Устройство для измерения коэффициента отражения

(51) 5 6 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛ ЬСТВ К АВТОРСКО л, 1 ФЗЗй институт мсельского хоН.Д. Полевик еханизации и яйства,. Измерение х трактов, М.: втоматизация рактов.М: Сово не позволя- электрической еель,ы вхо ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Фрадин А.параметров антСвязь, 1972, с.Бандаренкизмерений парветское радио,4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМ Е Р ЕНИЯ КФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ Изобретение относится к области сельского хозяйства, для борьбы с сорной растительностью путем обработки ее СВЧ-энергией и может использоваться для измерения коэффициента отражения электромагнитного СВЧ-поля.Известно устройство для измерения коэффициента отражения электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ).При использовании рефлектометров выделяют прямую и отраженную волны с помощью направленных ответвителей, встраиваемых в фидерный тракт. Направленные ответвители в волноводном исполнении являются громоздкими, дорого стоят, и их применение затруднено в мобильных СВЧ-установках для борьбы с нежелательной растительностью,Наиболее близким техническим решением является устройство для измерения коэффициента отражен и я (КО), содержа щее(57) Использование: измерение отражающих свойств почвы при ее обработке СВЧ- полем, Сущность изобретения: устройство для измерения коэффициента отражения (КО) содержит два зонда, установленных взаимно перпендикулярно и ортогонально направлению распространения СВЧ-поля в отрезке волновода (ОВ) на расстоянии Л /4 один от другого, где Л - длина волны в ОВ. Зонды подсоединены один непосредственно, а другой через фазовращатель (Ф) к входам СВЧ-моста, выходы которого через соответствующие детекторы подключены к входам измерителя отношений, на выходе которого получается сигнал, соответствующий КО для волн эллиптической поляриза- ф ции, 1 з. п. ф лы, 1 ил. двухзондовый датчик с детекторами и )1) змерителем отношений (2).Однако данное устройстет измерять КО для волн споляризацией.Цель изобретения - обеспечение изм рения КО СВЧ-поля с электрической поляризацией.Цель достигается тем, что в устройство, содержащее два зонда и детекторы с измерителем отношения, дополнительно введен СВЧ-мост и фазовращатель, причем зонды установлены ортогонально друг другу и направлению распространения электромагнитной волны, а расстояние между ними вдоль направления распространения электромагнитной волны равно Л/4 ( Л - длина волны), при этом зонды подключены к диагоналям моста, один из зондов последовательно подключен через фазовращат а ко второй диагонали моста подключен5 10 что 20 25 50 ды детекторов. выходы которых соединены с измерителем отношений. Причем в одно и противоположное ему плечо моста включены фазовращатели, создающие сдвиг 90 о.На чертеже показано устройство для измерения коэффициента отражения, содержащее отрезок волновода 1, два зонда 2, фазовращатель 3, СВЧ-мост 4. два 90 оных фазовращателя 5, два детектора 6 и измеритель отношений (ИО) 1.Зонды 2 могут быть установлены в зонах с равными коэффициентами связи зондов 2 на ортогональных плоскостях волновода 1 или рупорного излучателя в точках, где при равной интенсивности ортогональных компонент ЭМП на выходах идентичных зондов будут равные уровни СВЧ-энергии. Например, в случае квадратного волновода эти точки расположены на равном расстоянии от ортогональных стенок волновода 1.Обеспечение равенства нулю измеряемого коэффициента отражения в случае отсутствия отражен ной электромагнитной волны можно осуществить изменением длины зонда включением на его выходе аттенюатора и т.д,Устройство для измерения КО работает следующим образом.Рассмотрим работу устройства с СВЧ- антенной с круговой поляризацией, ориентируемой на направление излучения антенны перпендикулярно направлению почвы.При включении генератора после фазовращателя в волноводе 1 (раскрыве рупорной антенны) будут присутствовать падающие и. отраженные волны, которые могут быть описаны с помощью известных формул для кругополяризованных полей.Полагается, что отражатель - почва, семена и т. д. - является изотропным отражателем с коэффициентом отражения Го, учитывается свойство кругополяризованных волн Епх = Е пу = ЕпЕотх = Еоту =. Еот = ГЕп,запишем амплитудЫ сигналов на выходе зондов 1 и 2. Каждый зонд 2 выделяет только ту составляющую поля, которая имеет век. тор Е, параллельный зонду, При этом, если за начало отсчета выбрать один зонд 2, то относительно него к другому зонду 2 падающая волна подойдет с отставанием по фазе на - КЬ 2, а отраженная наоборот подойдет к этому зонду раньше с фазой + К Ж.На вход первого детектора 6 с учетом наличия фазовращателя 3 и особенностей работы СВЧ-моста 4, заключающейся в том, что прохождение сигнала по диагонали сопровождается дополнительной задержкой сигнала на л/2 относительно прямого пути, будет поступать сигнал 05, Соответственно на входе другого детектора 6 сигнал 06,С учетом того, что КЖ.=тполучим,Л Об=2 Ге фТаким образом, на входы детектора 6 поступают сигналы, амплитуды которых пропорциональны амплитуде падающей и отраженной волн.На выходе измерителя отношений получим соответственно величину коэффициента отражений, т. е.ОбОизм = =Г105формула изобретен и я 1. Устройство для измерения коэффициента отоажения, содержащее два зонда, установленных в отрезке волновода, и два30 детектора, выходы которых подсоединенысоответственно к входам измерителя отношений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью обеспечения измерения коэффициента отражения СВЧ-поля электрической35 поляризацией, введены СВЧ-мост и фазовращатель, зонды установлены ортогональнодруг другу и ортогонально продольной осиотрезка волновода, а расстояние между ними вдоль продольной.оси отрезка волново 40 да равно А/ 4, где А/ - длина волны вотрезке волновода, при этом зонды соединены соответственно с входами СВЧ-моста,один - непосредственно, а другой - черезфазовращатель, а входы детекторов подсо 45 единены соответственно к выходам СВЧмоста,2. Устройство по и. 1. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что введены два дополнительных 90 о-х фазовращателя, которые включены в противоположные плечи СВЧ-моста.1760474 Составитель Р. Кузнецова ехред М,Моргентал Корректор М.Петрова Ре Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 3185 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5