Устройство для измерения фазовых скоростей волн четного и нечетного типов в отрезках связанных полосковых линий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ А 1 РЕСПУБЛИК 4 С 01 К 23 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а( Меаяа 1 оп оГ ЕЕЕ. 6 в 8, 1 гу пр 1 еМТТФАЗО- НЕЧЕТЫХ ПОинаточе з зазоры 1 ои по ожки ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) К 1 сЬп 8 в Л.С. Еаягег В,ген ойй-апй ечеп-лойе с 1 дярегясоор 1 ей шхсговггдр 11 пея. - 1Тгапв., ч. МТТ, 1975, р,82КеЬпшоаг 1 с Б. Н 18 Ь Й 1 гесгчСТ 1 -соир 1 егв апй а пею гесЬпЕог где теаяогешепг. оГ СТ 1.-сорагашегегя. - 1 ЕЕЕ ТгапяУ 12, 1977, р.1116-1121.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯВЫХ СКОРОСТЕЙ ВОЛН ЧЕТНОГО ИНОГО ТИПОВ В ОТРЕЗКАХ СВЯЗАННЛОСКОВЫХ ЛИНИЙ(57) Изобретение относится к технике СВЧ-измерений. Повышается точность измерений и расширяется диапазон частот. Устр-во содержит два полосковых делителя 1 и 2 мощности ПДМ), два отрезка (О) 3 и 4 исследуемых отрезков связанных полосковых линий, три направленных ответвителя (НО) 5, 6 и 15 с детекторными головками 7,8 и 16 соответственно, два индикатора 9 и 10, СВЧ-г-р 11, два 0 12 и 14 полосковой линии, размещенных перпендикулярно 0 4 и 3 соответственно, две согласованные нагрузки 1318 и четвертьволновый 0 17 копласрной линии, поперечные размеры ко- щ рой не превышают толщины диэлектри1255953 и 20 (21 и 22) происходит возбуждение плеч ПДМ 1 (2), который выполнен противофазным (синфазным) и поэтому воспринимает сигнал только синфазной (противофазной) волны. Т.о.в устр-ве происходит разделениесигналов по синфазной и противофазной волнам, что позволяет осуществить измерение на одном и том же 1Изобретение относится к технике СВЧ измерений и может испольэоваться при проектировании микрополосковых СВЧ-устройств.Цель изобретения - повышение точности измерений, а также расширение диапазона частот. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. 1 ОУстройство для измерения фазовых скоростей волн четного и нечетного типов в отрезках связанных полосковых линий содержит первый 1 и второй 2 полосковые делители мощ - ности, отрезки 3 и 4 исследуемых отрезков связанных полосковых линий, первый и второй направленные ответвители 5 и 6 падающей волны, детекторные головки 7 и 8, индика О тор 9, дополнительный индикатор 10, СВЧ-генератор 11, отрезок 12 полосковой линии, размещенный перпендикулярно отрезку 4 исследуемых отрезков связанных полосковых линий на рас З стоянии 1/8 - 1/1 О его длины от его конца, согласованную нагрузкудополнительный отрезок 14 полосковой линий, размещенный перпендикулярно отрезку 3 исследуемых отрезков связанных полосковых линий на расстоянии /8 - 1/10 его длины от его конца, третий направленный ответвитель 15 падающей волны с детекторнойголовкой 16 во вторичном пле 35 че, четвертьволновой отрезок 17 копланарной линии, поперечные размеры которой не превышают толщины диэлектрической подложки, дополнительную согласованную нагрузку 18, при этом первый полосковый делитель 1 мощности выполнен противофазным, а втообразце с повышенной достоверностьюи точностью. Цель достигается введением в устр-во 0 12 (141, размещенного перпендикулярно 0 4(3) на расстоянии 1/8-1/10 его длины от егоконца, индикатора 10, НО 15 с детекторной головкой 16, О 17 и согласованной нагрузки 18. 2 з.п. ф-лы,1 ил. 2рой полосковый делитель 2 мощности - синфазным,Устройство работает следующим образом.Сигнал от СВЧ-генератора 11, свипируемого по частоте, через направленный ответвитель 5 поступает на вход отрезка 12, Часть сигнала ответвляется во вторичный канал направлен; ного ответвителя 5 и после детектирования поступает в канал "падающий" индикатора 9 (панорамного измерителя коэффициента стоячей волны и ослабления). Сигнал, проходящий по отрезку 12, через зазор возбуждает отрезки 3 и 4. Такое возбуждение вызывает одновременное появление стоячих волн синфазного и противофазного типа (четной и нечетной волны). Через зазоры 19 и 20 происходит возбуждение плеч полоскового делителя 1. Во входном плече полоскового делителя сигнал может появиться только при синфаэном возбуждении выходных плеч (при их противофазном возбуждении эти сигналы взаимно уничтожаются во входном плече). Таким образом, полос. ковый делитель 1 воспринимает только сигнал синфазной волны в отрезках 3 и 4. Через зазоры 21 и 22 происходит возбуждение полоскового делителя 2. Если поступающие сигналы синфазны, то между центральными и внешним проводниками отрезка 17 копланарной линии нет разности потенциалов и вход полоскового делителя 2 не возбужден. При противофазных сигналах в выходных плечах появляется разность потенциалов в отрезке 17 копланарной линии и возбуждается вход. Таким образом, полосковый делитель 2 воспринимает только сигнал.