Способ определения амплитуд собственных волн в многоволновом волноводе

ОП И САНИ Е ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваКл, 21 а 4, 7 Заявлено 07 11.1967 ( 1131275/26-9)с присоединением заявкиМПК Н 01 ПриоритетОпубликовано 06.1.1970, БДата опубликования описа Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, С, Смоловик аявите СПОСОБ ОПРЕДЕЛ В МНОИЯ АМПЛИТУД СОБСТВЕННЫХ ВОЛВОЛНОВОМ ВОЛНОВОДЕ Известны способы определения амплитуд собственных волн в многоволновых волноводах (способ измерения диаграммы направленности излучения с открытого конца волновода, способ зондов, способ направленных ответвителей), Такие способы требуют или больших величин передаваемой по волноводу мощности, наличия чувствительного приемника и малогабаритного и подвижного индикатора СВЧ-поля (зонд с детектором), или же наличия достаточного количества специальных направленных ответвителей,Предлагаемый способ отличается тем, что для измерений при малой передаваемой по волноводному тракту мощности и неподвижном индикаторе применен интерферометр Майкельсона. Отражающие зеркала интерферометра устанавливаются на одинаковом расстоянии от его центра и отмечается максимальный сигнал индикатора. Затем одно из зеркал передвигается на некоторое расстояние, при котором измеряется сигнал индикатора. Число таких измерений должно быть равно числу исследуемых волн, а сами результаты, делимые на первое измерение максимального сигнала, дадут свободные члены уравнений относительно квадратов амплитуд волн. Эти измерения повторяются после поворота интерферометра на угол 90 вокруг оси исследуемого волновода, после чего амплитуда,волны находится как корень квадратный изсуммы квадратов амплитуд этой волны, найденных при двух положениях интерферометраотносительно волновода, По этим двум изме 5 рениям находят и поляризацию каждой изволн.Для определения амплитуд волн в многоволновом волноводе используют волноводныйвариант интерферометра Майкельсона с полу 10 прозрачным (или слабоотражающим) зеркалом, выполненным в виде тонкой диэлектрической пластины. Например, в полом металлическом волноводе такой интерферометр выполняется в виде волноводного креста, волно 15 воды которого расположены под углом 90друг к другу, причем диэлектрическая пластина крепится в узкой щели под углом 45 косям всех волноводов,Отражающими зеркалами при этом служат20 поршни в плечах интерферометра, а индикатор должен реагировать на волны всех типов,падающих на него. Таким индикатором является сурьмянистый индий, охлажденныйжидким гелием, пластина которого закрывает25 конец волновода.Если оба зеркала (поршня) интерферометра установлены на одинаковом расстоянии отего центра (точки пересечения осей волноводов и полупрозрачного зеркала), то волны30 всех типов, независимо от длины их волны ц(2) Составитель М. ПорфировТехред Л, В, Куклина Корректор Л, И, Гаврилова Редактор Н. Коган Заказ О 8/4 Тираж 500 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва Ж, Раушская наб д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 волноводе, будут идти от обоих зеркал в волновод индикатора синфазно и, таким образом, их амплитуды будут максимальны и сигнал индикатора оказывается пропорциональным сумме где а - амплитуда волны с номером п,М - число волн.ХЕсли сдвинуть одно из зеркал на - , где Х - длина волны в свободном пространстве, то сигнал до нуля не упадет, поскольку длина волны всех волн в волноводе больше Х и каждая волна, отраженная от одного зеркала, скомпенсирует до нуля такую же волну, отраженную от другого зеркала, лишь при определенном положении зеркала, при котором другие волны компенсироваться не будут.При произвольной разности расстояний 1 между зеркалами и центром интерферометра сигнал на индикаторе пропорционален следующей сумме:Н4а соза - 1= Ьздл=1 где Л - длина волны с номером и в волноводе.Передвигая У раз зеркало и измеряя при этом величину 6, получают систему У уравнений относительно квадратов амплитуд Лг волн, Поделив обе части равенства (2) на до, получают уравнения, в обеих частях которых стоят квадраты относительных амплитуд.Применяемый волноводный мост сам может возбудить волны высших типов. Однако расчет показывает, что если поперечный размер вол.новода больше Х более чем в 20 раз, то мощ.ность, переносимая этими волнами, составляет менее 0,097 о от подходящей мощности и5 этими волнами можно пренебречь, Посколькукоэффициент отражения диэлектрической пластины зависит от поляризации падающей вол.ны (он максимален, если вектор Е перпендикулярен плоскости падения, и равен нулю, ес ли вектор Е параллелен этой плоскости), топосле проведения описанных выше измерений интерферометр необходимо повернуть на 90 вокруг оси исследуемого волновода и повторить эти измерения. Амплитуда волны нахо дится как корень квадратный из суммы квадратов амплитуд этой волны, вычисленных в результате двух измерений при разных расположениях резонатора с мостом относительно волновода. При этом можно найти поляриза цию каждой волны.Проведенные эксперименты в субмиллиметровом диапазоне подтвердили возможность измерения амплитуд волн по предлагаемомуспособу.25Предмет изобретенияСпособ определения амплитуд собственныхволн в многоволновом волноводе с помощью резонатора, образованного отрезком волново да, ось которого перпендикулярна оси многоволнового волновода и который связан с многоволновым волноводом диэлектрической пластинкой, расположенной под углом 45 к осям резонатора и волновода, и индикатора мощно сти, включенного на выходе многоволновоговолновода, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений, измеряют сигналы индикатора при изменении положения одного из зеркал резонатора.