Свч-фазометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СВЧ-ФАЗОМЕТР (57) Изобретение исп мерения сдвига фазы ных обтекателей и па электриков. Цель изо шение точности измер ользован в стенка для из антенраметров бретения ения. На- повы- СВЧ-гевМ(56) Авторское свидетельство СССРФ 444052, кл. С 01 К 27/26, 1974,Воробьев Е,А. и др. СВЧ-диэлектрки в условиях высоких температур.М.: Советское радио, 1974, с. 77,рис. 3.8. ЯО 121 340 А нераторе 1 выставляют 1-ую из требуемых частот рабочего диапазона. В отсутствии испытуемого диэлектрика (ИД) аттенюаторами 10,1 1 выравнивают амплитуду сигналов в опорном и измерительном каналах, Перемещая измерительный. зонд (ИЗ) 7 измерителя 6 вдоль осевой линии, соединяющей передающую 4 и приемную рупорную антенну (ПРА) 5, по показаниям индикатора 9 определяют коэф. бегущей волны (КБВ) смешанных волн для данного угла раскрыва ПРА 5. Повторяя измерения КБВ, находят оптимальный угол с( раскрыва ПРА 5. Проводят калибровку СВЧ фазометра. На место ИЗ 7 помещают ИД, Меняя угол о, за-. меряют макс. КБВ, что соответствует наименьшим переотражениям между ИД ,и ПРА 5. По шкале фазовращателя 12 в положении компенсации считываютвеличину фазового сдвига электромагнитной волны данной частоты, прошедшей через ИД. Регулировку добротности резонатора, образованного в пространстве между передающей антенной 4 и ПРА 5, целесообразнее проводить чри неизменном расстоянии между ни 1218340ми, Электрич, длина пути в свободном пространстве для падающей волны остается неизменной как при калибровке, так и измерениях, Это исключает дополнительную погрешность набега фаз при измерении параметра ИД, 2 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 1Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения сдвига фазы в стенках антенных обтекателей и параметров диэлектриков.Целью изобретения является повышение точности.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема СВЧ-фазометра; на фиг, 2 - конструкция приемной рупорной антенны.СВЧ-фазометр содержит СВЧ-генератор 1, делитель мощности 2, из меритель 3 фазовых сдвигов, передающую и приемную рупорные антенны 4 и 5, зондовый измеритель 6 коэффициента бегущей волны, состоящий из измерительного зонда 7, установленного с возможностью продольного перемещения между приемной и передающей рупорными антеннами 5 и 4, СВЧ- детектора 8, подключенного к измерительному зонду 7, и индикатора 9, включенного на выходе СВЧ-детектора 8, при этом приемная рупорная антенна 5 выполнена с возможностью изменения угла раскрыва, при этом измеритель 3 фазовых сдвигов включает первый и второй аттенюаторы 10 и 11, фазовращатель 12, блок 13 сравнения.СВЧ-фазометр работает следующим образом.На СВЧ-генераторе 1 выставляют первую из требуемых частот рабочего диапазона и в отсутствие испытуемого диэлектрика первым и вторым аттенюаторами 10 и 11 выравнивают амплитуды сигналов в опорном и измерительном каналах,Затем измерительный зонд 7 измерителя 6 вводят в пространство между передающей и приемной рупорными антеннами 4 и 5, перемещая его 2вдоль осевой линии, соединяющей передающую и приемную рупорные антенны 4 и 5, и, наблюдая показания индикатора 9 по отношению минимального к максимальному показаниям индикатора 9, определяют коэффициент бегущей волны (КБВ) смешанных волн в пространстве между передающей и приемной рупорными антеннами 4 и 5 для данного угла раскрыва приемной рупорной антенны 5. Повторяя измерения КБВ при других углах раскрыва приемной рупорной антенны 5, находят такой угол раскрыва о, при котором КВВ на данной частоте рабочего диапазона будет наибольшим (оптимальный угол раскрыва), Затем фазовращателем 12 компенсируют фазовый сдвиг сигнала рассогласования блока 13 сравнения, сводя его к нулю (начальная калибровка СВЧ-фазометра). После этого измерительный зонд 7 передвигают вдоль оси передающей и приемной рупорных антенн 4 и 5 в направлении раскрыва приемной рупорной антенны 5, а на место измерительного зонда 7 помещают испытуемый диэлектрик. Измеряя КБВ в пространстве между испытуемым диэлектриком и приемнойрупорной антенной 5, изменяют ееугол М раскрыва, при котором КБВмаксимально, что соответствует наименьшим переотражениям между испытуе.