противофазной волны. Подключая второй направленный ответвитель 6 также ориентированный на прием падаю-.щей волны) и снимая часть сигнала вовторичный канал, подавая его последетектирования в канал "отраженный"индикатора 9, можно получить резонансные отклики, характерные для резонансных частот отрезков 3 и 4по синфазной или противофазной волне (соответствующих распределениюцелого числа полуволн в связанныхлиниях),Таким образом, происходит разделение сигналов по синфазной и противофазной волне, измерение осуществляется на одном и том же образце,что повышает достоверность и точность измерений. Возможность просмотра гармоник 2 Ге, 3 Ге и т.д а так.же 2, 3и т.д. позволяет опрео оделить дисперсионную зависимостьискомых параметров от частоты.С целью дополнительного увеличения точности измерения введен дополнительный отрезок 14 полосковой линии, подключенный через зазор к второму иэ исследуемых отрезков на расстоянии, равном 1/8 - 1/10 его длины от его конца и перпендикулярнок нему, причем к отрезку 14 подключен третий направленный ответвитель15 с детекторной головкой 16 во вторичном канале, которая соединена сдополнительным индикатором 10.Так как размер отрезка 17 копланарной линии можно сделать весьмамалым имеет значение, так как внешний проводник отрезка 17 копланарнойлинии является одним из симметрирующих короткоэамкнутых на концешлейфов), то можно добиться максимальной высокоомности шлейфов, чемуеще дополнительно способствует выборка в экране, Кроме того, малая попоперечным размерам копланарная линия имеет лучшую экранировку центрального проводника относительно экранной поверхности, что улучшает фазировку выходных сигналов противофазного делителя (приближает к идеальной разности фаэ 180) . Формула изобретения1.устройство для измерения фазовых скоростей волн четного и нечетного типов в отрезках связанных полосковых линий, содержащее первый и55953 4 45 50 55 5 10 5 20 25 30 35 второй полосковые делители мощности,торцы выходных плеч которых электромагнитно связаны с торцами соответствующих отрезков исследуемых отрезков связанных полосковых линий,первый и второй направленные ответвители падающей волны, во вторичныхплечах которых размещены детекторныеголовки, выходы которых подключенык входам индикатора, СВЧ-генератор,выход которого соединен с входомпервичного плеча первого направленного ответвителя падающей волны,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измерений,в него введен отрезок полосковойлинии, размещенный перпендикулярноодному из отрезков исследуемых отрезков связанных полосковых линий нарасстоянии 1/8-1/10 его длины от егоконца, один конец отрезка полосковой линии электромагнитно связан содним отрезком исследуемых отрезковсвязанных полосковых линий, а другойсоединен с выходом первичного плечапервого направленного ответвителяпадающей волны, первый полосковыйделитель мощности выполнен противофазным, а второй - синфазным, выходпервичного плеча второго направленного ответвителя падающей волны нагружен на согласованную нагрузку, авход соединен с выходным плечом второго полоскового делителя мощности врежиме измерения фазовой скоростиволны четного типа и с выходнымплечом первого полоскового делителя мощности в режиме измерения фазовой скорости волны нечетного типа. 2. Устройство по п., о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введены дополнительный отрезок полосковой линии, размещенный перпендикулярно другому отрезку исследуемых отрезков связанных полосковых линий на расстоянии 1/8-1/10 его длины от его конца, один конец дополнительного отрезка полосковой линии .электро- магнитно связан с другим отрезком исследуемых отрезков связанных полосковых линий, а к другому последовательно подключены третий направленный ответвитель падающей волны с детекторной головкой во вторичном плече, выход основного плеча которого нагружен на дополнительную согласованную нагрузку,и дополнительныйиндикатор.Ф 1255953 е3. Устройство по пп.и 2, о т " ному и внешнему проводникам введенл и ч а ю щ е е с я тем, что, с ного четвертьволнового отрезка коцелью расширения диапазона частот, планарной линии, поперечные размевыходные ппечи противоФазного дели- ры которой не превышают толщины дителя мощности подключены к централь-электрической подложки.Составитель Р.КузнецоваРедактор О.Бугир Техред М.Ходанич Корректор М,СамборскаяЗаказ 4818/45 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5