Способ селективного измерения свч мощности

"ЛТБ ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ 1 ибгн 1 кв ЧО 11 655983 Своз СоветскихСоциалистическихРеспублик 6) ДОполннтельное к авт. свил-ву(22) Заявлено 29.01/О единен аявки-есудерстеениый немнтет СССР ее делам нзебретеии н еткрытнй5.04.79,БюллЕтень1 та опубликования описания 10.04 2) Авторы иаобретени ва и В. А. Новико, В, Н, Боголюбов, И, К,. Шакирз Московский ордена Ленине энергетический инстит 1) Заявитель Ч-МОЩНОСТИ ЕКТИВНОГО ИЗМЕРЕН 4) СПОСО радио измеря" кретно- к ой мошнос-. как в пров процессе сов Изобретение относится ктельной технике, а более конспособам измерения импульснти источников СВЧ излученияцессе их производства, так иэксплуатации.Известны способы и устройства для измерения импульсной мощности, в том числе и используюшие в качестве преобразователей СВЧ нелинейные явления в ферромагнетиках и антиферромагнетикахОднако процесс измерения СВЧ - м ности с их помошью сложен, требует много времени. Нельзя измерять мошносц, сигналов различных уровней. Известные устройства можно применять лишь с использованием радночасто ного вольтметра. Способ применим для измерения лишь высоких н сверхвысоких уровней мошностн,требует двойной наст ройки на максимум выходного сигнала, величина которого пропорциональная измеряемой мошности. 2Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетсяспособ селективного измерения напряженности магнитного поля СВЧ колебанийи мощности в импульсе, в котором ио- Ю пользуется явление перекрестной модуляции (кроссумножения на рабочем элементе (полупроводниковый ферромагнетик - феррит - антиферромагнетик) измеряемого СВЧ-колебания и вспомогвтель В ного низкочастотного (или высокочастотного сигнала 23Однако для реализации известного способа требуется использование прецизионных фильтров верхних и ниЖних частот, 1 З. генератора вспомогательного сигнала состабильными частотой и мощностью, схемы калибровки, полосового усилителя ивольтметра высокочастотных радиоямпуль, Без применения ответвителей способпригоден лишь для измерения малыхуровней мощности. Устройства, применяемые для осуществления известного способа, имеют сложную схему, сложныв производстве и эксплуатации, имеютмалый динамический диапазон (20-23 дб),невысокую избирательность и многогорбную частотную характеристику.Целью изобретения является расшире- Зние динамического диапазона, повышениеточности и избирательности, упрошениепроцесса измерения,Указанная пель достигается тем, что 1 ОСВЧ-мощность измеряют известным способом, заключающимся в том, что в тракте измеряемого сигнала устанавливаютферритовый образец сферической формымвгнитосвязанный с измеритепьной катущкой и помещают его в постоянное магнитное поле.Отличие способа заключается в том,что устанавливают величину напряженнос. ти постоянного магнитного поля равной Означению для одного из максимумов поглощения мвгнижого спектра ферромагнетика, интегрируют напряжение, пропорциональное величине намагниченностиобразца, судят о величине измеренноймощности по величине интеговла указанного напряжения во времени.фиг. 1 и 2 иллюстрируют изобретение,ферромагнитный образец 1 находитсяв тракте 2 измеряемой СВЧ-мощности.Устройство для осуществления способа селективного измерения СВЧ-мощности содержит измерительную катушку 3,импульсный интегратор 4, магнитную систему 5, вольтметр 6,На фиг. 2 показано изменение Р-мощности импульсного СВЧигнала, ЬМнамагниченности ферромагнитного образца,Ок- напряжения на измерительной катущке, пропорционального намагниченностиобразца, 50, Ж - интеграла напряженияна измерительной катушке во времени.Для измерения импульсной СВЧ- мощности устанавливают величину напряженности постоянного магнитного поля (Н )о,на адин из максимумов поглощения магнижого спектра ферромагнетика и далее.в ноцессе измерения оставляют неизменной. Импульсный СВЧ-сигнал (Р), воздействуя на ферромагнитный образец, вызывает изменение во времени продольйойсоставляющей его намагниченности. Этоизвестное ранее изменение пропорционвлно мощности СВЧс;игнала, а конкретная35его величина зависит от напряженностипостояНного магнитного поля Н, Характер изменении намагниченности образца во времени повторяет с небольшими искажениями огибающую СВЧ импульсного сигнала. Напряжение на измерительной катушке, имеющей магнитную связь с ферромагнитным образцом, пропорционально производной намагниченности во времени. Этонапряжение интегрируют, получая информацию о законе измерения мощности СВЧсигнала во времени,Способ применим для измерения малых, средних, высоких и сверхвысокихуровней СВЧ- мощности (от долей милливатт до десятков мегаватт), форма выходного сигнала соответствует огибающейСВЧ-сигнала, а величина магнитного полясоответствует егочастоте. Поэтому устройство, реализующее данный способ, может одновременно обеспечить измерениевременных и частотных параметров СВЧсигнала. Отсутсвие подмодуляции в резонансном режиме резко улучшает избирательные свойства измерителей. Упрощение схемы повышает точность измерений.,При помещении ферритового образца в точку с правой круговой поляризацией устройство реагирует в зависимости от направления внешнего магнитного поля только на подающую или только на отраженнуюмощность и может быть использовано дляизмерения коэффициента стоячей волныи СВЧ-трактах в различных рабочих режимах Способ может быть применен длясоздания измерителей мощности широкогоназначения, а также встроенных измерителей параметров зондирующего СВЧ-импульса во всех без исключения современных радиолокационных комплексах, а также при производстве СВЧ-генераторов.При этом существенно снижаются затратына производство, измерителей СВЧ-мощности.Макет, реализующий способ, испытанв трехсантиметровом и пятнащатисантиметровом диапазонах длин волн, Реэультаты экспериментов доказывают возможностьреализации способа для измерения импульсной СВЧ-мощности от 10 до 10 Йт.Предлагаемый способ прост в реализации.формула из о бретен ияСпособ селективного измерения СВЧ мощности, заключающийся в том, что в тракте измеряемого сигнала устанавливают ферритовый образец сферической формы магнитосвязанный с измерительной катушкой и помещают его в постоянное маг655983 Составитель Л, Плетневаедактор Н, Вирко Техред О. Андрейко КорректорЕ. Папп 35 Тираж 1089 ИПИ Государственного к по делам изобретений и 5, Москва, Ж, Раушс Подписноемитета СССРткрытийкая набд 4/5 щтиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул,. Проектная,нитное поле, о т л и ч а ю ш. и й с ятем, что с пелью расширения динамического диапазона, повышения точности и избирательности, упрощения процесса измерения, устанавливают величину напряженности постоянного магнитного поля равнойзначению для одного из максимумов поглощения магнитного спектра ферромагнетика, интегрируют напряжение пропорцио-,нальное величине намагниченности образ- фца, судят о величине измеренной мощности пр величине интеграла указанного напряжения. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРС 274833 кп. МКИ О 01 В 21/01,1970.2. Авторское свидетельство СССРС 163226, кл. МКИ З 01 Я ЗЗ/02,1964.