Устройство для измерения распределения напряженности электромагнитного поля резонатора

.Левашкин и В, Иедв институт им. В.Д.КузнецоваКрасного Знамени,.им.В.В.Куйбышева ибирский Физико-т ри Томском ордена осударственнои ун ницеск удово рсите аяаителЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГОПОЛЯ РЕЗОНАТОРА Изобретение относится к радиотехнике сверхвысоких частот (СВЧ) и иожет использоваться для иэиерения распределения электромагнитного поля в резонаторах.Известно устройство для иэиерения распределения напряженности электро" . магнитного поля резонатора, содержа" щее возмущающее тело сфериЧеской формы, установленное внутри исследуемого резонатора, и индикатор, вход которого является входом сигнала с исследуемого резонатора 13. ное устрой вствительн из-за того мее Однако извест недостаточную чу ность измерения таллицеские возм ют картину силов ствие этого, вно мерение его расп Цель изобретен сти при одновр вствительностина стру предла г ть и точчто меискажакак след ущающие тела ых линий и, сят погрешно ределения, ия - повышен сть в из то и иенном по но Чу Поставленная цель достигается тем,цто устройство для измерения распределения напряженности электромагнитного поля резонатора содержит воэиущающее тело сферической формы,выполняемое из высокоомного фотополупроводникового материала и устанавливаемое внутри исслеДуемого резонатора, индикатор, вход которого является входом сигнала с исследуемого 1 ф резонатора, и устанавливаемый внеисследуемого резонатора источник ам плитудно-модулированного оптическогоизлучения для облучения возмущающеготела.5На чертеже приведе ктурнаяэлектрическая схема аемогоустройства.Устройство содержит возмущающее ютело 1 сферической формы, исследуемый резонатор 2, индикатор 3, источник ч амплитудно-модулированного оптического иэлуцения, генератор 5сверхвысокоцастотных (СВЧ) колебаний,9266 3развязывающий вентиль 1, систему линз 7, детектор 8 С ВЧ.Устройство работает следующим образом.Вводимое в поле исследуемого резонатора 2 возмущающее тело 1, в качестве которого используют фотополупроводниковый материал, освещают амплитудно-модулированным оптическим излуцением, и в качестве параметра исследуемого резонатора 2 с возмущающим телом 1 измеряют амплитуду изменения его коэффициента передачи.Возмущающее тело 1 радиуса 40,5 мм изготавливается из .высокоомного Фо- з тополупроводникового материала, для ,которого выполняется условиег ,Ж1Огде Р - удельное сопротивление Фотополупроводникового материала;Еп - его диэлектрическая проницаемость;м - частота исследуемого поля,Неравенство (1) отражает тот Факт, цто в фотополупроводниковом материале на частоте м отсутствует экранировка электрического поля свободными носителями тока и, следовательно, Эе картина поля в нем аналогична распределению поля в диэлектрике, т.е, структура силовых линий поля в исследуемом резонаторе 2 не претерпевает искажений. 35Высокоомное возмущающее тело 1, вы" зывающее малое изменение резонансной частоты исследуемого резонатора 2 ввиду указанных выше причин) освещают модулированным оптическим излу чением с длиной волны Об4женности электромагнитного поля вточке, где находится возмущающее тело1. СВЧ-мощность от генератора 5 через развязывающий вентиль 6 поступаетна исследуемый резонатор 2.Коэффициент передачи исследуемогорезонатора 2 модулируется с помощьюосвещения Фотополупроводникового возмущающего тела 1, помещенного в полость исследуемого резонатора 2. Освещение возмущающего тела 1 осуществляется источником 4 амплитудно-модулированного оптического излучения,которое фокусируется в точку располонения возмущающего объекта с помощьюсистемы линз 7. Прошедшая через исследуемый резонатор 2 мощность детек"тируется детектором 8, амплитудномодулированный сигнал регистрируется.осциллограФом 9, а глубина модуляциисигнала измеряется селективным вольтметром 10.Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства для измерения распределения поля в исследуемом резонаторе заключаются в увепичении диапазона измеряемых напряженностей и повышении точности измерения распределения поля. Если в качестве возмущающего тела в известном и в предлагаемом устройствах бу 1 ут выбраны сферы одинаковых размеров, то минимальная напряженностьполя, измеренная с помощью возмущающего тела из фотополупроводниковогоматериала, на три порядка меньше,чем измеренная с помощью возмущающего тела из металла. Причем точностьизмерения, несмотря на одинаковыеразмеры возмущающих тел, выше, таккак металлицеская сфера сильнее искажает картину поля, где Хгр- граничная длина волны, со 45ответствующая собственному поглощению.Условие (2) отражает тот факт, что в фотополупроводниковом возмущающем теле 1 происходит собственное погло- фф щение оптического излучения и, следовательно, создается неравновесная проводимость, изменяющаяся с частотой модуляции оптицеского излучения. За счет этого удается осуществить модуляцию коэффициента передачи исследуемого резонатора, причем амплитуда огибающей может служить мерой величины напряФормула изобретения Устройство для измерения распределения напряженности электромагнитного поля резонатора, содержащее возмущающее тело сферической Формы, устанавливаемое внутри исследуемого резонатора, и индикатор, вход которого является входом сигнала с исследуемого резонатора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности при одновременном повышении чувствительности, возмущающее тело сферической Формы выполнено из высокоомного Фотополупроводникового ма5 92 териала, и введен источник амплитудно-модулированного оптического излучения для облучения возмущающего тела сферической формы, установленный вне исследуемого резонатора. 6606Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Тишер ф. Техника измерений насверхвысоких частотах. М., физматгиз,1963, с.341-342 (прототип). ь В.МавринКастелевич Корректор С.Оекмар аз 2978/ Тираж 719 Государственного коми елам изобретений и отк Москва, Ж, Раушскписн П д.4/5 ПП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,илиаСостави тор Л.Горбунова Техред Пета ССытийя наб.