Датчик свч-мощности

 

Использование: в радиоизмерительной технике в качестве датчика СВЧ-мощности и нагрузки с регулируемым модулем коэффициента отражения, измерительного зонда в двенадцатиполюсных системах, в качестве устройства для измерения модуля эффективного коэффициента отражения выхода ваттметров СВЧ проходного типа. Сущность изобретения: датчик СВЧ-мощности представляет собой подвижный отражатель в виде коаксиальной системы диэлектрического и полупроводникового цилиндров, расположенных в прямоугольном волноводе перпендикулярно узким стенкам, прикрепленных к концам усоз V- образного согласованного поглотителя. Выводы ,пол у провод пикового цилиндра подключены к источнику тока. За счет изменения проводимости полупроводникового цилиндра достигается регулировка модуля коэффициента отражения устройства, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 21/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (Л

С:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832327/09 (22) 18,01.90 (46) 28.02.93. Бюл. N. 8 (75) Ш.Х.Исхаков (56) Механников А.И., Чуйко B,Ã. Болометрические преобразователи проходного типа как многофункциональные меры сравнения на

СВЧ. — Измерительная техника, 1983, М 3.

Авторское свидетельство СССР

N . 1231471, кл. G 01 R 21/04., 1983. (54) ДАТЧИК СВЧ-МОЩНОСТИ (57) Использование: в радиоизмерительной технике в качестве датчика СВЧ-мощности и нагрузки с регулируемым модулем коэффициента отражения, измерительного зонда в двенадцатиполюсных системах, в

Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано в качестве датчика измерительного зонда в двенадцатиполюсных системах, в качестве устройства для измерения модуля эффективного коэффициента отражения ваттметров СВЧ проходного типа.

Целью изобретения является уменьшение частотной неравномерности, На фиг, 1 и 2 представлен датчик СВЧмощности.

Датчик содержит отрезок 1 линии передачи, диэлектрический цилиндр 2 и полупроводниковый стержень 3, Выводы 4 от полупроводникового стержня 3 выведены в промежутках между внешней поверхностью поглотителя 5 и узкой стенкой отрезка 1 и подключены к источнику тока 6(фиг. 1), Либо выводы 4 полупроводникового стержня 3. Ж«, 1798712 А1 качестве устройства для измерения модуля эффективного коэффициента отражения выхода ваттметров СВЧ проходного типа.

Сущность изобретения: датчик СВЧ-мощности представляет собой подвижный отражатель в виде коаксиальной системы диэлектрического и полупроводникового цилиндров, расположенных в прямоугольном волноводе перпендикулярно узким стенкам, прикрепленных к концам "усов" Vобразного согласованного поглотителя, Выводы .полупроводникового цилиндра подключены к источнику тока. За счет изменения проводимости полупроводникового, цилиндра достигается регулировка модуля коэффициента отражения устройства, 2 ил, выводятся из отрезка 1 через отверстия 7 в узкой стенке и припаиваются к конструк.. ив-, 1 ным емкостям 8. Полупроводниковый стер- жень 3 включается в одно из плеч i ГЪ автобалансного резистивного моста 9, обес- печивающего измерение мощности СВЧ, О поглощенной полупроводниковым стерж- «4 нем 3 (фиг. 2), ° юй .

Устройство работает следующ ;м обра- ) зом, Если использовать в качестве стер;кня 3 попупроаодннк О Отрнцатепьнын ТКС, то при отсутствии тока источника б полупротюаапЭ водниковый стержень 3 Ilo воздействию на

СВЧ-поле в тракте ведет себя как диэлектрик, При этом его омическое сопротивление максимальное. Глубина ски -слоя такова, что он может быть представлен эквивалентным металлическим стержнем со значитель1798712

Но меньшим диаметром, Коэффициент отражения от такого стержня минимальный. При пропускании по стержню постоянного тока он нагревается, его сопротивление уменьшается, уменьшается также глубина скин-слоя и по своему воздействию на поле СВЧ он становится близким к металлическому стержню такого же диаметра и модуль коэффйциента отражения от стержня растет. Таким образом применение полупроводникового стержня 3, подключенного к источнику тока 6, позволяет получить изменение модуля коэффициента отражения в широких пределах.

Достоинством измерительного зонда такай конструкции является слабая частотная зависимость чувствительности зонда к СВЧ полю в диапазоне отрезка 1 волновода и возможность ее регулирования, расширение динамического диапазона измеряемых мощностей, в области больших и сверхбольших уровней, При использовании зонда в диапазоне малых и средних уровней мощности для повышения его чувствительности отрезок 1 может быть выполнен.в виде плавно суженного волноводв. При этом стержень 3 помещается в месте минимальной высоты отрезка 1. Если используется полупроводниковый стержень 3; длйна которого меньше ширины поперечного сечения отрезка 1, то для повышения чувствительности зонда используется переход йа

Н-образный или П-образный волновод. При этом стержень 3 помещается в области максимальной концентрации поля в тракте.

Применение СВЧ-устройства для измерения модуля эффективного коэффициента отражения проходных ваттметров СВЧ.

Модуль эффективного коэффициента отражения выхода ГЭ проходных ваттметров является характеристикой качества проходных ваттметров и характеризует зависимость показаний ваттметра от фазы коэффициента отражения нагрузки, подключаемой к его выходу, Методика измерения Гэ заключается в

" следующем, К выходу ваттметра подключается нагрузка с известным модулем коэффициента отражения Гн и переменной фазой р, Плавно изменяя фазу нагрузки иодно временно поддерживая постоянной падающую на нагрузку мощность Рп. снимают показания ваттметра. При этом изменение фазы должно быть более 180, Определяют максимальное Amax и минимальное Amln показания ваттметра и рассчитывают коэффициент Гэ по формуле

Авах Amain

Устройство, конструкция которого

"5 представлена на фиг, 1, одновременно может выполнять функции датчика уровня подающей мощности и нагрузки с известным коэффициентом отражения. Величина коэффициента отражения нагрузки обеспечива20 ется изменением тока через полупроводниковый стержень 3.

Для практической реализации в качестве полупроводникового стержня 3 может быть использован, например, материал терморезисторов ТШ1 или СТ3-29, либо сами терморезисторы. Платиновые выводы терморезисторов привариваются к полупроводниковому стержню 3 стандартной технологии. Источник тока 6 выполнен по обычной схеме. Согласующий поглотитель 5 может быть изготовлен из полижелеза или ферроэпоксида, Формула изобретения

Датчик СВЧ-мощности, содержащий отрезок прямоугольного волновода, в котором размещен подключенный одним концом к первой его узкой стенке полупроводниковый чувствительный элемент,,о т л и ч а ю40 шийся тем, что, с целью уменьшения частотной неравномерности, полупроводниковый чувствительный элемент выполнен в виде цилиндрического стержня, который размещен перпендикулярно к узким стен4б кам прямоугольного волновода и подключен другим концом к второй из них.

1798712 ф г.

Составитель Л.Белая

Техред М.Моргентал

Корректор Ч.Петрова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 769 Тираж Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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