Устройство для измерения свч-мощности

 

О П И С A Н И E 425I2 3

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советские

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) 3 аявлено 23.06,72 (21) 1800102/26-9 (51) М. Кл, G Olr 21/08 с присоединением заявки №

1оаударствеииый комитет

Совета Министров СССР до делам изаоретеиий и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 25.04.74. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 27.09.74 (53) УДК 621.317(088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Завистанавичюте и К. К. Репшас

Институт физики полупроводников АН Литовской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВЧ-МОЩНОСТИ

Изобретение относится к области применения полупроводников в измерительной технике СВЧ.

Известно устройство для измерения СВЧмощности, состоящее из полупроводникового датчика в виде прямоугольной пластинки, к концам которой прикреплены проводники, отрезка прямоугольного волновода и постоянного магнита, причем полупроводниковая пластинка помещена в отрезках волновода таким образом, чтобы ее плоскость была перпендикулярна направлению магнитного СВЧ-поля, а съемочные провода выведены через отверстия в центрах широких стенок волновода.

Отрезок волновода с полупроводниковой пластинкой помещен между полюсами постоянного магнита так, чтобы направление магнитного поля постоянного магнита было параллельно направлению магнитного СВЧ-поля в волноводе. Измерение СВЧ-мощности проводится путем измерения э.д.с., возникающей на съемочных контактах при одновременном воздействии на полупроводник СВЧ-поля и магнитного поля постоянного магнита.

Однако в известном устройстве возникает паразитная контактная э.д.с., так как съемочные контакты находятся в области максимального значения напряженности электрического СВ"1-поля. Кроме того, так как измеряемая э.д.с. возникает в направлении напряженности электрического СВЧ-поля, то при уровнях мощности, когда электропроводность полупроводника начинает зависеть от напряженности электрического поля, в том же направлении, что и полезный сигнал, будет проявляться так называемая «гармоэдс» из-за параметрического детектирования высших гармоник, которые в СВЧ-трактах в обычных условиях всегда имеются. Эта э.д.с. в опре10 деленных условиях может даже превосходить полезный сигнал.

Все это существенным образом снижает тончость измерений.

Целью изобретения является повышение

15 точности измерения.

Для этого полупроводниковый датчик нитеобразной формы со съемочными проводами на концах расположен параллельно широким стенкам волновода, а съемочные провода вы20 ведены через отверстия в узких стенках волновода, причем постоянный магнит установлен на широких стенках прямоугольного волновода.

На чертеже приведена схема устройства.

25 Устройство для измерения СВЧ-мощности содержит прямоугольньш волновод 1, магнит

2, полупроводниковый датчик нитеобразной формы 3 со съемочными проводами 4 на концах и индикатор 5.

30 Устройство работает следующим образом.

425123

15

Составитель Т. Лебедева

Редактор А. Зиньковский Техред Е, Борисова

Корректор Л. Орлова

Заказ 2678/3 Изд. № 745 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

При прохождении СВЧ-волны через отрезок волновода с полупроводниковым датчиком 3 из-за малости размера датчика в направлении вектора напряженности электрического СВЧ-поля по сравнению с размером в направлении вектора напряженности магнитного СВЧ-поля и неоднородного распределения мощности СВЧ-колебаний по сечению волновода в датчике возникают холловские токи короткого замыкания в направлении распространения электромагнитной волны. При взаимодействии этих токов с внешним магнитным полем, они отклоняются вдоль датчика, вследствии чего на концах образца возникает э.д.с., пропорциональная СВЧ-мощности, которая измеряется обычным способом.

Так как в данном случае датчик расположен таким образом, что съемочные контакты находятся у узких стенок волновода, где напряженность электрического СВЧ-поля практически равна нулю, то проявление паразитных контактных э.д.с. будет весьма мало.

Кроме того, поскольку в данном случае э.д.с. возникает в направлении, перпендикулярном вектору напряженности электрического СВЧ-поля, и вместе с тем, направлению действующих гармоэдс, то их влияние значительно уменьшается. Вследствие этого точность измерения СВЧ-мощности увеличивается, причем чувствительность устройства не меньше чувствительности известного, (Чувствительность а известного устройства .,= =,>-и- н„

P а чувствительность предложенного устройства а = =l рР10 твН

Р где V — напряжение на выходе датчика 3 (мв);

Р— измеряемая мощность (квт); р(см /в сек) — подвижность носителей тока;

Но(э) — внешнее магнитное поле;

l> и 4 — размеры датчиков в направлении снимаемой э.д.с. в известном и данном устройствах соответственно).

Предмет изобретения

Устройство для измерения СВЧ-мощности; содержащее отрезок прямоугольного волновода, размещенный в нем полупроводниковыи датчик, постоянный магнит, установленныи на прямоугольном волноводе, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, полупроводниковый датчик нитеобразной формы со съемочными провода= ми на концах, расположен параллельно широким стенкам волновода, а съемочные провода выведены через отверстия в узких стенках волновода, причем постоянный магнит установлен на широких стенках прямоугольного волновода.