Способ измерения дисперсионных характеристик замедляющих систем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ 8 "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк (6t) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17 ° 12. 80 (21) 32213á0/18-21 t$1) М. ICA.3, с присоединениеМ заявки М

G 01 R .29/14

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53)УДК 621.38S. .б(088.8) Опубликовано 23.12.82. Бюллетень Йо 47

Дата опубликования описания 23. 12.82 (72) Авторы, изобретения

Л.Г.Лаэерсон и Л.И.Шульман (7t ) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СИСТЕМ

Изобретение атносится к ОВЧ электронике и может быть использовано при разработке ЭВП СВЧ и пассивных

СВЧ узлов, содержащих замедляющие системы (ЗС) .

Известен способ измерения дисперсионной характеристики 3С методом возмущающего тела, который проводит-. ся следующим образом.

Короткозамкнутый с двух сторон макет настраивается в резонанс и через него на тонкой нити притягивается малое возмущающее тело (пассивный зонд) . Регистрируя уход ре зонансной частоты, можно определить длину волны в системе .$1).

Однако возникает методическаяпогрешность измерения, обусловленная внесением в пролетный канал ЗС диэлектрика-.(нить и возмущающее тело) . Следует. отметить, что погрешнос ти измерения, связанные с недостат-, ками метода, -.возрастают цо мере. уменьшения длин волны измеряемого диапазона, в связи с чем измерения дисперсионных характеристик коротковолновых ЗС проводят на увеличенных макетах ° Недостатком такого моделирования является то, что при нем не моделируются конструктивно-технологические особенности изготовления реального узла ЗС (шероховатость поверхностей, влияние допусков, качество ВЧ контактов, образование галтелей припоя на стыках спаиваемых поверхностей и т.п.). . Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения дисперсионных характеристик замедляющих систем, включающий измерение резонансных частот короткоэамкнутых макетов с различным числом ячеек и последующую идентификацию видов колебаний, соответствукхцих этим частотам 12).

Недостаток этого способа заключае ся в том, что для определения однозначного соответствия между Чи и

f> необходимо, чтобы в резонансных макетах ЗС возбуждались все (8+1) виды колебаний. .Однако известно; что в зависимости от конфигурации ЗС и типа колебаний резонансы на частотах, соответствующих некоторым видам колебаний (например, вблизи границ полосы пропускания), не удается возбудить.

Целью изобретения является снижение трудоемкости -и повышение точности определения дисперсионных ха 983587

N-1 — Ф в зависимости от типа диспер. сии.

Сущность."предлагаемого метода состоит в следующем.

Пусть .изменяются два макета с чис-( лами ячеек-01 и N соответственно. l35

Причем„ согласно формуле изобретения

Й=-Мп,.àN =Мn« eM- простое число, а числа и,) и п взаимно простые (т.е. не имеющие общих множителей). В макете 91 возможны ре-,40 зонансы на частотах, соответствующих фазовым сдвигам на ячейку

7ГК где k = 0,1... М.n, в

). Юс макете Р2-. - Ф вЂ” ) где k=0, 1... Мп

М.п

Нетрудно убедиться, что общими для обоих макетов будут резонансные виды колебаний.с фазовыми сдвигами.

Ч()-Ч Ф) =0 о о

%i d) =ц(1) 7Ñ ми. ми (4) 9(2) -1(Mii;

И1 - в

1«) = 1ь) = @=.— ri. ,,),„= (й Юи, л

В случае, когда отсутствует 0 или Ф, граница полосы пропускания определяется по резонансной частоте, следующей за резонансной частотой, совпадающей у обоих макетов. 60

Когда отсутствовали виды колебаний с 0 и )С, оставшихся общих видов достаточно для идентификации резонан сных частот. При этом, поскольку тип дисперсии известен, то идентификарактеристик с известным типом дисперсии при возбуждении отдельных видов колебаний.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу измерения дисперсионных характеристик замедляющих систем, включающему измерение резонансных частот короткозамкнутых макетов r. различным числом ячеек и последующую идентификацию видов колебаний, соответствующих этим час- 10 тотам, измерения проводят на двух макетах, отличающихся числом ячеек в М раз, где М вЂ” простое число, измеряют резонансные частоты у обоих макетов, выбирают совпадающие часто- (5 ты, по числу кбторых судят о дисперсионной характеристике.

