Способ измерения дисперсионных характеристик замедляющих систем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублнк но 983587, с присоединениеМ заявки М 6 01 В .29,/14 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий. б (088. 8) Опубликовано 23,12,82, Бюллетень Йо 47 Дата опубликования описания 23. 12. 82(72) Авторы,изобретения Л.Г.Лаэерсон и Л.И.Шульман Заявитель 4) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ. ДИСПЕРСИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СИСТЕМ зова. аиварения дисперЗС методом рый проводит-.люия оди ных ма ви 2 чаИзобретение атносится к ОВЧ злект ронине и может быть использовано при разработке ЭВП СВЧ и пассивных СВЧ узлов, содержащих замедляющие системы (ЗС) .Известен способ измесионной характеристикивозмущающего тела, котося следующим образом.Короткозамкнутый с двух сторон макет настраивается в резонанс и через него на. тонкой вити притягивается малое возмущающее тело (пассивный зонд), Регистрируя уход резонансной частоты, можно определить длину волны в системе .1).Однако возникает методическая. погрешность измерения, обусловленная внесением в пролетный канал ЗС диэлектрика.(нить и возмущающее тело) . Следует. отметить, что погрешнос ти измерения, связанные с недостат-, ками метода, -.возрастают о мере. уменьшения длин волны измеряемого диапазона, в связи с чем измерения дисперсионных характеристик коротковолновых ЗС проводят на увеличенных макетахНедостатком такого моделирования является то, что при нем не моделируются конструктивно-технологические особенности изготовле" ния реального узла ЗС (шероховатость поверхностей, влияние допусков, качество ВЧ контактов, абра ние галтелей припоя на стыках сп емых поверхностей и т.п.).. Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения дисперсионных характеристик замедляющих систем, включающий измерение резонансных частот короткоэамкнутых макетов с различным числом ячеек и последующую идентификацию видов колебаний, соответствукхцих этим частотам ( 2 ).Недостаток этого способа базак чается в том, что для определен нозначного соответствия между Ч Хп необходимо, чтобы в резонанскетах ЗС возбуждались все (0+1) ды колебаний..Однако известно; что в зависимости от конфигурации ЗС и типа колебаний резонансы на частотах, соответствующих некоторым видам колебаний (например, вблизи границ полосы пропускания), не удается возбудить,Целью изобретения является снижение трудоемкости и повышение то ности определения дисперсионных храктеристик с известным типом дисперсии при возбуждении отдельных видов колебаний.Поставленная цель достигается тем что согласно способу измерения дисперсионных характеристик замедляющих систем, включающему измерение резонансных частот короткозамкнутых макетов с различным числом ячеек и последующую идентификацию видов колебаний, соответствующих этим час О тотам, измерения проводят на двух макетах, отличающихся числом ячеек в М раз, где М - простое число, измеряют резонансные частоты у обоих макетов, выбирают совпадающие часто- )5 ты, по числу кбторых судят о дисперсионной характеристике.Причем, при отсутствии резбнансных частот, следующих за резонансной частотой, совпадающей у обоих маке" 20 тов, последнюю идентифицируют с границей пблосы пропускания, а при наличии резонансных частот, следующих за резонансной частотой, совпада. ющей у обоих макетов, последняя 25 идентифиц)обуется с видами колебаний, имеющих сдвиг на ячейку )= -ФМ и И- Ф в зависимости от типа дисперсии,Сущность"предлагаемого методасостоит в следующем,Пусть .изменяются два макета с чис-(лами ячеек И 1 и И соответственно. ,35Причем согласно Формуле изобретенияЙ(=. М и,. а И= М п, где М - простое число, а числаи,) и п взаимнопростые (т.е, не имеющие общих множителей). В макете 91 возможны ре- ,40зонансы на частотах, соответствующих фазовым сдвигам на ячейкуФКгде 1 = 0,1 М и , в( ф ). 1 г)смакете 92;- 9 к = М 1 где Е=0,1 Мп 45К М иНетрудно убедиться, что общимидля обоих макетов будут резонансныевиды колебаний.с Фазовыми сдвигами. Ч-Ч Ф):Оо оц) -цР)мил мф 1= ЧИ 1вн 1 - ) = . - Ем.)иФ- иЪз, щ 50 55В случае, когда отсутствует 0 или Ф, граница полосы пропускания определяется по резонансной частоте, следующей за резонансной частотой, совпадающей у обоих макетов. 60Когда отсутствовали виды колебаний с О и )С, оставшихся общих видов достаточно для идентификации резонан сных частот. При этом, поскольку тип дисперсии известен, то идентифика ция осуществляется однозначным обра"эом. Например, при нормальной дисперсии большие из совпадающих частотсоответствуют виду колебаний= М)д . Число М выбирается заранее,в зависимости от того, по какому виду колебаний будет проводиться идентификация. Например, если М = 2(оба макета с четным числом ячеек),то идентификация проводится по един 1 уственному общему виду = -При любом другом М2 идентификация проводится по двум общим ви 1 М дам (Р= -)Г и 9= - Ю,М МПриведем конкретный пример реализации предлагаемого способа.