Датчик свч-мощности
Изобретение относится к технике СВЧ. Цель изобретения - повышение чувствительности и термоэдс. Датчик СВЧ-мощности содержит диэлектрическую подложку 1, экран, токонесущий проводник 3 с пространственно разнесенными по его длине и делящими его на части поперечными зазорами L, термоэлементы 4, разделительные 5 и развязывающие 6 конденсаторы, соединительные проводники 7 и контактные площадки 8. При подаче СВЧ-мощности на вход датчика часть ее поглощается термоэлементами 4, вызывая разогрев их горячих спаев, а оставшаяся часть мощности поступает на выход. Напряжение на выходах датчика равно сумме термоэдс всех входящих в него термоэлементов 4 и пропорционально поглощенной в них СВЧ- мощности. Величины поперечных зазоров L в проводнике 3, определяемые заданным соотношением, обеспечивают поглощение в термоэлементах 4 равных значений мощности. Это приводит к появлению в них равных термоэдс, а значит к повышению максимально возможной термоэдс и чувствительности. 2 ил.
СО103 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕС11УБЛИН (51) 4 G 01 R 21/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГИНТ СССР (21) 4335317/24-09 (22) 05.10,87 (46) 07.08.89, Бюл . Ъ - 29 (72) Б;А. Курчук (53) 621.317.382 (088. 8) (56) Luskow А. А., Microwave
Powermeter For The Military Fnvirohment, "Marconi Instrumentation", 1977, vol. 15, No 6, Autumn, р. 129-130, Авторское свидетельство СССР
I 1231472, кл. 0 01 R 21/04, 1984. (54) ДАТЧИК СВЧ-МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к технике
СВЧ. Цель изобретения — повышение чувствительности и термоЭДС. Датчик
СВЧ-мощности содержит диэлектрическую подложку 1, экран, токонесущий проводник 3 с пространственно разнесенными по его длине и делящими его ка части поперечными зазорами 1, тер6
„„SU„„1499257 А 1
2 моэлементы 4, разделительные 5 и развяэывающие 6 конденсаторы, соединительные проводники 7 и контактные площадки 8. При подаче СВЧ-мощности на вход датчика часть ее поглощается термоэлементами 4, вызывая разогрев их горячих спаев, а оставшаяся часть мощности поступает на выход. Напряжение на выходах датчика равно сумме термоЭДС всех входящих в него термоэлементов 4 и пропорционально поглощенной в них СВЧ-мощности. Величины поперечных зазоров
1 в проводнике 3, определяемые за" данным соотношением, обеспечивают поглощение в термоэлементах 4 -равных значений мощности. Это приводит к появлению в них равных термоЭДС, а значит к повышению максимально возможной термоЭДС и чувствительности, 2 ип. метрах.
Цель изобретения — повышение чувствительности и термоЭДС.
На фиг.! приведена конструкция датчика СВЧ-мощности; на фиг.2— разрез А-А на фиг.1 °
Датчик СВЧ-мощности содержит диэлектрическую подложку 1, экран 2, токонесущий проводник 3 с пространственно разнесенными по его длине и делящими его на части поперечными зазорами, термоэлементы 4, разделительные конденсаторы 5, развязывающие конденсаторы 6, соединительные проводники 7, контактные площадки 8.
Ширина 1; каждого иэ зазоров подчинена соотношению
15 20
1О ° 1 1+
° °
1 er i (Р ак Рвгк) и -,)
1 о(25 где i — порядковый номер поперечного зазора;
Рь„ — падающая мощность на входе датчика;
Рьц„ - падающая мощность на выхо- 30 де датчика;
n — число поперечных зазоров; о< — коэффициент затухания
СВЧ-мощности в термоэлементах в направлении от входа к выходу датчика.
Величина коэффициента затухания может определяться, например., по формуле о(= 8 686 1
40 где — удельное поверхностное сопротивление пленки термоэлементов 4 (если они у обеих ветвей равны меж- д ду собой);
W — ширина токонесущего проводника;
Z — волновое сопротивление полосковой линии передачи, 50 образованной токонесущим проводником 3, диэлектрической подложкой 1 и экраном 2. Обычно, 7. 50 Ом.
При этом длина термоэлементов 4 может определяться, например, по формуле
3 149925
Изобретение относится к технике
СВЧ и может использоваться в СВЧ-ваттДля повышения технологичности все термоэлементы 4 выполняют из тонких пленок с одинаковыми свойствами. Расстояния между продольными осями термоэлемейтов 4 следует выполнить равными между собой. Для повышения термоЭДС длина термоэлементов
4 должна быть в несколько раз больше толщины подложки 1, например в
10 раз. Для повышения механической прочности, надежности и быстродействия преобразователя его следует установить на металлическое основание.
Термоэлементы 4 могут содержать две или три ветви. В случае, если пленки ветвей термоэлементов 4 имеют различные сильно отличающиеся значения удельного поверхностного сопротивления, например в 10 раз, то в расчетах берется меньшее значение и расчет длины термоэлементов 4D ведется по известным методикам расчета несимметричных устройств.
К выходу преобразователя может быть подключена согласованная нагрузка. В этом случае датчик является датчиком поглощаемой мощности.
К выходу датчика может быть подключен приемник СВЧ-мощности, например антенна. В этом случае датчж является датчиком проходящей мощности.
Датчик СВЧ-мощности работает следующим образом, При подаче на вход датчика СВЧмощности частв этой мощности поглощается термоэлементами 4, вызывая разогрев их горячих спаев, а оставшаяся часть мощности поступает на выход датчика. При этом на измерительных выходах датчика появляется напряжение, равное сумме термоЭДС всех входящих в него термоэлементов 4 и пропорциональное поглощенной в них
СВЧ-мощности. Величины поперечных зазоров в токонесущем проводнике 3, определяемые приведенным соотношением, обесйечивает поглощение в термоэлементах 4. равных значений мощности, что приводит к появлению в них равных термоЭДС, а значит, к повышению максимально возможной термоЭДС и чувствительности.
Формула из обретения
Датчик СВЧ-мощности, содержащий диэлектрическую подложку, на одной
7 е
1 каждого поперечного зазора выбрана из соотношения
Рак — Рьых
101 j1 + и Рек — х Ре — Ренк }}
11— 149925 где i и
Составитель P. Кузнецова
Редактор С. Патрушева Техред А,Кравчук Корректор И. Муска
Заказ 4686/43 Тираж 713 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 стороне которой расположен экран, а на другой — токонесущий проводник, разделенный на отрезки поперечными зазорами, в которых размещены термоэлементы, электрически соединенные
5 с отрезками токонесущего проводника, .и разделительные конденсаторы, термоэлементы соединены между собой последовательно по постоянному току, а их концы через развязывающие конденсаторы подключены к экрану, при этом концы первого и последнего термоэлементов соединены с контактными площадками, являющимися измерительными выходами датчика, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности и термоЭДС, ширина порядковый номер поперечного зазора, начиная от входа преобразователя, падающая мощность íà sxoде датчика; падающая мощность на выходе датчика; число поперечных зазоров; коэффициент затухания СВЧмощности в термоэлементах в направлении от входа к выходу датчика,
