Йеритель проходящей мощности

 

242272

О Й Й С А Н И Е

КЗОБРЕТЕНИЯ

N АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕДЬС7ВУ

1!ОЮЗ ОВВтВ!!ВА

Социал!!!!тичВВВ!!х

РВВпуб)тии

Зависимое От авт. свидетельства №

Ваяьлено 20,Х11,1967 (№ 1204008/26-9) Кл. 21 а,36/02 с,присоединением заявки №

МПК О 011

УДК 621.317.783 (08В.8) !!В!)б!)ВТВ!И5)Й и 0тирыт)1!1!

1ри I nl"err. М55иистрои игР

Опубликовано 25.17.1969. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 12.1Х,1969

/!!втор нзобрете ия! т е !

I т

А. H. Воронцов

\

1 и ЯЯВИТЕ IЬ

ИЗ.!". .БРИТЕЛЬ ПРОХОДЯЩЕЙ МОЩНОСТИ ((Втт!!тит ВВ !)В)тити П1 р 11 О р и е1

11звсстны проходные измерители мощности, содержян(н. в Полноводном тракте поглоща1ОЩИй ЭЛЕМЕН7.

Предлагаемый измеритель отличается тем, что в Iicl волноводнач система выполнена из двух переходов с круглого волновода на прямоугольный, внутри которых установлены no-! ëoï!DlolIiiiÐ пляс!Инк)1, и 1)ясноло?кеннОГО

" !еж ч" не)1)сх Он 3 ме1 тот!Иост(- .ИИОГО Tcliло!Iзолированного Отрсзка круглого волноиода, В последнем установлснь):1а торцах слюдяные окна, я в днямсгряльпой плоскости — ноглощаIОIЦЯЯ и I3cTIIII) 3. I) cT315ках KP>/Ãë0!" О волHoводя выполнены вход;1ыс н вы?тонные отверстия воздухонроводной снсгсмы калориметра, причем переходы н Kp) ãJI!Ié волновод ориенT l1P O B 31! К1 Т;1 «, iI"TO I i!)I JIOI)!310!1I I! t 11 J7 3CTIII) KII B круглом ИО;Iiiono;Iе н выходном переходе повсрпугьl Опн)сительно ног)!О!на!Он!с!! Пластинки но Ko;Iiloм 5!с!)с;Оде ня угол в пределах от

0 до 90". Э!О позволяет упсличип точность измсреннй.

IIa фнг. 1 нзобра?кен предлагаемый измеI)II1cJI»; Il3 фиг. 2 — - орненгац!Гя сектора элекTPIf ICCI OI О ПОЛИ 113 РЯЗЛН Н!ЫХ УтlЯСТКЯХ ИЗмеритсля. ! !змс!) и 1 ел ь м ОIцнос l и сОстОи! Пз вОЛИОВОд

НОГО K!Ii!ЯЛЯ 11 Kc!ЛОМЕI(5ИЧЕСКОГО ИЗ!МЕP!ГГЕЛ51 !

ЕНЛОВОй МОЩНОСТИ.

Волповодный канал содержит круглый металлический волновод 1, в котором расположена топкая поглощающая пластинка 2 из слюды, покрытой тонким слоем нихрома.

5 К этому волноводу с обеих сторон присоединяются волноводные переходы ) и 4 с прямоугольного на крут лый волновод, отделенные от круглого волновода слюдяными окнами 5 и б. Во входном волноводном переходе 8 paclo положена тонкая поглощающая пластинка 7, плоскость которой параллельна плоскости щироких стенок входного прямоугольного волновода. Поглощающая вставка и вставка в круглом волноводе устроены аналогично. Продоль15 ная ось пластинки 7 в круглом волноводе совпадает с его осью, а ее полость и выходной волноводный переход повернуты вокруг продольной оси на некоторый угоЛ относительно входного волноводного перехода, 20 Входной и выходной участки круглого волновода выполнены с отверстиями а. Диаметр отверстий выбирается значительно меньшим длины волны Х СВЧ-колебаний (0,05K) во избежание заметного излучения из волновода.

