Датчик свч-мощности

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А 1 04 51)4 С 01 ПИСАНИ РЕТ Т оединены с соо ыми площадками соединен одни ом 7, а другим ик 10 - с экра ебаний поступа ссеиваясь на р т его огрев горяч яется вает ояв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(56) Авторское свидетельство СССР1231472, кл. С 01 К 21/04, 1984.1,цз 1 соч. А.А. Мсгочаче роюегшеег Гог ГЬе ш 111 гагу епчдгопшепс. - Магсопд 1 пзггцшепгаг 1 оп, 1977, чо 1.156, Ацгцшп, р. 125-130.(57) Изобретение обеспечивает улучшение согласования и упрощение калибровки. На одной стороне диэлектрической подложки 1 размещен экран, а на другой стороне - резистор 9 и термоэлемент (ТЭ) 3, горячий сдай которого расположен над резистором 9 Между резистором 9 и ТЭ 3, продольные оси которых не параллельны, помещена диэлектрическая теплопроводящая пластина (ДТПП) 11. Концы ТЭ 3 ветствующими контакт (КП) 5, 6, Резистор концом с проводниконцом через проводом. Мощность СВЧ-кот на проводник 7 и, езисторе 9, вызываЧерез ДТПП 11 разоий спай ТЭ 3. На КП термоЭДС. Согласование обеспечивается подбором геометрических размеров ТЭ 3 и толщины ДТПП 11. Для осуществления калибровки без .отсоединения входа датчика СВЧ-мощности проводник 7 выполнен из двух частей, соединенных разделительным конденсатором, и введен второйЩ резистор, расположенный параллельно первому и подключенный одним концом к проводнику 7, а другим концом - к дополнительной КП. Дополнительная КП является калибровочным входом датчика СВЧ-мощности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.6Изобретение относится к технике СВЧ, в частности к термоэлектрическим датчикам, преобразующим СВЧ-мощность в постоянное напряжение, и может быть использовано для измерения СВЧ-мощности в различных СВЧ-радиотехнических устройствах.Цель изобретения - улучшение согласования и упрощение калибровки, а также обеспечение калибровки без от О соединения входа датчика СВЧ-мощности,На фиг, 1 схематично изображен датчик СВЧ-мощности; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - датчик СВЧ-мощности, пример исполнения; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг,Э.Датчик СВЧ-мощности представляет собой микрополосковую пЛату, которая содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой размещен экран 2, а на другой - термоэлемент 3 с горячим спаем 4, концы которого порознь электрически соединены с контактными площадками 5 и 6, являющими э ся выходами датчика СВЧ-мощности, первый проводник 7, первый конец которого является входом 8 датчика СВЧ- мощности, а второй электрически соединен с первым концом первого резис тора 9, второй конец которого электри чески соединен с экраном 2 с помощью второго проводника 10. Между термоэлементом 3 и первым резистором 9 помещена диэлектрическая теплопроводящая пластина 11, выполненная, например, в виде тонкой пленки, причем горячий спай 4 термоэлемента 3 помещен над первым резистором 9, а продольные оси термоэлемента 3 и первого резистора 9 не совпадают, на- пример взаимно перпендикулярны.Датчик СВЧ-мощности по фиг. 3 и 4 содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой размещен экран 2, а на другой - термоэлемент 3 с горячим спаем 4, концы которого электрически соединены с контактными площадками 5 и 6, являющимися выходами датчика, первый проводник 7, первый конец которого является входом 8 датчика, а второй электрически соединен с первыми концами первого 9 и второго 12 резисторов, причем второй конец первого резистора 9 электрически соединен с помощью второго проводника 1 О с экраном 2, а второй конец второго резистора 12 электрически соединен с дополнительной контактной площадкой 13 являющейся калибровочным входом датчика. Контактная площадка 13 электрически соединена по СВЧ через развязывающий конденсатор 14 с экраном 2. Первый проводник 7 разделен на две части, электрически соединенные по СВЧ через разделительный конденсатор 15. Между термоэлементом 3 и первым 9 и вторым 12 резисторами помещена диэлектрическая теплопроводящая пластина 11, причем горячий спай 4 термоэлемента 3 помещен над первым 9 и вторым 12 резисторами, а продольные оси первого 9 и второго 12 резисторов и термоэлемента 3 не совпадают например взаимно перпендикулярны.Датчик СВЧ-мощности по фиг. 1 и 2 работает следующим образом.Поступающая на вход 8 датчика мощность СВЧ-колебаний или постоянного тока рассеивается в первом резисторе 9, вызывая разогрев последнего, а через диэлектрическую теплопроводящую пластину 11 и разогрев горячего спая 4 термоэлемента 3, На выходах датчика СВЧ-мощности появляется термоЭДС, пропорциональная поступающей мощности.