Волноводный пондеромоторный свчваттметр

 

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

4ага

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 30.10.72 (21) 1841619/26-9 (51) М. Кл. G Olr 21/04 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.09.74. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 04.05.75

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317(088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Ступарь и В. Д. Кукуш

Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) ВОЛНОВОДНЫй ПОНДЕРОМОТОРНЫИ СВЧ-ВАТТМЕТР

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к измерению мощности СВЧ-колебаний пондеромоторными способами.

Известны пондеромоторные ваттметры крутильного типа, выполненные на прямоугольных и круглых волноводах с применением нити подвеса. Такие ваттметры используются в качестве образцовых, они обладают высокой точностью и возможностью абсолютной калибровки.

Однако известные ваттметры имеют пониженную вибропрочность и виброустойчивость, затрудняющие возможность их нормальной эксплуатации в условиях вредных механических воздействий. Особенно этот недостаток присущ поляризационным пондеромоторным ваттметрам, имеющим сравнительно тяжелую подвесную систему в виде полуволновой диэлектрической пластины, выполненной чаще всего из фторопласта для обеспечения высокой электрической и тепловой прочности ваттметра. Поэтому рассмотрение и описание изобретения ведется на примере поляризационного ваттметра как самого трудного случая реализации пондеромоторного ваттметра крутильного типа.

Целью изобретения является повышение вибропр очности и виброустойчивости ваттметра.

Для этого полость волновода, в которой расположен подвижный элемент, заполнена неполярным жидким диэлектриком.

На чертеже приведена схема конструкции

5 ваттметра.

Волноводный пондеромоторный СВЧ-ваттметр содержит круглый волновод 1, подвесную систему, состоящую из диэлектрического, например кварцевого, стержня 2, зеркальца

1п 3, диэлектрического подвижного элемента 4, представляющего собой диэлектрическую или металлическую пластину — поляризатор, узел отсчета углового положения подвесной системы, состоящей из автоколлиматора 5 и тан15 генсного механизма 6, в который входит зеркальце 3, автоколлиматор 5 и нить подвеса 7.

Внутренняя полость волновода 1 заполнена жидким диэлектриком 8, удерживаемым в волноводе 1 диэлектрическими согласую20 щими конусами 9, кроме того, в ваттметр входит сильфон 10.

Ваттметр работает следующим образом.

На вход ваттметра поступает волна типа

Нп с круговой поляризацией. Вследствие

25 трансформации ее плоскости поляризации подвижным элементом 4 ваттметра волна закручивает подвесную систему ваттметра на угол, пропорциональный мощности проходящих по волноводу волн и жесткости кручения

30 нити подвеса 7. Пондеромоторный момент

444123 возникает при трансформации поляризации волны.

Диэлектрические, например фторопластовые, конусы 9 служат для согласования участка волновода с жидким диэлектриком с волноводом, заполненным воздухом. Волновод 1 в месте заполнения его жидким диэлектриком

8 имеет уменьшенный внутренний диаметр, пропорциональный диэлектрической проницаемости диэлектрика 8, его заполняющего, с плавным переходом по диаметру к волноводу обычного сечения, заполненного воздухом.

Сильфон 10 служит в качестве компенсирующего устройства в связи с небольшим изменением объема диэлектрика 8 при работе ваттметра в большом диапазоне рабочих температур. При сужении диапазона температур, например при работе ваттметра в комнатных условиях, сильфон 10 можно не ставить.

Жидкий диэлектрик 8 и материал диэлектрического подвижного элемента 4 выбираются из электрических соображений и с учетом того, чтобы средний удельный вес материала подвижной части ваттметра был бы приблизительно равен удельному весу жидкого диэлектрика 8, а центр давления жидкого диэлектрика 8 совпадал с центром тяжести подвижной части ваттметра.

В качестве жидкого диэлектрика 8 лучше всего использовать фторорганические и кремнийорганические химически чистые жидкие диэлектрики.

5 Расположение подвижной части ваттметра в жидком диэлектрике 8, заполняющем волновод 1, обеспечивает ему высокую тепловую, электрическую, вибрационную и ударную прочность и устойчивость к механическим воз10 действиям без его повреждения с едва заметным нарушением характеристик прибора в момент действия возмущающих сил, устраняет влияние конвекции и изменения давления в волноводе на показания ваттметра.

15 Такой пондеромоторный ваттметр может найти применение в измерительной технике в качестве измерителя СВЧ-мощности в широком диапазоне частот и уровней мощности, 20 Предмет изобретения

Волноводный пондеромоторный СВЧ-ваттметр, содержащий отрезок волновода с подвесной системой, подвижный элемент и инди25 катор, отличающийся тем, что, с целью повышения вибропрочности и виброустойчивости, полость волновода, в которой расположен подвижный элемент, заполнена неполярным жидким диэлектриком.