Измеритель проходящей мощности свч

(57) Изобретение тельной технике ния - повышениеИзмеритель содер вода, чувствител ного нелинейного 3 - 5, ограничит фазосдвигающую т змери- ретеотносится кВЧ, Цель изоочности изме ений, волно- активжит отрезок 1ный эл-т 2 идиэлектрика,ли 6 - 8 амплрмокомпенсирующу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С БРЕТЕНИЯ цепочку 9, фазовые детекторы 10 и 11, сумматор 12, инвертор 13 и функциональный преобразователь 14. Преобразователь 14 имеет нелинейную амплитудную х-ку, Эта нелинейность является обратной поотношению к нелинейной составляющей выходного напряжения сумматора 12, которое поступает на преобразователь 14, В пределах рабочего участка детекторов 10 и 11 зависимость выходного напряжения преобразователя 14 от проходящей через отрезок 1 мощности является линейной, т.к. определяется только составляющей фазового сдвига и не зависит от амплитуд сигналов, снимаемых с зондов 3 - 5, Цель достигается введением ограничителей 6 - 8 и преобразователя 14. 1 ил.15 и ,(Р, й) = г.к,(р КаЕ) .Напряжение на выходе сумматора 12 равно сумме напряжения с выхода первого фазового детектора 11 и инвертированного напряжения с выхода фазового детектора 10. Напряжение с выхода сумматора 12 3 1500948Изобретение относится к измерительной технике СВЧ и может быть использовано для измерения проходящеймощностч СВЧ-колебаний.Целью изобретения является повыше 5ние точности измерений.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого измерителяпроходящей мощности СВЧ.10Измеритель проходящей мощностиСВЧ состоит из отрезка волновода(СВЧ-фидера) 1, в центре широкойстенки которого расположен чувствительный элемент 2 в виде тонкойпластины или пленки, выполненной изактивного нелинейного диэлектрика,типа ВК, первого и второго зондов3 и 4, установленных вдоль отрезкаволновода симметрично относительно20чувствительного элемента 2, третьегозонда 5, расположенного симметричнопервому зонду 3 относительно второгозонда 4 на расстоянии, равном расстоянию между первым и вторым зондами 3 и 4, первого 6, второго 7, третьего 8 ограничителей амплитуд, причем вход первого ограничителя 6 амплитуд соединен через фазосдвигающую термокомпенсирующую цепочку 9 спервым зондом 3, а входы второго 7и третьего 8 ограничителей амплитудсоединены непосредственно соответственно с зондами 4 и 5, второго фазового детектора 10, первый и второйвходы которого соединены соответственно с выходами второго 7 и третьего 8 ограничителей амплитуд, первогофазового детектора 11, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами второго 7 ипервого б ограничителей амплитуд,сумматора 12, первый и второй входыкоторого соединены соответственно че"рез инвертор 13 и непосредственно свыходами второго 10 и первого 11 фа 45зовых детекторов, а выход суммато-ра 13 соединен с входом функциональ ного преобразователя 14, выход которого соединен с входом индикатора 15.Устройство работает следующим образом,СВЧ-энергия подается на вход волновода 1, содержащего чувствительныйэлемент 2. Поскольку материал, из которого выполнен чувствительный элемент 2, имеет большие потери на СВЧ(с 88=0,03-0,1), разогрев чувствитель- ,ного элемента 2 токами СВЧ пропорцио 4нален измеряемой проходящей мощности, так как величина диэлектрической проницаемости чувствительного элемента 2 изменяется пропорционально изменению температуры разогрева чувствительного элемента 2. Это приводит к изменению фазы СВЧ-колебаний, проходящих через сечение волновода с чувствительным элементом 2, за которым расположен второй измерительный зонд 4, Таким образом на первый фазовый детектор 11 поступают два сигнала от зондов. 3 и 4 (до и после чувствительного элемента), разность фаз которых пропорциональна мощностипроходящих через волновод колебаний.Напряжение на выходе первого фазового детектора 11 пропорционально проходящей через волновод мощности"фя Й= Йф+ +м где К, - постоянный коэффициент,определяемый параметрами ограничителей амплитуд.На второй фазовый детектор 10 поступают сигналы, разность фаз которых зависит только от частоты. Напряжение на выходе второго фазового детектора 10 равно Ц,(Р,Е)=11(Р,)-Ц,(Р,)==ЫК, дФ,+Ы К,д Ч поступает на вход функционального преобразователя 14, амплитудная характеристика которого является нелинейной, причем нелинейность соответствует членуК, д, взятому с обИлфратным знаком,В качестве функционального преобразователя 14 может использоваться усилитель с нелинейным коэффициентом усиления, пассивный четырехполюсник с нелинейным коэффициентом передачи и т.д. Поскольку нелинейность функционального преобразователя 14 является обратной по отношению к нелинейной составляющей выходного напряжения сумматора 12, то напряжение на выходе, функционального преобразователя можно представитьФормула и з о б р е т е н и я 30 Составитель В.ПоротовТехред Л,олийнык Корректор С,Черни Редактор Т,Парфенова Заказ 4860/40 Тираж 713 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственп.-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 5 150094"кэРфф КК д У,где К- постоянный коэффициент передачи функционального преобразователя 14. 5Поскольку Ы; К, и К постоянныевеличины, то в пределах рабочего участка фазовых детекторов 10 и 11 зависимость выходного напряжения функционального преобразователя 14 от проходящей через волновод мощности линейная, так как определяется только составляющий фазового сдвига и не зависит от амплитуд сигналов, снимаемыхс зондов,15 В предлагаемом устройстве устранена ошибка изменения мощности, возникающая в прототипе из-за зависимости выходного сигнала фазовых детекторов от амплитуды сигналов, снимаемых с зондов, и нелинейного характера зависимости диэлектрической проницаемости чувствительного элемента от температуры,Измеритель проходящей мощности СВЧ, содержащий отрезок волновода, в центре широкой стенки которого рас- положен чувствительный элемент в виде 8 6тонкой пластины, выполненный иэ активного нелинейного диэлектрика, первый и второй зонды, установленныевдоль отрезка волновода симметричноотносительно чувствительного элемента, третий зонд, расположенный симметрично первому зонду относительновторого зонда, первый и второй фазовые детекторы, первые входы которыхсоединены между собой, инвертор, сумматор, входы которого подключенысоответственно к выходу первого фазового детектора и через инвертор -к выходу второго фазового детектора,фазосдвигающую термокомпенсирующуюцепочку, включенную на выходе первогозонда, и индикатор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, введены первый, второй и третий ограничители амплитуды и функциональный преобразователь, вход которого подключен к выхо-.ду сумматора, а выход соединен с входом индикатора, причем второй входпервого фазового детектора подключенчерез первый ограничитель амплитудык выходу фазосдвигающей цепочки, первый вход второго фазового детекторачерез второй ограничитель амплитудысоединен с вторым зондом, а второйвход - через третий ограничитель амплитуды - с третьим зондом.