Условие согласования датчика обеспечивается подбором геометрических размеров термоэлемента 3 и толщины диэлектрической теплопроводящей пластины 11. При этом индуктивность первого резистора 9 компенсируется в рабочем диапазоне частот емкостью термоэлемента 3, связанного емкостной связью как с первым резистором 9, так и с экраном 2. Первый резистор 9 может иметь форму как прямоугольную, так и трапецеидальную или другую. Кроме того, в месте пересечения с термоэлементом первый резистор 9 может иметь ступенчатое изменение ширины.Распределение температуры вдоль продольной оси резистора 9 при подаче на вход 8 датчика мощности СВЧ колебаний и мощности постоянного тока различно. Выбором расстояния от второго конца первого проводника 7 до горячего спая 4 термоэлемента 3 в пределах до 1/.2 длины резистора 9 обеспечивается условие равенства термоЗДС на выходах датчика в случаях подачи на его вход 8 как мощности СВЧ-колебаний рабочего диапазона частот, так и равной ей мощноС 3 13107 ти постоянного тока. При этом обеспечивается равенство единице коэффициента эффективности датчика.Датчик СВЧ-мощности по фиг. 3 и,4 работает следующим образом.Поступающая на вход 8 датчика СВЧ мощность рассеивается в параллельно соединенных для токов СВЧ первом 9 и втором 12 резисторах, вызывая их разогрев, а также разогрев горячего Щ спая 4 термоэлемента 3. Поступающая на калибровочный вход мощность постоянного тока (постоянное калибровочное напряжение) рассеивается в последовательно соединенных для постоянно го тока первом9 и втором 12 резисторах, также вызывая их разогрев, а также разогрев горячего сная 4 термоэлемента 3. В обоих случаях на выходах датчика появляется термоЭДС, Я) пропорциональная поступающей мощности. При этом калибровка датчика постоянным напряжением может осуществляться без отсоединения входа 8 датчика от выхода источника СВЧ-мощнос ти, что обеспечивает дополнительные эксплуатационные удобства предлагаемого датчика, особенно необходимые при его использовании в составе измерителей СВЧ-мощности, встроенных в 30 аппаратуру связи.Таким образом, применение первого резистора 9, второго проводника 10 и диэлектрической теплопроводящей пластины 11 хотя и несколько услож няет конструкцию датчика, однако позволяет расширить его функциоиальные воэможности путем обеспечения возможности калибровки датчика постоянным напряжением, а также улучшить 40 согласование датчика в рабочем диапазоне частот.Кроме того, применение дополнительной контактной площадки 13, второго резистора 12,разделительного 45 15 и развязывающего 14 конденсаторов позволяет обеспечить дополнительные эксплуатационные удобства датчика СВЧ-мощности за счет возможности его калибровки постоянным напряжени ем без отсоединения входа датчика от выхода источника СВЧ-мощности. 40 4 формула изобретенияДатчик СВЧ-мощности, содержащий диэлектрическую подложку, на од-. ной стороне которой расположен экран, а на другой - термоэлемент, первый проводник и две контактные площадки, причем концы термоэлемента электрически соединены соответственно с контактными площадками, являющимися выходами датчика СВЧ-мощности, а один из концов первого проводника является входом датчика СВЧ-мощности, отличающийся тем, что, с цеЛью улучшения согласования и упрощения калибровки, в него введены первый резистор, второй проводник, диэлектрическая теплопроводящая плас. тина, при этом первый конец первого резистора электрически соединен с другим концом первого проводника, второй конец первого резистора посредством второго проводника - с экраном, а диэлектрическая теплопроводящая пластина расположена между термоэлементом и первым резистором, причем горячий спай термоэлемента размещен над первым резистором, а продольные оси термоэлемента и первого резистора не параллельны.2. Датчик по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения калибровки без отсоединения входа датчика СВЧ-мощности, в него введены дополнительная контактная площадка, разделительный и развязывающий конденсаторы, второй резистор, установленный с продольным зазором относительно первого резистора, первый проводник выполнен из двух частей, которые соединены посредством разделительного конденсатора, первый конец второго резистора электрически соединен с другим концом первого проводника, а второй конец - с дополнительной контактной площадкой, являющейся калибровочным входом датчика СВЧ-мощности, причем дополнительная, контактная площадка электрически соединена по СВЧ через развязывающий конденсатор с экраном.11310740 2 Составитель Е. Адамов Текред Н. Глущенко едактор А. Огар Корректор О. Тигор акаэ 886/4 31го комитета СС одписно и открытий аушская наб., д. роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,ВН п 1130ТиражГосударствен лам иэобретен Москва, Ж,