Устройство для измерения мощности свч-сигнала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

36304l

Сотов Советск«а

Соииалистичвскит

Рвслуолин

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27Х11.1970 (№ 1462906/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Ч, Кл. G Olr 21/12

Комитет ло делам

«аобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

Опубликовано 20.Х!1.1972. Бюллетень № 3 за 1973

Дата опубликования описания 20.II.1973

УДК 621.317.78(088.8) Автор изобретения

В. И. Ступарь

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ СВЧ-СИГНАЛА

Изобретение относится к области измерительной техники и касается радиоизмерений на СВЧ.

Известны устройства для измерения мощноности СВЧ-сигнала, содержащие отрезок прямоугольного волновода с расположенной в нем струной и отсчетное устройство.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства.

Для этого в предложенном устройстве струна закреплена в полости волновода асимметрично по отношению к его широким стенкам, а отсчетное устройство установлено с двух противоположных сторон струны по узким стенкам волновода.

Один из электродов соединен с положительным потенциалом батареи, другой — с отрицательным, средняя точка батареи заземлена. Если на струну подают, например, положительный потенциал, то она притягивается к

° отрицательному ножу и отталкивается от положительного. Перемещение средней части струны проворционально подаваемому на струну потенциалу и величине напряжения батареи. Постоянная электрометра по напряжению зависит от натяжения нити и расстояния между ножами — чем больше натяжение и расстояние, тем выше значение постоянной.

Обычно постоянная электрометров имеет величину 10 - в/,ттл.

На чертеже схематически изображено предложенное устройство.

Параллельно широким стенкам отрезка

П-образного волновода 1 на небольшом расстоянии от одной из них расположена диэлектрическая струна 2, закрепленная в держателях 8. Натяжение струны 2 создается винтом держателя 8 и пружинами 4. В узкой стенке волновода 1 по центру струны 2 одно против

10 другого выполнены отверстия в которые вставлены металлические трубки 5, являющиеся предельными аттенюаторами для устранения излучения мощности СВЧ наружу и позволяющие наблюдать смещение струны 2 под влия15 нием мощности СВЧ. С одной стороны волновода перед трубкой 5 установлен осветитель 6, с другой стороны за трубкой 5 — зрительная труба (микроскоп 7), имеющая отсчетную шкалу для количественной оценки величины

20 смещения центра струны 2. Электрическая составляющая электромагнитного поля СВЧ— волны, поступающей в волновод 1, вызывает поляризацию диэлектрического материала струны 2. Вследствие этого на поверхности

25 струны 2 возникают связанные заряды, противоположные по своему знаку зарядам на широких стенках волновода 1. Между широкими стенками волновода 1 и струной 2 действуют силы притяжения, прямо пропорцио30 нальные зарядам стенок волповода 1 и вели363041 чине связанных зарядов на струне 2, вызываемых ими, и обратно пропорциональные расстояниям между струной 2 и широкими стенками волновода 1. В результате струна 2 притягивается к ближайшей широкой стенке волновода 1.

В итоге струна 2 прогибается и занимает положение, при котором пондеромоторные силы будут уравновешены силами упругости струны 2. Перемещение средней части струны наблюдают с помощью микроскопа 7 с окулярной шкалой.

В связи с тем, что для неполярного однородного и изотропного диэлектрика поляризация устанавливается практически мгновенно за время 10-" — 10 " сек, связанные заряды на струне 2, имеющие знаки, противоположные знакам зарядов на широких стенках волновода l, успевают изменяться с изменением знаков и величины зарядов на широких стенках волновода 1, т. е. поляризация во всем объеме неполярного однородного изотропного диэлектрика (каким и должен быть материал струны

2) успевает за изменением электрического поля СВЧ-волны в волноводе 1.

Для струны 2 лучше всего использовать стеклянную или кварцевую нить, обладающие удовлетворительной упругостью, На низких уровнях мощности возможно использование металлической нити в связи с тем, что металл можно представить себе как диэлектрик с бесконечно большой диэлектрической проницаемостью.

Для уменьшения погрешности рассогласования длину струны 2, находящейся в полости волновода l, выбирают не менее половины наибольшей длины волны в волноводе рабочего диапазона длин волн.

Для увеличения чувствительности на струну

2, например, методом распыления в вакууме можно напылить тонкий слой диэлектрика с большой диэлектрической проницаем остью, например тиконда. Это позволит снизить предел измерения устройства.

Возможно также построение устройства с

1р электрическим отсчетом величины отклонения нити 2 под влиянием мощности СВЧ, если установить за зрительной трубой фотоэлемент или фотосопротивление со схемой индикации.

Для увеличения чувствительности также в

15 случае измерения мощности амплитудно модулированных, в том числе импульсно модулированных источников СВЧ-излучений, возможно применение резонансного способа отсчета показаний, при котором собственную частоту

2р струпы 2 с помо цью винта держателя 8 и натягивающих пружин 4 выбирают равной частоте модуляции или частоте повторения модулирующих импульсов источника СВЧ-сигналов.

Предмет изобретения

Устройство для измерения мощности СВЧсигнала, содержащее отрезок прямоугольного

5р волновода с расположенной в нем струной и отсчетное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения его чувствительности, струна закреплена в полости волновода асимметрично по отношению к его широким стенЗ5 кам, а отсчетное устройство установлено с двух противоположных сторон струны по узким стенкам волновода.

363041

Редактор Е. Кравцова

Заказ 304i8 Изд. № 6" Тираж 404 Подписное

UHHHIlH Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель С. Лукинская

Техред Т. Миронова

Корректоры: Е. Миронова и И. Божко