглощающего слоя. 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

1355942

Изобретение относится к радиоэлектронике, в частности к способам бесконтактного радиометрического контроля высокочастотных и электрофизических параметров пленочных внутриламповых поглотителей СВЧ-энергии в спиральных ЛБВ, выполненных в виде диэлектрических стержней с нанесенным на них слоем поглощающего материала.

Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение пределов измеряемых параметров.

На фиг.1 приведена схема устройства контроля распределения поверхностного сопротивления СВЧ-поглотителя; на фиг.2 — схема объемного резонатора; на фиг.3 — вид по стрелке А на фиг,2," на фиг.4 — зависимость резонансного сопротивления резонатора от поверхностного сопротивления СВЧ-поглотителя.

Устройство контроля распределения поверхностного сопротивления СВЧ-погс лотителя содержит объемный резонатор

1, измерительные каналы 2, окно 3 связи, источник 4 СВЧ-энергии, измеритель., включающий направленные ответвители 5 и 6 падающей и отраженной волн, автоматический измеритель 7 коэффициента стоячей волны (КСВ), регистратор 8. Резонатор 1 содержит два отрезка 9 и 10 прямоугольного волновода, отличающиеся своими высотами Ъ и Ь и соединяющий их Е-сек2" ториальный рупор 11, лри этом отрезок.

9 прямоугольного волновода является короткозамкнутым.

Измерительные каналы 2 выполнены высотой Ъ, =1 мм, определяющей разрешающую способность способа. Каналы 2 расположены непосредственно у короткозамыкающей стенки 12 резонатора 1 таким образом, что канал 2 находится в области максимального электричес)) кого поля, канал 2 — в области минимального электрического поля, а

)к канал 2 — в области промежуточной величины электрического поля резонатора 1. Контролируемый СВЧ-поглотитель 13 устанавливается в однем из каналов 2 таким образом, что его поверхность, контактирующая со спиралью, т.е. спиральной замедляющей системы в лампе бегущей волны (ЛБВ), обращена в полость резонатора 1, а соответствующая поверхность, прилегающая к оболочке ЛБВ, располагается у короткозамыкающей стенки 12 измери-. тельного канала 2.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Производят автоматическое измерение амплитуды падающей и отраженной волн с помощью автоматического измерителя 7. После стандартной обработки этих величин определяют частотную зависимость величины КСВ (f) в измерительном волноводе.

КСВ(Г) = — ——

2,,()

15 д где Z p(f) — импеданс резонатора; — волновое сопротивление волновода.

Величина резонансного сопротивления резонатора 1 R,(х) при различных положениях (x) поглотителя 13 в его измерительном канале 2 определяется по частотной зависимости Z (f) в .:очр ке, соответствующей минимальному значению КСВ на экране автоматического измерителя 7. Зависимость К (х) регистрируется на регистраторе 8. При перемещении логлотителя 13 в измерительном канале 2 с помощью толкателя

14, связанного зубчатой передачей с

30 переменным резистором 15, вырабатывается напряжение U, пропорциональное величине перемещения х поглотителя

13. Напряжение U обеспечивает горизонтальное смещение пера самописца.

35 В режиме свипирования частоты и перемещения поглотителя 13 в резонаторе

1 перо самописца описывает огибающую частотных зависимостей Z p(f), что характеризует зависимость резонансного сопрогивления К Р резонатора 1 от положения в нем логлотителя 13.

Анализ показывает, что значение резонанс ного сопро.ивления резонатора

1 при пр зчих равньл: условиях опреде45 ляется в личиной поверхностного сопротивления поглощающей пленки, нанесенной н,з поверхность диэлектрического стержня, геометрией стержня, а также от носительной величиной элект50 рического поля в измерительном за-оре резонатора 1. На фиг.3 приведены зависимости резонансного сопротивления резонато)за К >, от значения поверхностного сопротивления R z поглощающей

55 пленки, расположенной на диэлектрическом сгержне.

1355942

Формула где — проводимость материала поглощающей пленки в диапазоне «асм стот измерений, глубина скин-слоя в материале 5 поглощающего слоя, мм;

1 — длина волны, мм.

Зависимости а,б,в на фиг.3 соответствуют максимальной, промежуточной и минимальной связи измеряемого пог- !О лотителя с СВЧ-полем резонатора. Как видно из фиг.3, при дискретном изменении связи оказывается возможным производить измерения поверхностного сопротивления поглотителя в диапазоне 15

R — R . Этот диапазон измере макс эмин ний величины R з существенно превышает реализуемый при фиксированной связи.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа и устройства для его осуществления обеспечивается измерение, регистрацйя и запись .на самописце зависимости резонансного сопротивления резонатора R < от положения х поглотителя в резонаторе, т.е. К (х), тем самым определяется зависимость Rg(x).

Зависимость R р0f (R з) для данного .резонатора и данного диапазона частот определяется экспериментально путем введения в резонатор диэлектрических стержней с различными по значению К на поверхности которых по длине нане- 3) сены равномерные по толщине пленки поглощающего слоя.

Чувствительность предлагаемого способа может быть существенно (на щ несколько порядков) увеличена применением мостовых (балансных) схем измерений. В этбм случае измеряется не величина резонансного сопротивления, а изменение величины резонансного сопротивления при введении в резонатор диэлектрического стержня, либо поглотителя. Такое балансное устройство может быть использовано для входного контроля диэлектрических 5р

4 стержней, используемых для создания распределенных поглотителей ЛБВ.! изобретения

1. Способ контроля распределения поверхностного сопротивления СВЧ-поглотителя, заключающийся в перемещении контролируемого СВЧ-поглотителя в измерительном канале объемного резонатора вдоль силовых линий электрической составляющей СВЧ-поля, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения пределов измеряемых параметров, в качестве объемного резонатора используют отрезок линии переда. и с аксиально-несимметричной структурой электрического поля в измерительном канале, перестраивают объемный резонатор вблизи его резонансной частоты, регистрируя частотную зависимость резонансного сопротивления объемного резонатора и по минимальному значению частотной зависимости определяют искомый параметр на соответствующем участке СВЧ-поглотителя.

2. Устройство контроля распределения поверхностного сопротивления СВЧпоглотителя, содержащее объемный резонатор с измерительным каналом и окно связи с источником СВЧ-энергии и измерителем, о т л и ч а ю щ е — . е с я тем, что объемный резонатор выполнен в виде отрезка прямоугольного волновода с рабочим типом колебаний волны Е1ОТ, в одном из торцов которого выполнено окно связи, а к другому подсоединены последовательно соединенные Е-секториальный рупор и короткозамкнутый отрезок волновода уменьшенного сечения, в широких стенках и перпендикулярно к ним которого у короткозамкнутого конца выполнен сквозной канал для введения контролируемого СВЧ-поглотителя, при этом длина Е-секториального рупора составляет .(2п-1)Л /4, а длина — (1-5)Я, где п=1» 3 — длина рабочей волны.

1355942 ц г

Ю

2 "

9 0 1О

Фив. г

Составитель P.Êóçíåöîâ.ü

Редактор Л.Веселовская Техред А.Кравчук

Корректор О.Кравцова

Заказ 5791/41 Тираж 730

ВНИИПИ Государственного комитета ССС? по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4