Датчик свч-излучения
Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения. Датчик содержит поглотитель 4 СВЧ-излучения и пьезоэлемент 5 с обкладками 6, которые посредством кабеля 7 электрически связаны с регистратором 8. В датчик введены три звукопровода 1-3, длины которых L , L, L, связаны с длительностью сГСВЧ-излучения соотношениями L,, L,V o /2, L.J Vf, где V - скорость звука в звукопроводе. В результате поглощения СВЧ-энергии пбглотитель 4 нагревается и стремится расшириться.Возникающее в поглотителе 4 напряжение сжатия распространяется по звукопроводам 1 и 2 в виде звуковых импульсов (ЗИ). Первый ЗИ приходит на пьезоэлемент 5 после окончания СВЧ-импульса и сопутствующих ему электромагнитных наводок, а последующие ЗИ (отраженные от свободных концов звукопроводов 1 и 3) - после окончания регистрации первого. 1 ил. а (/) С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19) (И) с5)) 4 G 01 R 29/08
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
I ф(i ° - r""
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьХ,;,;.;;;;, (21) 4141730/24-09 (22) 31. 10.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (71) Институт прикладной физики
АН СССР (72) Н.А. Богатов, Ю.Я. Бродский, С.В. Голубев и В.Г. Зорин (53) 621.317.37(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1026087, кл. G Ol R 29/08, 1983.
Martin Д.Н. А simple absolute
power meter for millimeter and micrometer wavelengthes. The 5-th international conference on infrared
and millimers waves. F.R.G., October
6-10, 1980, р ° 183-184. (54) ДАТЧИК .СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение точности измерения. Датчик содержит поглотитель 4 СВЧ-излучения и пьезоэлемент 5 с обкладками 6, которые посредством кабеля 7 электрически связаны с регистратором 8. В датчик введены три звукопровода 1- 3, длины которых L<, 1., L длительностью ГСВЧ-излучения соотношениями Ь,, L ) Ч /2, 1. ) V, где
Ч вЂ” скорость звука в звукопроводе. В результате поглощения СВЧ-энергии п6глотитель 4 нагревается и стремится расшириться. Возникающее в поглотителе 4 напряжение сжатия распространяется по звукопроводам 1 и 2 в виде звуковых импульсов (ЗИ). Первый ЗИ приходит на пьезоэлемент 5 после окончания СВЧ-импульса и сопутствующих ему электромагнитных наводок, а последующие ЗИ (отраженные от свободных концов звукопроводов 1 и 3) после окончания регистрации первого.
1 ил.
1388817
Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-
Для обеспечения однородного нагре ва поглотителя 4 СВЧ-излучения последний изготовлен из материала,коэффициент К „ поглощения которого связан с поперечным размером d поглотителя 4 СВЧ-излучения соотношением
K„ 1/d. Поперечный размер d поглотителя СВЧ-излучения ограничен снизу (со стороны малых величин) необходимостью обеспечения достаточной механической прочности датчика СВЧ-излучения, а сверху (со стороны больших 4О величин) — условием малости его no сравнению. с характерным размером неоднородности СВЧ-поля.
Коэффициент К поглощения звукопроводов 1-3 целесообразно выбрать 45 из условия малых упругих напряжений
hPз, возникающих в результате нагрева звукопроводов 1-3, по сравнению с напряжениями ЬР„, возникающими в результате нагрева поглотителя 4 СВЧ5О излучения.
= >E>K с1, ьЕ и Кп (2) где И„- коэффициент линейного расширения материала поглотителя;
М вЂ” коэффициент линейного расширения материала звукопроводов
1-3; зовано, например, для измерения интенсивности СВЧ-излучения в волноводных и квазиоптических линиях передачи, Целью изобретения является повышение точности измерения.
На чертеже изображена структурная электрическая схема датчика СВЧ-изпу:чения.
Датчик СВЧ-излучения содержит пер вый 1, второй 2 и третий 3 звукопро воды. Между торцами:звукопроводов 1 и 2 жестко закреплен поглотитель 4 .СВЧ-излучения. Между другим торцом .звукопровода 2 и торцом звукопровода (3 жестко закреплен пьезоэлемент 5 с обкладками 6. Последние посредством кабеля 7 электрически связаны с регистратором 8.
Длины Ь| 1. L., звукопроводов 1 ,3 связаны со скоростью. V звука в зву:копроводах и длительностью СВЧ-импуль(!
25 са соотношениями
UE Uc
L — L V L —: (1)
2 2
E — модуль Юнга поглотителя 4 и
СВЧ-излучения;
E — модуль Юнга звукопроводов
1-3.
Для обеспечения акустического согласования всех элементов устройства целесообразно выполнять их в виде цилиндров с одинаковым сечением и из материалов с близкими волновыми сопротивлениями.
Датчик СВЧ-излучения работает следующим образом.
Импульсное СВЧ-излучение, генерируемое импульсным СВЧ-генератором (на чертеже не показан), падает на поглотитель 4 СВЧ-излучения и частично поглощается в нем, В результате о поглощения СВЧ-энергии поглотитель 4
СВЧ-излучения нагревает-.я и стремится расшириться. Возникающее в поглотителе 4.СВЧ-излучения напряжение сжатия распространяется по звукопроводам 1 и 2 в виде звуковых импульсов, величина напряжения сжатия в которых пропорциональна интенсивности СВЧ-излучения. Поскольку пьезоэлемент 5 же- стко укреплен между торцами звукопроводов 2 и 3, звуковой импульс сжимает пьезоэлемент 5. При этом на обкладках
6 появляется электрическое напряжение, пропорциональное напряжению сжатия в звуковом импупьсе (и, следовательно, интенсивности СВЧ-излучения), которое регистрируется с помощью регистратора 8.
Поскольку длина 1. звукопровода 2 удовлетворяет соотношению (2), первый звуковой импульс приходит на пьезоэлемент 5 после окончания СВЧимпульса, поэтому регистрация импульса электрического напряжения, возникающего на электродах пьезоэлемента
5 под воздействием звукового импульса, происходит в отсутствие сопутствующих генерации СВЧ-излучения электромагнитных наводок на электроды пьезоэлемента 5 и схему регистрации (кабель 7 и регистратор 8), что позволяет увеличить точность регистрации. Звуковой импульс, возбужденный поглотителем 4 СВЧ-излучения в звукопроводе 1 и затем отраженный от свободного торца этого звукопровода, и звуковой импульс, прошедший через пьезоэлемент в звукопровод 3 и затем отраженный от свободного торца звукопровода 3, приходит на пьезоэлемент после окончания регистрации пер1388817
Ф о р м у л а изобретения
Ь ) Чь(2; Ь, ) Чс, Ь ) Чc72, Составитель А. Лысов
Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар
Редактор Т. Парфенова
Заказ 1576/47 Тираж 772 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб.; д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие,. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вого звукового импульса, поскольку длины звукопроводов 1 и 2 удовлетворяют соотношениям (1) и (2). Это означает, что .отраженные звуковые импульсы не накладываются на первый импульс °
Датчик СВЧ-излучения, содержащий поглотитель СВЧ-излучения и пьезо-, элемент, соединенный с регистратором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, поглотитель СВЧ-излучения размещен между торцами введенных первого и второго звукопроводов, а пьезоэлемент размещен между торцами второго и введенного третьего звукопроводов, причем длины первого, второго и третьего звукопроводов выбираются из соотношения где V — скорость звука в звукопроводах;
I5 — длительность СВЧ-излучения,
