Датчик свч-излучения

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) Б А 1 К 29 08 ЫЙ НОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Институт прАН СССР Бюл. У икладн зи И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР В 1026087, кл. С О 1 К 29/08, 1983.Матти Д.Н. А вдшр 1 е аЪво 1 Ше рочет шейет Гот шд 111 шеет апй шстошесет яаче 1 епдтЪев. ТЪе 5-йЬ петпат.топа 1 соп 1 етепсе оп дпГтатед апй шт 111 ветв чачев. Г.К.С., ОсСоЪе 6-10, 1980, р183-184.(57) Изобретение относится к измери тельной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения. Датчи содержит поглотитель 4 СВЧ-излучени и пьезоэлемент 5 с обкладками 6, которые посредством кабеля 7 электрически связаны с регистратором 8. Вдатчик введены три звукопровода 1-3,длины которых Ь Ь , 1. связаны сдлительностью ГСВЧ-излучения соотношениями Ь Ь)ЧС/2, Ь) Ч, гдеЧ - скорость звука в звукопроводе, Врезультате поглощения СВЧ-энергии п 6 глотитель 4 нагревается и стремитсярасшириться. Возникающее в поглотителе 4 напряжение сжатия распространяется по звукопроводам 1 и 2 в видезвуковых импульсов (ЗИ). Первый ЗИприходит на пьезоэлемент 5 послеокончания СВЧ-импульса и сопутствующих ему электромагнитных наводок, апоследующие ЗИ (отраженные от свободных концов звукопроводов 1 и 3)после окончания регистрации первого.1 илИзобретение относится к измерительной технике и может быть исполь Для обеспечения однородного нагрева поглотителя 4 СВЧ-излучения последний изготовлен из материала,коэффициент Кпоглощения которого связан с поперечным размером Й поглотителя 4 СВЧ-излучения соотношением К с 1 Й, Поперечный размер д поглотителя СВЧ-излучения ограничен снизу (со стороны малых величин) необходимостью обеспечения достаточной механической прочности датчика СВЧ-излучения, а сверху (со стороны больших 4 О величин) - условием малости его по сравнению с характерным размером неоднородности СВЧ-поля.Коэффициент К поглощения звуко- проводов 1-3 целесообразно выбрать 45 из условия малых упругих напряжений ЬР, возникающих в результате нагрева звукопроводов 1-3, по сравнению с напряжениями ЬР, возникающими в результате нагрева поглотителя 4 СВЧ 5 О излучения.(2)1,ЬР ф"ьЕ и Кп где И- коэффициент линейного расширения материала поглотителя; М - коэффициент линейного расширения материала звукопроводов 1-3; зовано, например, для измерения интенсивности СВЧ-излучения в нолноводных и квазиоптических линиях передачи,Целью изобретения является повышение точности измерения.На чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема датчика СВЧ-изпучения.Датчик СВЧ-излучения содержит первый 1, второй 2 и третий 3 звукопро,воды. Между торцами знукопронодов 1и 2 жестко закреплен поглотитель 4,СВЧ-излучения. Между другим торцом.звукопровода 2 и торцом звукопровода3 жестко закреплен пьезоэлемент 5 собкладками 6, Последние посредствомкабеля 7 электрически связаны с регистратором 8.Длины 1 1. , 1, звукопроводов 1,3 связаны со скоростью. Ч звука в знукопроводах и длительностью СВЧ-импуль 125са соотношениямиЧГ Ч(,1. -1 Ч 1. ) - : (1)2 фф2 Е - модуль Юнга поглотителя 4СВЧ-излучения;Е, - модуль Юнга звукопроводон1-3.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 результатео поглощения СВЧ-энергии поглотитель 4 СВЧ-излучения нагренает-.я и стремится расшириться. Возникающее в поглотителе 4.СВЧ-излучения напряжение сжатия распространяется по звукопронодам 1 и 2 в виде звуковых импульсов, величина напряжения сжатия в которых пропорциональна интенсивности СВЧ-излучения. Поскольку пьезоэлемент 5 же- стко укреплен между торцамизвукопроводов 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. знукопронода 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 ноздействием 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 знукопронода, и звуковой импульс, прошедший через пьезоэлемент в звукопровод 3 и затем отраженный от свободного торца звукопровода 3, приходит на пьезоэлемент после окончания регистрации пер1388817 Формула изобретения 10 Ь ) Чь 2; Ь, ) Чс, Ь ) Чс,12Составитель А. ЛысовТехред 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 Раушская наб.; д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие,. г, Ужгород, ул. Проектная, 4 вого звукового импульса, посколькудлины звукопроводов 1 и 2 удовлетворяют соотношениям (1) и (2), Этоозначает, что отраженные звуковыеимпульсы не накладываются на первыйимпульсДатчик СВЧ-излучения, содержащийпоглотитель СВЧ-излучения и пьезо",элемент, соединенный с регистрато"ром, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерения, поглотитель СВЧ-излученияразмещен между торцами введенных первого и второго звукопроводов, а пьезоэлемент размещен между торцами второго и введенного третьего звукопроводов, причем длины первого, второгои третьего звукопроводов выбираютсяиз соотношения где Ч - скорость звука в звукопроводах;15 - длительность СВЧ-излучения,