Причем, при отсутствии резбнансных частот, следующих за резонансной частотой, совпадающей у обоих маке- 20 тов, последнюю идентифицируют с границей пблосы пропускания, а при наличии резонансных частот, следующих за резонансной частотой, совпадающей у обоих макетов, последняя 25 идентифиц*)обуется с видами колебаний, 1 имеющих сдвиг на ячейку )= - В

M u ция осуществляется однозначным образом. Например, при нормальной дисперсии большие из совпадающих частот соответствуют виду колебаний т М

М-1 и (при аномальной дисперсии

1 = М)Д . Число М выбирается заранее, в зависимости -от того, по какому виду колебаний будет проводиться идентификация. Например, если М = 2 (оба макета с четным числом ячеек), то идентификация проводится по един1

1 у. ственному общему виду Ф= 2

При любом другом М ф 2 идентификация проводится по двум общим ви1 М-) дам = - )Г и = — 1 .

М М

Приведем конкретный пример реализации предлагаемого способа.

Допустим, что у исследуемой ЗС отсутствуют виды колебаний с g =0 и Е . В соответствии с предлагаемым способом определим виды колебаний, идентификация которых будет прово1. 2

РимеР ) 3 и 9 3®

В этом случае в соответствии с предлагаемым способом М=З. Определим возможные числа ячеек двух исследуемых макетов Н = Мп4 и И; =Мп . Согласно

1 предлагаемому способу и+ и:n должны быть взаимно простыми, например и =1 и =2 или и> =2, п<=3 и т.д.

Возьмем второй случай, т.е.

Я,)= 6, N =9. Легко убедиться в том, что в отсутствие видов колебаний с =0 и общими у обоих макетов бу1 2 дут виды с = -K и (= -Ж, которые .

3 3 и могут быть идентифицированы по совпадению резонансных частот обоих маке ток Заметим, что отсутствие одного или нескольких видов колебаний в резонансных макетах может иметь место при исследовании ЗС с селективными поглотителями. Теоретический анализ таких ЗС в настоящее время отсутствует, таким .образом предлагаемый способ является эффективным при определении дисперсионных характеристик таких систем.

Следует также сделать замечание о смысле термина совпадение резонансных частот . Такое совпадение может иметь место лишь в пределах погрешности эксперимента, которая в свою очередь складывается из погрешности метода измерения резонансных частот (обычно 10 ) и из разницы резонансных частот, соответствующих одному и тому же виду колебаний, в различных макетах иэ-за неточностей изготовления макетов. Последняя величина с учетом современной точности изготов

983587

Формула изобретения

Составитель Б.Баклаков

Техред М.Тепер Корректор А, Гриценко

Редактор Н.Гунько

Заказ 9912/52 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Р и

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ления и сборки макетов оценивается как 10 . Поэтому совпадающими следует считать резонансные частоты при условии если их разность меньше погрешности, связанной. с изготовлением макета.

Преимуществом предлагаемого спо» соба по сравнению с известным является возможность определения влияния погрешностей изготовления ЗС на дисперсионную характеристику ,одновременно с измерением самой дисперсионной характеристики

Приведенные примеры..показывают,: что предлагаемый способ по трудоемкости не сложнее известного, однако превосходит его по эффективности в случаях, когда не возбуждаются один или несколько видов колебаний.

Способ опробовывают при иэмере1нии дисперсионной характеристики 20

3С типа цепочка связанных резонатором в коротковолновой части сантимет рового диапазона, в резонансных макетах которой вид колебаний с Ч=Я не возбуждался, а резонансная часто-, 25 та вида 9=0, находилась вне рабочего диапазона измерительной аппаратуры. использование данного способа позволяет избежать изготовления увеличенных макетов и применения трудоем- ЗО ких зондовых методов.

Способ измерения дисперсионных характеристик замедляющих систем, включающий измерение резонансных частот короткозамкнутых макетов с различным числом ячеек и последующую идентификацию видов колебаний, соответствующих этим частотам, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения точности измерения дисперсионных характеристик с известным:типом дис-1 персии при возбуждении отдельных видов колебаний., измерения проводят на двух макетах, отличающихся числом яиеек в М раз, где М вЂ” простое число, измеряют. резонансные частоты у обоих макетов, выбирают совпадающие частоты, по числу которых судят о дисперсионной характеристике.

2. Способ по п.l о т л и ч а юшийся тем, что при отсутствии резонансных частот, следующих эа резонансной частотой, совпадающей у обоих макетов,,последнюю идентифицируют с границей полосы пропускания.

3. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что при наличии резонансных частот., следующих за резонансной частотой, совпадающей у обоих макетов, последняя идентифицируется с видами колебаний, имеющих

1 N-1 сдвиг на ячейку Q -X .и У= Ж

М M. в зависимости от типа дисперсии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Будник В.В., Хахилева Г.A.

Методы измЕрения параметров высокочастотных систем ЭВП с протяженным взаимодействием. Сборник..по электронной технике, вып.3 (1861 M. ЦНИИ Электроника, 1974, с. 16-18.

2. Вольднер О.A. и др..Техника сверхвнесенных частот. М., Атомиэдат

1974, с. 134 (прототип) .