Способ измерения абсолютных значенийнапряженности электрического поля

Союз СфветскикСоцнаектическизРвспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 824081(5)М, Кл, 6 01 В 29/08 с присоединением заявки М -ВаударатевнныЯ квинтет СССР ае делам взеВретеннй и атнрытнЯ(72) Авторы изобретения В.А.Кутовой, В.И.Маханьков и И,С. Сидоренко 41 СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ЯЖЕННОСТИ й н нфигурации с известью,и же пряженн На3Изобретение относится к измерительной технике на СВЧ.Известен способ измерения абсолютных.значений напряженности,например, в.объемном резонаторе электрического поля, заключающийся во введении зонда в измеряемое поле Я.Однако известный способ не обеспечивает .высокую точность измерений.Цель изобретения - повыщение точ 16ности измерений,Поставленная цель достигается тем,,что в способе. измерения абсолютныхзначений напряженности электрическогополя, например, в объемном резонаторе,основанном на введении в измеряемоеполе зонда, дополнительно определяютконфигурацию измеряемого поля в околозондовом пространстве например, методом пробного тела, а абсолютноезначение напряженности измеряемогоэлектрического поля определяют путемсравнения показаний зонда в поле таосфиг. 1 изображено устройство, поясняющее способ; на фиг, 2 - устройство для градуировки зонда.Устройство (фиг,1) содержит объемный резонатор 1 правильной цилиндрической формы, возбужденный на волне типа Ещо, в котором известен характер распределения Е поля. В отверстие в днище объемного резонатора 1 введен плоский пристенный зонд, состоящий из тонкого металлического диска 2 и контактного вывода 3, закрепленного в центре тонкого металлического диска 2. Через тонкую дуулектрическую прокладку 4 указанный диск 2 плотно прижат.к днищу. Контактный вывод 3 подсоединен через детектор 5 к индикаторному прибору 6, При возбуждении объемного резонатора 1 высокочастотного генератора 7 пр индикаторному прибору можно судить о наличии поля в околозондовом пространстве у поверх35 Формула изобретения 3 8240 ности тонкого металлического диска 2. Если при этом учесть, что металлический диск 2 и диэлектрическая прокладка 4 достаточно тонкие, и конфигурация их поверхности практически пов 5 торяет поверхность днища объемного резонатора 1, где они закреплены, то можно утверждать, что конфигурация поля у поверхности диска 2 аналогична полю в случае отсутствия последнего, что подтверждается экспериментом. Зная характер распределения поля и абсолютное значение напряженности электрического поля в какой-либо точке, можно определить абсолютное значение напряженности электри-ческого поля в любой точке исследуемого объемного резонатора 1 по формулеЕх= "о 11 о фО 12 Ю где Е - амплитудное значение продольЕной составляющей электрического поля;А - произвольная постоянная;2 о - волновое сопротивление свободного пространства;бесселева функция нулевогоОпорядка;0 - диаметр объемного резонатора 1;30г - координата точки, в которойопределяется напряженностьполя.Для определения напряженности электрического поля в точке, что дает возможность найти произвольную постоянную А по формуле, тот же измерительный зонд, детектор 5 и индикаторный прибор 6 градуируют в абсолютных единицах напряженности электрического 4 О поля конденсатора фиг.2) при различных уровнях ВЧ мощности, закрепив зонд на пластине 8 плоскопараллельного конденсатора, аналогично тому, как он был закреплен на стенке объем ного резонатора 1, Между пластинами 8 конденсатора с помощью генератора 7 на резонасной частоте исследуемого объемного резонатора 1 создают известную разность потенциалов с аналогичной конфигурацией поля в околозондовом пространстве исследуемого объемного резонатора 1 и регистрируют показания прибора 9. (Конфигурация электрического.поля, на фиг. 1 и 2, показана с помощью линий векторов),Таким образом, для измерения распре 81 фделения абсолютных значений напряженности электрического поля в исследуемом объемном резонаторе 1 фиг.1) достаточно сравнить показания индикаторного прибора б, подключенного к зонду, с его показаниями при градуировке в известном поле электрического конденсатора(фиг.2).Точность измерений устройств, реализующих способ,в основном определяется классом точности используемого в качестве прибора 9 лампового вольтметра ВЗи по экспериментальным данным на часототе 50 МГц составляет 87.Таким образом, для проведения измерения абсолютного значения напряженности электрического поля в объемных резонаторах по сравнению с известным способом для каждого из исследуемых резонаторов, имеющих различные резонансные частоты, не требуется иметь отдельный с известными свойствами резонатор, так как для создания известных электрических полей используется электрический конденсатор, работающий в широкОм диапазоне частот. Предлагаемый способ позволяет упростить и повысить оперативность измерения абсолютного значения напряженности электрического поля в резонансных ускоряющих структурах и других ВЧ устройствах. Способ измерения абсолютных значений напряженности электрического поля,например, в объемном резонаторе, основанный на введении зонда в измеряемоеполе, отличающийся тем,что, с целью повышения точности измерений, дополнительно определяют конфигурацию измеряемого поля в околозондовом пространстве, например, методом пробного тела, а абсолютноезначение напряженности измеряемогоэлектрического поля определяют путемсравнения показаний зонда в поле такой же конфигурации с изгестной напряженностью.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Тишер Ф. Техника измерений насверхвысоких частотах, М., Физматгиэ1963, с, 343.