Устройство для измерения характеристик электромагнитного поля открытого резонатора Советский патент 1983 года по МПК G01R29/08 

Изобретение относится к технике измерений в диапазоне миллиметровых и субмиллиметровых длин волн и может использоваться для исследования полей в резонансных ячейках вакуумных и твердотелых генераторов, радиоспектрометрах, а также для изучения электромагнитных и магнитно-физических -свойств материалов и вечг ществ резонансными методами. По основному авт.св. 710006 известно устройство для измерения характеристик электромагнитного поля открытого резонатора/ содержащее источник СВЧ колебаний, связанные с ним открытый резонатор и два опорных канала с первым и вторым излучателями, пробный зонд, помещенный в поле открытого резонатора, фазовый модулятор, включенный в цепь запитки открытого резонатора, разделитель поляризации, подключенный к выходу открытого резонатора, два детектора выходы которых подключены к соответствующим плечам разделителя поляриза ции, а выходы - через идентичные резонансные усилители к двухкоординатномУ регистратору Щ Однако известное устройство не позволяет измерять с высокой точностью характеристики электромагнитного поля открытого резонатора в любом его сечении расположенном перпе дикулярно оси открытого резонатора. Цель изобретения - повьшение точности при измерении характеристик электромагнитного поля в, любом его сечении, перпендикулярном оси открытого резонатора. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения характеристик электромагнитного поля открытого резонатора, содержащее пробный зонд, установленный в исследуемом открытом резонаторе, СВЧ генератор, подключенный к первому излу чателю, и первый дет ектор, соединенный через первый резонансный усилите с регистратором, а также второй излу чатель, подключённый к СВЧ генератору, фазовый модулятор, включенный между выходом СЕЧ генератора и входом открытого резонатора, разделитель поляризации, вход которого соединен с выходом открытого резонатора, к од ному из его выходов подключен первый детектор, а между другим его выходом и вторым входом регистратора введены последовательно соединенные второй детектор и второй резонансный усилитель, введен одномодовый ди электрический волновод, вьшолненный в виде пластины из однородного изотропного материала, которая установлена пepпteндикyляpнo оси открытого резс5натора ,и соединена с первым и вторым излучат/елями, пробный зонд размещен внутри указанной плйстины в точке пересечения электрических осей первого и второго излучателей, а также введен механизм сканирования открытого резонатора в плоскостях, параллельных плоскости пластины, при этом размеры пластины не менее чем в два раз.а превышают зону сканирования открытого резонатора. На чертеже приведена конструкция устройства для измерения характеристик электромагнитного поля открытого резонатора. Устройство для измерения характеристик электромагнитного поля открытого резонатора содержит СВЧ генератор 1, пробный зонд 2, установленный внутри одномодового диэлектрического волновода, выполненного в виде пластины 3 из однородного изотропного материала, первый и второй излучатели 4 и 5, фазовый модулятор 6., направленный ответвитель 7, двойной волноводный тройник 8, первыйИ второй детекторы 9 и 10, первый и второй резонансные усилители 11 и12, регистратор 13, а также механизм 14 сканирования открытого резонатора 15. Устройство для измерения характеристик электромагнитного поля открытого резонатора работает с1педующим образом. Сигнал с выхода СВЧ генератора 1 через направленный ответвитель 7, фазовый модулятор 6 и элемент связи одного из зеркал открытого резонатора 15 поступает в исследуемый объем открытого резонатора 15, с помощью механизма 14 сканирования открытый резонатор 15 настраивается на любой из типов колебаний, представляющий практический интерес для исследователя с точки зрения пространственной структуры электромагнитного поля, величины потерь и др. Другая часть сигнала СВЧ.генератора 1 через двойной волноводный тройник 8 поступает к первому и второму излучателям 4 и 5 и возбуждает в одномодовом диэлектрическом волноводе, помещенном в область анализа, две, распро-; страняющиеся ортогонально друг другу, основные кросс-поляризованные мрды Н-типа. В области нарушения регулярности одномодового диэлектрического волновода - в точке положения пробного зонда 2, происходит преобразование волноводных волн в волны излучения. Таким образом, в объеме открытого резонатора 15 одновременно присутствуют два элемента возбуждения элемент связи.на одном из зеркал открытого резонатора 15 и пробный зонд 2 (изотропный к поляризации электромагнитного поля, причем при выполнении резонансных условий оба возбудителя возбуждают один

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ№РЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ОТКРЫТОГО PEcfOHATOPA по авт.СВ. № 710006, .отличающееся тем, что, с целью повышения точности при измерении характеристик электромагнитного поля в любом его сечении, перпендикулярном оси открытого резонатора, вве- . ден одномодовый диэлектрический волновод, . выполненный в виде пластины из однородного изотропного материала, которая установлена перпендикулярно оси открытого резонатора и соединена с первым и вторьзм излучателями, пробный зонд размещен внутри, указанной пластийы в точке пересечения.электрический осей первого и второго излучателей, а также ,введен механизм сканирования открытого резонатора в плоскостях, параллельных плоскости пластины, при этом размеры пластины не менее чем р два раза превышает зону сканирования открытого резонатора. XL