Допустим, что у исследуемой ЗСотсутствуют виды колебаний с=Ои Е . В соответствии с предлагаемымспособом определим виды колебаний,идентификация которых будет прово 1, 2диться,например Ю= -Ж и 9= 3 Ф .В этом случае в соответствии с предлагаемым способом М=З. Определим воз.можные числа ячеек двух исследуемыхмакетов И = Мп 4 и И; =Мп. Согласно1предлагаемому способу и+ и п должныбыть взаимно простыми, напримерп =1 и =2 или п =2, п=3 и т.д.РВозьмем второй случай, т.е.Я,)= б, И=9. Легко убедиться в том,что вотсутствие видов колебанийс =0 и 1 о общими у обоих макетов бу 12дут виды с = -й и (Р= -Ж, которые .3 3и могут быть идентифицированы по совпадению резонансных частот обоих макеток,Заметим, что отсутствие одногоили нескольких видов колебаний в резонансных макетах может иметь местопри исследовании ЗС с селективнымипоглотителями. Теоретический анализтаких ЗС в настоящее время отсутствует, таким .образом. предлагаемыйспособ является эффективным приопределении дисперсионных характеристик таких систем.Следует также сделать замечаниео смысле термина совпадение резонансных частот. Такое совпадение может иметь место лишь в пределах погрешности эксперимента,которая в свою очередь складывается из погрешности метода измерениярезонансных частот (обычно 10 ф)и из разницы резонансных частот,соответствующих одному и тому жевиду колебаний, в различных макетах иэ-за неточностей изготовления макетов. Последняя величина сучетом современной точности изготов983587 Формула изобретения Составитель Б.Баклаков Техред М.тепер КорректорА,Гриценко Редактор Н.Гунько Заказ 9912/52 Тираж 717 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 т фФилиал ППП фПатент 1, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ления и сборки макетов оцениваетсякак 10 ф. Поэтому совпадающими следует считать резонансные частотыпри условии если их разность меньшепогрешности, связанной. с изготовлением макета,5Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известным является возможность определения влияния погрешностей изготовления ЗСна дисперсионную характеристику,одновременно с измерением самой дисперсионной характеристикиПриведенные примеры .показывают,:что предлагаемый способ по трудоемкости не сложнее известного, однакопревосходит его по эффективности вслучаях, когда не возбуждаются одинили несколько видов колебаний.Способ опробовывают при иэмере 1 нии дисперсионной характеристики 20ЗС типа цепочка связанных резонатором в коротковолновой части сантиметрового диапазона, в резонансных макетах которой вид колебаний с Ч=Зне возбуждался, а резонансная часто-. 25та вида У=О, находилась вне рабочегодиапазона измерительной аппаратуры,использование данного способа позволяет избежать изготовления увеличенных макетов и применения трудоемких зондовых методов. 35Способ измерения дисперсионных характеристик замедляющих систем, включающий измерение резонансных частот короткозамкнутых макетов с различным числом ячеек и последующую идентификацию видов колебаний, соответствующих этим частотам, о т л йч а ю щ и й с я тем, что, с цельюснижения трудоемкости и повышенияточности измерения дисперсионныххарактеристик с известным типом дис 1персии при возбуждении отдельныхвидов колебаний., измерения проводятна двух макетах, отличающихся числом яиеек в М раз, где М - простоечисло, измеряют. резонансные частотыу обоих макетов, выбирают совпадающие частоты, по числу которых судято дисперсионной характеристике.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при отсутствиирезонансных частот, следующих эарезонансной частотой, совпадающейу обоих макетовпоследнюю идентифицируют с границей полосы пропускания,3. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что при наличиирезонансных частот., следующих за резонансной частотой, совпадающей уобоих макетов, последняя идентифицируется с видами колебаний, имеющих1 Н сдвиг на ячейку-ЯГ и У= ЖМ М.в зависимости от типа дисперсии.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1.Будник В.В., Хахилева Г.А.Методы измерения параметров высокочастотных систем ЭВП с протяженнымвзаимодействием. Сборникпо электронной технике, вып.3 (1861, М ЦНИИЭлектроникаф, 1974, с, 16-18.2. Вольднер О.А. и дрТехникасверхвнесенных частот. М., Атомиэдат1974, с. 134 (прототип .