Сверхвысокочастотный измеритель мощности

 

Изобретение относится к радиоизмерениям. Цель изобретения - увеличение вольтваттной чувствительности и обеспечение заранее заданной частотной характеристики, а также уменьшение частотной зависимости. Для этого СВЧ-измеритель мощности содержит диэлектрический волновод 1 с заданными геометрическими размерами и диэлектрической проницаемостью, установленный под углом Брюстера к его оси, а также полупроводниковый анизатропный термочувствительный элемент 2, в виде прямоугольного диэлектрического резонатора. На торцовых гранях этого резонатора размещены омические контакты 3, на которых измеряется величина термо ЭДС. Одна из торцовых граней резонатора может быть срезана под углом Брюстера, и на ней размещена поглощающая нагрузка 4, что уменьшает частотную зависимость за счет обеспечения волноводного режима работы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СООЗ СоватСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECflYEiËÈH

1 1

1 - с,к Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTQPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

g3VZ.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4446652/24-09 (22) 24.06.88 (46) 23.05.90. Бюл, ¹ 19 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) Б.А.Мурмужев и В.И.Трифонов (53) 627.317.37(088.8) (56) Патент США ¹- 3360725, кл.324-95, опублик. 1981.

Авторское свидетельство СССР № 693782, кл. С 01 К 17/08, 1977. (54) СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к радиоизмерениям. Цель изобретения — увеличение вольтваттной чувствительности и обеспечение заранее заданной частотной характеристики, а также уменьше„.,SU„„1566297 А 1

Р1)g С 01 R 21/06

2 ние частотной зависимости. Для этого

СВЧ-измеритель мощности содержит диэлектрический волновод 1 с заданными геометрическими размерами и диэлектрической проницаемостью, установленный под углом Брюстера к его оси, а также полупроводниковый анизотропный термочувствительный элемент 2 в виде прямоугольного диэлектрического резонатора. На торцовых гранях этого резонатора размещены омические контакты 3, на которых измеряется величина термоЭДС. Одна из торцовых граней резонатора может быть срезана под углом Брюстера, и на ней размещена поглощающая нагрузка 4, что уменьшает частотную зависимость за счет

Cl

Ъ обеспечения волноводного режима работы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1566297

Изобретение относится к антеннофидерным устройствам СВЧ и может быть использовано для измерения непрерывной и средней импульсной СВЧ-мощности °

Цель изобретения - увеличение

5 вольтваттной чувствительности и обеспечение заранее заданной частотной характеристики, а также уменьшение частотной зависимости.

На фиг.1 приведена конструкция сверхвысокочастотного измерителя мощйости; на фиг.2 — вариант конструкции сверхвысокочастотного измерителя мощности; на фиг.З вЂ” зависимости

15 вольтваттной чувствительности и В/Вт от частоты f

Сверхвысокочастотный измеритель мощности содержит диэлектрический волновод 1, установленный под углом

Врюстера к его оси полупроводниковый анизотропный термочувствительный элемент ПАТЭ 2, выполненный в виде прямоугольного диэлектрического резонатора (ДР). На торцовых гранях ДР размещены омические контакты 3, на которых измеряется величина термоЭДС.

Одна иэ торцовых граней ДР может быть срезана под углом Брюстера и на ней размещена поглощающая нагрузка 4 °

Размеры диэлектрического волновода

1 и диэлектрическая проницаемость выбраны в пределах

А „(2b4K -I)) a/Ü 2, f. «Е„, где Л „„— минимальная длина волны

35 рабочего диапазона частот, а и Ь - ширина и высота диэлектрического волновода;

Е и Е„ — диэлектрические проницае- 40 мости волновода 1 и полупроводникового анизотропного термочувствительного элемента 2.

Использование вместо металлического диэлектрического волновода позволяет при одной и той же пробивной мощности уменьшить высоту волновода, а следовательно, увеличить вольтваттную чувствительность ° Выбор диэлектрической проницаемости ДВ E ."- Я„ позволяет изготовить ПАТЭ 2 в 3иде прямоугольного ДР, работающего на основном типе колебаний Е„ 1. Такой резонатор, с одной стороны, позволяет эффективно поглотить СВЧ-энергию и тем самым увеличить вольтваттную чувствительность, а с другой стороны, при выборе определенным образом длины

ДР обеспечить "дорезонансный" или "зарезонансный" режим работы, т.е. получить заранее заданную частотную характеристику вольтваттной чувствительности. При этом при работе в резонансном режиме обеспечивается увеличение вольтваттной чувствительности.

Частотная характеристика также может регулироваться выполнением одной из граней ДР под углом Брюстера, так как в этом случае имеет место волноводный режим работы ПАТЭ 2 с поглощением мощности как в ПАТЭ 2, так и в поглощающей нагрузке 4. Установка ПАТЭ

2 под углом Брюстера к продольной оси ДВ позволяет уменьшить отраженную мощность, т.е. увеличить вольтваттную чувствительность измерителя мощности

СВЧ-измеритель мощности работает следующим образом.

Волна Е, распространяющаяся по волноводу 1, поступает в ПАТЭ 2..

При выполнении к оси ДВ. длина ПАТЭ

2 выбирается из условия возбуждения в нем резонансного типа колебания и Лср 4 -10

1 = — — — - = — — — - = 4 5 мм, 21 Ед 2 /20,3

На фиг.2 видно (кривая 1}, что в этом случае частотная зависимость вольтваттной чувствительности является резонансной . Очевидно, что при изменении длины ПАТЭ 2 в заданном частотном диапазоне можно осуществить только "дорезонансный" или "зарезонансный" режим работы СВЧ-измерителя мощности, или сместить положение максимума вольтваттной чувствительности в сторону низких или высоких частот. При выполнении одной из граней ПАТЭ 2 под углом Брюстера осу" ществляется волноводный режим работы (кривая 2), что приводит к существенному изменению частотной зависимости вольтваттной чувствительности.

Формула изобретения

1. Сверхвысокочастотный измеритель мощности, содержащий волновод, на конце которого установлен полупроводниковый анизотропный термочувствительный элемент, размещенный под углом к оси волновода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения вольтваттной чувствительности и обе6297 где Л ии аиЬФиг.1

0, 0

26 И У0 sz У4 Ж АУ fг/Ъ

5 156 спечения заранее заданной частотной характеристики, полупроводниковый анизотропный термочувствительный элемент выполнен в виде прямоугольного диэлектрического резонатора, а волновод — диэлектрическим, геометрические размеры и диэлектрическая проницаемость которого выбраны из условия д /(2Ь Е -1) 7 " 2 Е р = »

Мин Ъ минимальная длина волны рабочего диапазона частот; соответственно ширина и высота диэлектрического волновода; диэлектрические проницаемости материала диэлектрического волновода и полупроводникового анизотропного термочувствительного элемента соответственно.

2. Измеритель по п.1, о т л ичающий с я тем, что уголмекду осью диэлектрического волновода и боковой поверхностью полупроводникового анизотропного термочувствительного элемента равен углу Брюстера.

3. Измеритель по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения частотной зависимости, одна из торцовых граней диэлектрического резонатора срезана под углом Брюстера к его продольной оси и на ней расположена введенная погло20 щающая нагрузка.