Способ измерения кпд возбуждения открытого резонатора

1974,ехник повыоткрыз трехнием ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ Н АВТОРСИОМУ СВ(71) Институт радиофизики и элники АН УССР(56) Овечкин С,М., Тагер А.С,риментальное исследование возботкрытого резонатора СВЧ: Элекная техника, Сер. ЭлектроникаВып, 3/375, 1985,Труды МВТУ им.Н,Э,Баумана,Р 199, с.193-194,(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КПД ВОЗБНИЯ ОТКРЬГГОГО РЕЗОНАТОРА(57) Изобретение относится к тизмерений, Цель изобретения -шение точности измерений. Даннсоб измерения КПД возбуждениятого резонатора (ОР) состоит иэтапов. На первом этапе измене БРЕТЕНИЯ частоты СВЧ-г-ра 1 или расстояниямежду зеркалами 5 и 6 настраивают ОРв резонанс, Затем измеряют резонансную длину волны при помощи волномера 3 и длину ОР, Измерителем 13 измеряют мощность на выходе 12 рефлектометра 4 с учетом ослабления направленного ответвителя. Последовательно меняют местами измеритель 13 ссогласованными нагрузками 15 и 11 иизмеряют мощности. Затем по ф-ле определяют радиус пятна поля на зеркале 6.На втором этапе измеряют собственнуюдобротность ОР по ширине резонанснойкривой, наблюдаемой на индикатореСВЧ-анализатора спектра. На третьемэтапе измерителем 13 измеряются мощности при помещении зеркала 6 в поленормально подающей электромагнитнойволны и при замещении зеркала 6 антенной с известным коэф, усиления.Затем по ф-ле определяют КЛД возбуждения ОР. 3 ил.щности 20ны ,ткрытого возбуждения отуществляют в не ыто 2ользме е го резонатора ос ск ко этаповНа первом этапе СВЧ-генератор 1 (фиг.1) через развязывающий аттенюатор 2,. волномер 3 и рефлектометр 430 соединяют волноводным трактом с открытым резонатором, образованным зеркалами 5 и 6, через элемент 7 связи на зеркале 5. На другом зеркале 6 выполнен дополнительный элемент 8 свя зи, а также вспомогательный элемент 9, который используют при измерении собственной добротности открытого резонатора, соединенный с согласованной нагрузкой 10. Элемент 8 связи также 40 соединяют с согласованной нагрузкой 11. К выходу 12 рефлектометра 4 подключают измеритель 13 мощности, а к выходу 14 - согласованную нагрузку 15. Изменением частоты генератора 45 СВЧ или расстояния между зеркалами настраивают открытый резонатор в резонанс. Затем измеряют резонансную длину волны , при помощи волномера 3 и длину 1 открытого резонатора. Из мерителем 13 мощности измеряют мощность Рд на выходе 12 рефлектометра 4 с учетом осдабления направленного ответвителя. Последовательно меняют местами измеритель 13 мощности с согласованными нагрузками 15 и 11 и измеряют соответственно мощности Рор и Р, Радиус пятна поляш на зеркале 6 определяют по формуле Изобретение относится к техникеизмерений на сверхвысоких частотах,а именно к измерению параметров открытых резонаторов.Цель изобретения - повышение точ 5ности измерений,На фиг.1 показана функциональнаясхема измерения длины волны СВЧ-сигналамощности падающего Рд и от Ораженного Р СВЧ-сигналов, мощности СВЧ-сигнала, прошедшей через второе зеркало открытого резонатора Р,на фиг.2 - одна из возможных функциональных схем измерения собственной,добротности открытого резонатора Ц,;на фиг.3 - функциональная схема изме,рения мощности СВЧ-сигнала Р про.шедшего через второе зеркало в поле,плоской волны и плотности моплоской электромагнитной вол,падающей на второе зеркало орезонатора.нбирают такими, чтобы потери, вносимые ими в открытый резонатор, были значительно меньше собственных потер которые при соответствующем подборе геометрии открытого резонатора могут быть чисто омическими.