25 Снаружи круглый волновод ОкружЕН рубашкой 8 из теплоизоляционного материала, Калорнметрический измеритель тепловой мощности включает входную 9 и выходную 10 камеры, образованные наружной поверхностьто круглого волновода 1, рубашкой 8 и

50

65 теплоизолирующпми шайбами 11, часть волноводного канала, . ограниченного слюдяными окнами 5 и 6, калибравочну!о спираль 12, термоблок 13 с входным 14 и выходным 15 каналами, воздушный насос 16 и соединительные трубы 17 — 19.

Волноводные переходы 8 и 4 выполняют функцшо трансформаторов типов волн от волны типа Н,, в прямоугольно;I волноводе к волне типа Н.! в круглом волповоде и обратно. Пластинка 2 предназначена для поглощения некоторой части энерп(и СВЧ-колебаний, проходящей по волноводному каналу.

Бели !(и!а поглощаемой энергии определяется углом поворота поглоща!ошей пластинки.

Пластинка 7 предназначена для поглощеш!я энергии типов волн с поляризацией, отличной от поляризации волны во входном прямоугольном волповоде.

Входная 9 и выходная 10 камерь! обеспечгпзают звод и вывод воздушного потока з круглого волновода !, а так)ке теплопзоляцшо протека!Ощего патока воздуха от окружающей среды и соседних элементов конструкции. Слюдяные окна 5 !": б, расположенные наклош!о к оси волноводного капала для уменьшения огражения энергии СВЧ-колебаний, прсдогвращают паба и!у!о утечку воздуха за пределы воздухонесущей системы.

Спираль 12 обеспе швает возможность калибра,ê:i измерителя мощности на постоянном TQKc.. ермоолак 18 слу)кит для !!змереш.я разности температур возд,ха во входном

14 и вь!ход! ом !5 каналах с помощью батареи 20 термопар серебро-константан, включеппы:< последовательно. Спаи этих термопар расположены в каналах термоблока. Воздушный Н3сос 16 coaiT,ает HQTol< BOB+) );3 B Boaë)хопесу!цей c,fcòåf Iå. Соедпшггслы!ыс трубы

17 — 19 пз теплоизолирующего материала ооеспечивают copy«I!BI!I!0 отдель!!ых элементов воздухонесуIIEBII системы.

Знерг!и! падающей волны СВ -1-колсоаний, мощность которой необходимо измерить, подперсходу 8.

Г(озициями 21 и 22 обозначено направление вектора электрического поля падающей !зол-!!ы на участке входного волноводного перехода. Поскольку oflo перпендш<улярио к плоскости поглощающей пласпшкп 7, энергия падгпощей волны передается по входному волповодпому переходу практически без затухания в круглый волновод 1 и проходит вдоль участка с пластинкой 2. Плоскость ее составляет с Ha»paB.H(.H»ef! вектора элекгрического поля падающей волны угол и (позиция 28), oE 3El I!!LIE! 0T 90, H l103 i OI(f часть BH(Pi HH волны с вектором электрического поля Е, (позиция 28), параллельным плоскости пластинки, поглощается ею. Другая часть энергии с вект()ром электрического полл Е „" (позиции

24 и 25), перпендикулярным к плоскости пластинки 2, передается практически без затухания в выходной волноводный переход 4. Да5

j5

ЛЕЕ, IIPOII EIH ИЗМЕ() ИТЕЛЬ МОЩНОСТИ, ЭНЕОГИЯ ПО волноводному тракту передается в нагрузку, где поглощается основная ее часть. Оставшаяся часть энергии, отразившись ат нагрузки, возвращается в переход 4. Ориентация век-: тора электрического поля Е() отраженной волны в выходном волноводном переходе показана иа позициях 26 и 27. Пройдя переход, энергия отраженной волны попадает в круглый волновад с пластшзкой 2. Поскольку вектор электрического поля Ео отраженной волны пе;)пендикулярен к плоскости поглощающей плас!и i«Ei (позиция 28), то ее энергия пс поглощается пласт!и!кой и без затухания передается во входной волноводпый переход с пластинкой 7, плоскость которой составляет с н 3 EIP 3 !злс пи(м 13РКТоР 3 Е(з От!3 ажен ной Волны угол а (позиция 29) . Анало! и и!о часть

3!! 0 pÃHI i оТр ilкепн0и ВОл ны > Оп() едел я ем ая Век тором электрического поля F „, поглощается, а другая се часть, определяемая вектором L"0, проходит через входной полноводный переход без затyxaiEEE» (позиция 80) и направляется далее в сторону генератора.

