Датчик теплового радиоизлучения

 

Изобретение относится к технике радиоизмерений. Повышается точность путем увеличения помехозащищенности по отношению к авт.св. № 1161882. Датчшс (д) содержит цилиндрический резонатор 1, петлю 2 связи металлические лепестки 3 и 4 nipin-структуру (с) 5, две пары продольных прорезей 6, диэлектрический стакан 7, коаксиальный фидер 8 с центральным проводником 9, управляющий вывод 10 С 5. После установки С 5 в зазор между металлическими лепестками и диэлектрическим стаканом 7 настраивают Д на рабочую длину волны . Д соприкасается с биологическим объектом и после подбора амплитуды прямоугольного напряжения на С 5 производится отсчет значения температуры . В этом режиме Д выполняет дополнительно функции СВЧ-модулятора радиометра при выполнении условия: температура датчика Та равна температуре опорной нагрузки Т. Это приводит к дополнительному увеличению точности измерения, так как уменьшается коэффициент отражения в тракте СВЧ-радиометраг 2 ил. g (Л 1C ю 00 Од со Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUWI

РЕСПУБЛИК (д) 4 G Ol В 29/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ (61 ) 1161882 (21) 3782183/24-09 (22) 06.07.84 (46) 07.04.86. Бюл. У .13 (72) В.П. Егорычев (53) 621.317.328(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1161882, кл. G 01 В 29/08, 03.01.84 ° (54) ДАТЧИК ТЕПЛОВОГО РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике радиоизмерений. Повышается точность путем увеличения помехоэащищенности по отношению к авт.св.

Ф 1161882. Датчик (Д) содержит цилиндрический резонатор 1, петлю 2 связи, металлические лепестки 3 и 4

n1pin-структуру (С) 5, две пары продольных прорезей 6, диэлектрический

SU„„1223169 А стакан 7, коаксиальный фидер 8 с центральным проводником 9, управляющий вывод 10 С 5. После установки С 5 в зазор между металлическими лепестками и диэлектрическим стаканом 7 настраивают Д на рабочую длину волны. Д соприкасается с биологическим объектом и после подбора амплитуды прямоугольного напряжения на С 5 производится отсчет значения температуры. В этом режиме Д выполняет дополнительно функции СВЧ-модулятора радиометра при выполнении условия: температура датчика Тф равна темпе.ратуре опорной нагрузки Т .-Это приводит к дополнительному увеличению . ® точности измерения, так как уменьшается коэффициент отражения в тракте

СВЧ-радиометра. 2 ил.

12231

Подстройка датчика проводится диэлектрическим стаканом 7 на необходимую рабочую частоту.

Определяется величина

R =

0 У8

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может использовать» ся в медицине для диагностики, радиотермографии и др.

Бель изобретения — повышение точ5 ности путем увеличения помехозащищенности.

На фиг. 1 приведена конструкция предлагаемого датчика теплового радиоизлучения; на фиг. 2 — вид А на

10 фиг. 1.

Датчик содержит цилиндрический резонатор 1, петлю 2 связи, металлические лепестки 3 и 4, nipin-структуру 5, две пары продольных прорезей 6, диэлектрический стакан 7, коаксиальный фидер 8 с центральным проводником 9, управляющий вывод 10

nipin-структуры 5 °

Устройство работает следующим образом.

После установки nipin-структуры 5 в зазор между металлическими лепест» ками 3 и 4 диэлектрическим стаканом7. настраивают датчик на рабочую длину волны. Датчик теплового радиоизлучения приводится в соприкосновение с биологическим объектом и после подбора амплитуды прямоугольного напря.жения íà nipin-структуре 5, при ко30 . торой будет скомпенсировано показание на выходе радиометра, производится отсчет значения температуры. В этом режиме датчик выполняет дополнительно функции СВЧ-модулятора радиометра при выполнении условия: температура датчика Т> равна температуре Т опорной нагрузки.

Величина емкости С„ nipin-структуры определяется как

8 S

С Ф- х где — относительная диэлектрическая проницаемость материала nipin-структуры 5;

S — площадь полупроводника ni45

pin-структуры 5;

w — - толщина полупроводника.

69 2 где R — активное сопротивление nipin-структуры 5 при нулевом или отрицательном смещении; удельная проводимость полу.проводника.

Таким образом, датчик при нулевом смещении на nipin-структуре 5 имеет ту же добротность на СВЧ, так как шунтирующим действием Rc, можно пренебречь.

При подаче положительного смещения на nipin-структуру 5 емкость в емкостном зазоре по-прежнему определяется величиной С„, а активное . сопротивление выражается известной формулой

2bkT Я 1

R "- --- g (----) b+1) дт, Ь где I+ — ток прямого смещения.

Величина:R+ может быть снята экспериментально. Необходимая величина

Rq обеспечивается выбором режима генератора прямоугольного напряжения таким образом, что температура niрЫ»структуры 5 устанавливается равной температуре поверхности тела в месте измерения температуры. В этом случае устанавливается необходимое соотношение Т = Т . Выполнение услОвия Т = Т, помимо увеличения точности измерения температуры, приводит к тому, что управляемый датчик теплового радиоизлучения в составе модуляционного радиометра автоматически заменяет функции модулятора

СВЧ. Это обуславливает дополнительное увеличение точности измерения, так как уменьшается коэффициент отражения в тракте СВЧ-радиометра (уменьшается рассогласование линии за счет переноса модулятора непосредственно в место, где проводится измерение температуры)..

Формула изобретения

Датчик теплового радиоизлучения по авт.св. Р 1161882, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности путем увеличения помехозащищенности, в емкостном зазоре установлена введенная nipinструктура, торцовые поверхности которой контактируют с металлическими лепестками.

1223169 фиг. 2

Составитель P. Кузнецова

Редактор С. Саенко Техред Н.Бонкало Корректор В. Бутяга

Заказ 1709/49 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

° Ю

Фйлиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4