мым диэлектриком и приемной рупорной антенной 5, Затем фазовращателем 12 также компенсируют сигналрассогласования в блоке 13 сравнения и по шкале фазовращателя 12 вположении компенсации считывают величину фазового сдвига электромагнитной волны данной частоты, прошедшей через испытуемый диэлектрик,3Регулировка добротности резонатора, образованного в пространстве между передающей и приемной рупор- ными антеннами 4 и 5, путем изменения угла,раскрыва приемной рупорной антенны 5 имеет преимущество в том, что устранение отраженной волны в режиме начальной калибровки и в режиме измерения параметров испытуемого диэлектрика целесообразнее проводить при неизменном расстоянии между передающей и приемной рупор- ными антеннами 4 и 5. В этом случае электрическая длина пути в свободном пространстве для падающей волны остается неизменной в обоих случах (как калибровки, так и измерений), что исключает дополнительную погрешность набега фаз при измерении параметра испытуемого диэлектрика, т,е, условия замещения в этом случае выполняются полностью.Прйемная рупорная антенна 5 с регулируемым углом раскрыва имеет (фиг. 2) подвижную широкую стенку 14. Продольные тор;ы подвижной широкой стенки 14 находятся в скользящем контакте с узкими стенками 15 и 16, Место стыка подвижной широкой стенки 14 с широкой стенкой волновода 17 (вдоль линии 00 ) выполнено упругим,лнапример из пружинистой латуни, так как это место работает на изгиб. На волноводе 17 закреплен механизм перемещения подвижной широкой стенки 16 приемной рупорной антенны 5.Этот механизм содержит зигзагообразную скобу 18, припаянную к широкой стенке волновода 17, В скобе 18 имеется отверстие с резьбой, в которое ввинчен винт 19, заканчивающийся с одной стороны маховичком 20 с насечкой для удобства его ручного вращения, а с другой стороны свободно упирающийся в накладку 21, необходимую для равномерного распределения давления, оказываемого винтом 19 на подвижную широкую стенку 14 приемной рупорной антенны 5. В промежутке между скобой 18 и накладкой 21 на винт 19 надета пружина 22 сжатия, закрепленная одним концом на скобе 18, а другим на накладке 21. Диапазон перемещения подвижной широкой стенки 14 приемной рупорной антенны 5 в пределах требуемого изменения угла И. раскрыва определяется длиной винта 19 и длиной пружины 22 в сжатом состоянииИзме 1218340 1 формула изобретения СВЧ-фазометр, содержащий после 50 довательно соединенные СВЧ-генератор, делитель мощности и измеритель фазовых сдвигов, а также размещенные друг против друга передаю 55 щую и приемную рупорные антенны,при этом передающая рупорная антенна подключена к второму выходу делителя мощности, а приемная рупорнение угла раскрыва приемной рупорной антенны 5 осуществляется вращением маховика 20,Продольные торцы широкой подвиж 5ной широкой стенки 14 и приемнойрупорной антенны 5 соединены с продольными торцами узких стенок гибкойэлектропроводящей гофрированнойпленкой 23, например станиоли (медная или алюминиевая фольга), Высотаи период гофр гофрированной пленки23 находятся в пределах (0,1-0,3)минимальной длины электромагнитнойволны рабочего диапазона СВЧ-фазометра. Гофрированная пленка 23 предотвращает просачивание электромагнитной энергии во внешнее пространство по линии скользящего контакта.между торцами подвижной широкой стенки 14 и узкими стенками 5 и 16,а в силу наличия гофр гофрированная пленка 23 обеспечивает рассеяние на них и преобразование в тепло электромагнитной энергии, просочившейся сквозь скользящий контактво внутреннюю полость, образованнуюгофрированной пленкой 23 и узкойстенкой 15 (16), Внешняя сторонагофрированной пленки 23 уменьшаетзеркальные переотражения между выс-30тупающими плоскостями узких стенок15 и 16, образующимися при регулировке угла раскрыва приемной рупор- .ной антенны 5, как между собой, таки конструктивными элементами друЗ 5 гой - передающей антенны 4. Указанные относительно длины электромагнитной волны размеры гофр и их периода (О, 1-0,3) Л мин обеспечивают эффективное диффузное рассеяние на40 гофрах гофрированной пленки 23. Поскольку это условие выполнено дляминимальной длины волны рабочегодиапазона, то для другой длины волны рабочего диапазона условия диф 45 фузного рассеяния будут выполненытем более.1218340 ная антенна соединена с вторым вХо=дом измерителя фазовых сдвигов, о т-.л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повьппения точности, в неговведен зондовый измеритель коэффициента бегущей волны, измерительный 17 г Составитель Р.КузнецоваРедактор Н.Горват Техред О.Неце Корректор Т.Ко аказ 1129 аж 730 Подписн арственного комитета СССР изобретений и открытий Ж, Раушская наб д. 4 113035,иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Ти ПИ Госуд о делам Москва,зонд которого установлен с воэможностью продольного перемещениямежду приемной и передающей рупорными антеннами, при этом приемнаярупорная антенна выполнена с возможностью изменения угла раскрыва