Пироэлектрический преобразователь свч-мощности
Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности и чувствительности при расширении частотного диапазона, а также расширение динамического диапазона в сторону более высоких уровней мощности. Преобразователь содержит диэлектрическую подложку 1, металлизированную поверхность 2, высокоомный металлический электрод 3, контактную площадку 4, пластину 5 из пироэлектрического кристалла, полосковую линию 6, согласованный резистивный слой 7 и резистор 8. Электромагнитная волна поглощается слоем 7. Рассеянная в слое 7 мощность СВЧ приводит к возникновению теплового потока, который распространяется от слоя 7 сквозь пластину 5 в подложку 1. В этом случае подложка 1, выполненная из материала с высокой теплопроводностью, служит хорошим теплоотводом. Тепловой поток приводит к изменению температуры объема пироэлектрика, расположенного между слоем 7 и электродом 3. Пироэффект вызывает изменение заряда на электроде 3 и пироток протекает через резистор 8, подключенный к площадке 4. Падение напряжения на резисторе 8, снимаемое с площадки 4, пропорционально мощности СВЧ, поглощенной в слое 7. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1478140 А1 (51)4 G 01 R 21/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
3ЖОИИ
И1" 1
Б Ь ) К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4255871/24-09 (22) 03.06.87 (46) 07.05.89. Бюл. 11 17 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Ю.Н.Бондаренко, Ю.Н.Лебедев, В.В.Лупаенко, Л.П,Лубянов и И.И.Tperep (53) 621.317.37(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1141341, кл. G 01 R 21/00, 1985.
Авторское свидетельство СССР
Ф 1170370, кл. G О1 R 21/12, 1984. (54) ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СВЧ-МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике, Цель изобретения — повышение точности и чувствительности при расширении частотного диапазона, а также расширение динамического диапазона в сторону более высоких уровней мощности. Преобразователь содержит диэлектрическую подложку 1, металлизированную поверхность 2, высокоомный металлический электрод 3, контактную площадку 4, пластину 5 из пироэлектрического кристалла, полосковую линию 6, согласованный резистивный слой 7 и резистор 8. Электромагнитная волна поглощается слоем 7. Рассеянная в слое 7 мощность СВЧ приводит к возникновению теплового потока, который распространяется от слоя 7 сквозь пластину 5 в подложку 1. В этом случае подложка 1, выполненная из материала с высокой теплопроводностью, служит хорошим теплоотводом. Тепловой поток приводит к изменению температуры объема пироэлектрика, расположенного между слоем 7 и электродом
3. Пироэффект вызывает изменение заряда на электроде 3 и пироток протекает через резистор 8, подключенный к площадке 4. Падение напряжения на резисторе 8, снимаемое с площадки 4, пропорционально мощности СВЧ, поглощенной в слое 7. 1 з.п. ф-лы,. 3 ил.
1478140
Изобретение относится к радиоиэмерительной технике СВЧ и в сочетании с измерительным блоком может быть использовано для измерения импульсной мощности и мощности амплитудно-модулированных СВЧ-сигналов.
Цель изобретения — повышение чувствительности и точности измерения при расширении частотного диапазона, !р а также расширение динамического диапазона в сторону более высоких уровней мощности.
На фиг.1 изображена конструкция
1 пироэлектрического преобразователя 15
СВЧ-мощности; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — пироэлектрический преобразователь СВЧ-мощности, изометрия °
Пироэлектрический преобразователь 20
СВЧ-мощности содержит диэлектрическую подложку 1, металлизированную поверхность 2, высокоомный металлический электрод 3, контактную площадку
4, пластину 5 из пироэлектрического кристалла, полосковую линию 6, согласованный резистивный слой 7 и резистор 8.
Пироэлектрический преобразователь
СВЧ-мощности работает следующим обра- 30 зом.
Электромагнитная волна поглощается разнстивным слоем 7, который служит оконечной согласованной нагрузкой микрополосковой линии передачи. 35
Рассеянная в резистивном слое мощность СВЧ приводит к возникновению теплового потока, который распространяется от резистивного слоя сквозь пироактинную пластину 5 в диэлектри- 40 ческую подложку 1, которая служит в этом случае хорошим теплоотводом.
Тепловой поток приводит к изменению температуры объема пироэлектрика, расположенного между резистивным 45 слоем 7 и высокоомным металлическим электродом 3, и в следствие пироэффекта вызывает изменение заряда на последнем и протекание пиротока через резистор 8, подключенный к кон- 50 тактной площадке 4. Падение напряжения на резисторе 8, снимаемое с контактной площадки 4, пропорционально мощности СВЧ, логлощенной в резистивном слое 7.
Примером конструктивного исполнения пироэлектрического преобразонателя СВЧ-мощности может служить конструкция (фиг.3), в которой в качестве диэлектрической подложки 1 использован поликор толщиной мм, припаянный к металлизированной поверхности
2, на которую методом вакуумного напыления нанесен высокоомный металлический электрод 3 с поверхностным сопротивлением 400 Ом/П и контактной площадкой 4, На диэлектрическую подложку 1 с помощью оптического клея
К-111 приклеивается пироактивная пластина 5, например из танталата лития или пирокерамик ЦТС-23, поляризованная перпендикулярно плоскостям.
Затем верхняя плоскость шлифуется и полируется до толщины 5-10 мкм и на нее методом вакуумного напыления наносят резистивный слой 7 из тантала или нихрома с поверхностным сопротивлением 50 OM/р и медь толщиной 3 мкм.
Методом фотолитографии формируется геометрия полосковой линии 6 с уче.— том заданного волнового сопротивления микрополоской линии. Сопротивление пленочного резистора равно волновому сопротивлению линии передачи, а его длина много меньше длины электромагнитной волны и обычно лежит в пределах 0 5-1,5 мм. Пироэлектрический преобразователь СВЧ-мощности может устанавливаться либо в корпус, содержащий коаксиально-полосковый разъем, либо входит структурным элементом в топологию интегральной
СВЧ-схемы.
Формул а из о бр ет ения
1. Пироэлектрический преобразователь СВЧ-мощности, содержащий пластину, выполненную из пироэлектрического кристалла, на одной стороне которой расположен металлический элек" трод, полосковую линию, соединенную с согласованным резистивным слоем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и чувствительности при расширении частотного диапазона, пластина, выполненная из пироэлектрического кристалла, установлена между согласованным резистинным слоем и диэлектрической подложкой полосковой линии, причем металлический электрод расположен со стороны диэлектрической подложки полосковой линии и выполнен высокоомным.
2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с-целью расширения динамического диа1478140
Qluz 1
Составитель В.Ежов
Редактор В.Бугренкова Техред А.Кравчук Корректор Н.Гунько
Заказ 2359/45 Тираж 714 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ и КНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент, r,Óæãoðoä, у и tl л. Гага ина 101
P пазона в сторону более высоких уровней мощности, диэлектрическая подложка полосковой линии выполнена из материала с высокой теплопроводностьв.