HpëH÷øEó затухания и l3cTEllI нужно выбирать досч ыо lllo большой, чтобы энергия ко. !еоаний с Век! Ором B)icl

Для измерения тепловой мопшостп, выделяемой погл<лцающей пластинкой 2 в результате paccc»HH» B Ifpil части мощности СБЧ-колебаний, подзодпмой от генератора, предназначен калорпметрический .измеритель теплоBOII >!ОЩНОС! :!.

Он работает следу!ощим образом. Воздух

If3 OI

Нагретый воздух через трубу 19 поступает в выходной канал 15 термоблока и нагревает спаи терм обатapeil. Термо-э.;1.с. регистрируется миллпвольтметром, по которому определяется мощность С(3<(-колебаний, рассеиваемая в поглощаюп(ей пластинке. Для уменьшения тепловои постоянноп времени измерителя мощности круглып волновод выполнен из тонкой медной фольги.

Из прш!цппа работы измерителя мо!цност!г можно закл(очить, что пластинкой 2 поглощается часть энергии нада!Ошей волны и не поглощается эиер li» отраженной волны. Мощность, рассеиваемая в пластинке 2, не зависит от частоты îëåáàíèé СВЧ-генератора и определяется только величиной под!зодимой от генератора мощности и углом и. Измеряя с помощью калоримет(зического измерителя величину мощности, pacceèâàåìólo в поглощающей пластинке 2, и зная угол и, легко

I определя!от мощность, подводимую к измерителю от генератора, и мощность, прошедшу!О

242272 через измеритель к нагрузке, по соответствующим формулам.

Для того чтобы измеритель поглощал несущественную часть мощности, проходящей через него, необходимо угол а между пло- 5 скостыо пластинки 2 и вектором электрического поля во входном прямоугольном волноводе выбирать близким к 90. Можно работать и при углах, существенно отличающихся от 90, Однако в этом случае часть мощно- 10

cr», поглощаемой измерителем, может быть существенной и да>ке равняться единице при угле а, равном 0, что соответствует случаю полного поглощения измерителем поступающей мощности СВЧ-колебаний. В этом случае 15 он превращается в измеритель поглощаемой мощности.

При повороте входного волноводного перехода относигсльно остальной части измерителя мощности изменяется величина мощности 2п

CBrI-колебаний, рассеиваемой в пластинке 2, что приводит к изменешпо чувствительности измерителя. В этом случае также изменяется мощность, поступающая в нагрузку.

Таким образом, измеритель мощности с 25 вращающимся входным волноводным переходом одновременно выполняет функцию переменного аттенюатора.

Предмет изобретения

Измеритель проходящей мощности СВЧ-колебаний, состоящий из волноводной системы и воздушного калориметра, от гичающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений, полноводная система выполнена из двух переходов с круглого волновода на прямоугольный, внутри которых установлены поглощающие пластинки, и расположенного между переходами тонкостенного теплоизолированного отрезка круглого волновода, в котором установлены на торцах слюдяные окна, а в диаметральной плоскости — поглощающая пластинка, и в стенках которого выполнены входные и выходные отверстия воздухопроводной системы калориметра, причем переходы и круглый волновод ориентированы таким образом, что поглощаюшие пластинки в круглом волноводе и выходном переходе повернуты относительно поглощающей пластинки во входном переходе на угол в пределах от 0 до 90 .

242272 о

> >

7$, Фс/г. /

27 (Узиг, 2 Лакая fgg

Тираж ©©

Подписное

1—

lit!111!1!И Комитета но делам изобре>ений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

11реяириятиe,llатент, />!осква Г-59, Бережковская наб. 24 I