402832

ОПИСАНИ ИЗОБРЕТЕН И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое авт. свидетельстваб 01 г 29/О аявлено 25.1.1971 (ЛЬ 1624661/2 с присоединением за ки риоритет осударотвенныи иомитетСовета Министров СССапо делам мзооретеиийи открытий 21,31.328 (088,8) Опубликовано 19,Х 73. Бюллетень М писания 28.111.197 а опубликования Автор зобретени шинина Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССРявител АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОГОКРЫТЫХ СВЧ-СИСТЕМАХ СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ В Предлагаемое изобретение может быть использовано в квазиоптике, антенной технике, радиоинтроскопии.Известно устройство для измерения амплитудно-фазового распределения. поля в открытых СВЧ-системах, содержащее канал формирования опорного поля, канал с исследуемым объектом и систему сравнения опорного и исследуемого полей.Однако в известных устройствах, например, при больших размерах измеряемого поля и поля опорной волны возникает опасность искажения структуры полей из-за неоднородности полупрозрачной пластины, используемой для совмещения фронтов, так как в СВЧ- диапазоне трудно создать однородную полупрозрачную пластину большой площади. С целью повышения точности при измерениях в непосредственной близости к исследуемому объекту в систему сравнения предлагаемого устройства вводится дополнительное металлическое зеркало, которое устанавливается на пути распространения опорной волны так, чтобы отраженная от него опорная волна шла параллельно (перпендикулярно) исследуемой волне и не перекрывалась бы с ее полем.На чертеже дан один из вариантов предлагаемого устройства. Устройство состоит из трех основных узлов,разграниченных пунктирными контурами: канала 1 с исследуемым объектом, канала 2 формирования опорного поля и системы срав пения 3.Канал 1 содержит направленный ответвитель 4, служащий для разделения СВЧ-мощности в опорный и исследуемый каналы, и объект исследования (открытое СВЧ-устрой ство, в котором необходимо измерять АФРполя). Канал 2 содержит линзовую линию 5, формирующие опорное поле, поворотные зеркала 6 и измерительный фазовращатель 7.Система сравнения 3 содержит зеркало 8, на правляющес опорную волну параллельно исследуемой волне, и двухзондовую систему индикации 9, состоящую из двух жестко связанных опорного и сигнального зондов, представляющих собой волноводные антенны в 20 виде открытого конца волновода и включенных соответственно в Е и Н-плечи двойного волноводного Т-моста, и детектора, выходящего на регистрирующее устройство. Система индикации механически связана с систе мой перемещения 10.Измерения АФР поля в исследуемом объекте производятся следующим образом.Устройство располагается таким образом,что СВЧ-мощность поступает слева и на от- ЗО ветвителе 4 разделяется в опорный и иссле402832 Г7 1 УЕ1-Я,8= Р ния амплитуды такая зондовых методах. Поазового распределенияЛЛ остью частоты - исЛ и. Эта ошибка опредеТираж 755а Совета Министрови открытийя наб., д. 4/5 Изд.2090 дарственного комитепо делам изобретениосква, Ж, Раушск аказ 660/1ЦНИИПИ Гос ПодписноССР пографин, пр, Сапунова, 2 дуемыЙ каналы. Длина опорного канала выбирается такой, что радиус кривизны фронта поля излучения линзовой линии, поступающего в систему сравнения, достаточно велик для того, чтобы фазу опорного поля можно было считать постоянной в пределах перемещения зонда, необходимых для измерения. При перемещении системы индикации один зонд (сигнальный) сканирует вдоль фронта опорной волны и принимает сигнал В(х)-ф 1(где В - амплитуда опорного поля, ф - его фаза, х - координата на линии перемещения); другой зонд (опорный) сканирует в исследуемом поле и принимает соответственно сигнал А (х)е-"1 исследуемого поля. В случае плоского опорного поля В и ф являются постоянными величинами (не зависят от х). Сигналы с обоих зондов поступают в волноводный Т-мост и складываются на детекторе, включенном в выходном плече моста. Распределение интенсивности суммарного сигнала С(х) содержит всю информацию о фазовом и амплитудном распределении измеряемого поля. Фазовое распределение находится по обычной формулесф - А + В 1 где В и ф - постоянны, а А(х) снимается системой индикации при отключенном опорном зонде.С помощью измерительного фазовращателя 7 или путем изменения длины пути опорной волны с помощью, прецизионного перемещения одного из зеркал производится компен сация сигналов с обоих зондов до получения минимального суммарного сигнала. Показания фазовращателя, снимаемые при переме. щении пробника, непосредственно дают распределение гр (х) фазы исследуемого поля. Измерение распределения амплитуды поля А (х) производится при отключенном опорном зонде.Погрешность измереже, как в обычныхгрешность измерения фопределяется стабильнточника СВЧ-мощностления фазы дгр равна для ЛДЛ, где М - разница длин путе сследуемого и опорного сигналов. Оценк той ошибки для СВЧ-генератора типа кли нотрона на длине волны Л = 1,5 мм, имеюЬЛщего частотную стабильность - = 710 -(которую дают серийные блоки питания) при 5 М = 120 см, обеспечивающем достаточноплоский опорный фронт в пределах размера апертуры измерений 2 а = 40 (характерный квазиоптический размер), дает значение Дгр = 2 - 2,5, Дополнительную ошибку вно сит погрешность фазовращателя, которая составляет 1,5 - 2.Предлагаемое устройство может быть использовано в высокочастотной части СВЧ-диапазона вплоть до длины волны, равной 15 0,5 мм. При меньших длинах волн зондирование поля с помощью пробника поля затруднено.С помощью предлагаемого устройства надлине волны = 1,5 мм измеряются АФР в 20 различных поперечных сечениях линзовойквазиоптической линии, а также после некоторых квазиоптических элементов,Предмет изобретения25 Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения поля в открытых СВЧ- системах, содержащее канал с исследуемым объектом, канал формирования опорного поля, систему сравнения исследуемого и опор ного полей, жестко связанные опорный и сигнальный зонды, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при измерениях в непосредственной близости к исследуемому объекту, в системе сравнения установлено 35 зеркало так, чтобы отраженная от него опорная волна шла параллельно (перпендикулярно) исследуемой волне, а опорный зонд выполнен перемещаемым вдоль фронта опорной волны.40