На третьем этапе зеркало 6 помещают в поле нормально падающей электромагнитной волны, излучаемой антенной 18, На выходе дополнительного элемента 8 связи измеряют мощность Р измерителем 13. Затем зеркало 6 замещают антенной 19 с известным коэффициентом усиления С, на выходе ко торой измерителем 13 измеряют мощность Р и вычисляют у =1 ЛР/ О С), Ан тенну 18 помещают на таком расстоянии от плоскости расположения зеркала 6 и антенны 19, чтобы выполнялось условие дальней зоны. Для устранения влияния окружающих предметов измерения проводят в безэховой камере 20. Чтобы исключить краевые эффекты, зер кало 6 диафрагмируют поглощающим экраном 2 1. 1 ую Рпдд 1 РОР у возбуждения открыодят по формуле По величинам Яо,0 Р,У КПД ого резонатора нах 2 я ы где Н, и Р. - радиусы кривизны зеркал5 и б соответственно,На втором этапе измеряют собстве ную добротность Я открытого резона тора. Модулированный по частоте СВЧ- сигнал генератора 1 со средней частотой, равной резонансной, через развязывающий аттенюатор 2, волномер 3 и дополнительный элемент 8 связи подают в открытый резонатор, образованный зеркалом 6 и сплошным зеркалом 16, имекщим геометрию, идентичную зеркалу 5, Зеркала располагают на том же расстоянии, что и зеркала 5 и 6 на первом этапе измерений. После достижения резонанса прошедший через открытый резонатор СВЧ-сигнал через вспомогательный элемент 9 связи подают на вход СВЧ-анализатора 17 спектра, а резонансную кривую наблюдают на его индикаторе. По ширине резонансной кривой определяют собственную добротность открытого резонанса.Размеры элементов 8 и 9 связи вы 3 142 полученной для случая возбуждения открытого резонатора на основной модеРасчетная формуламожет быть получена и для случая возбуждения открытого резонатора на высших модах, при этом входящие в нее измеряемые величины останутся теми же,5562плоской электромагнитной волны, падающей на второе зеркало открытогорезонатора, а искомый параметр вычисляют по формуле5с ,21 РКПД -где10 20 25 ЭО Формула изобретения Способ измерения КПД возбуждения открытого резонатора, включающий возбуждение открытого резонатора через первое зеркало, измерение длины волны СВЧ-сигнала, определение радиуса пятна поля на втором зеркале открытого резонатора, измерение длины открыто" го резонатора, мощности падающего и отраженного СВЧ-сигналов, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительно измеряют мощность СВЧ-сигна.ла, прошедшего через второе зеркало открытого резонатора, собственную добротность открытого резонатора, помещают второе зеркало открытого резонатора в поле нормально падающей плоской электромагнитной волны, измеряют мощность СВЧ-сигнала, прошедшего через второе зеркало открытого резонатора, измеряют плотность мощности Ф длина волны СВЧ-сигнала",радиус пятна поля на втором зеркале по уровню 1/1;длина открытого резонатора,мощность падающего на открытый резонатор СВЧ-сигнала;мощность отраженного ототкрытого резонатора СВЧсигнала;мощность СВЧ-сигнала, прошедшего через второе зеркало открытого резонатора;собственная добротностьоткрытого резонатора,мощность СВЧ-сигнала, прошедшего через второе зеркало открытого резонаторав поле плоской волныфплотность мощности плоскойэлектромагнитной волнЫ,падающей на второе зеркалооткрытого резонатора.14255 б 2 Составитель В.ГончаровРедактор Н,Рогулнч Техред А,Кравчук Корректор В.Романен Подписно 4762/4 а В 130 ектная, 4 водственно-полиграфическое предприятие, г, Уж УЛ ИИПИ Госуда по делам иМосква, Ж венрет5 у го комитета СССРий и открытийушская наб., д, 4