Устройство для измерения СВЧ мощности Советский патент 1984 года по МПК G01R21/04 

сх

4

о: ю Изобретение относится к технике измерений на сверхвысоких частотах. Известно устройство для измерения мощности, содержащее преобразов тель и элемент связи с пренебрежимо малыми размерами по сравнению с дли ной волны Г1 . Недостатком устройства является зависимость показаний от частоты и степени согласования нагрузки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ус ройство для измерения СВЧ-мощности, содержгидее волновод с размещенной внутри него разрядной камерой, состоящей из корпуса, внутри которого установлен электрод, подключенный к индикатору тока C2J. Однако известное устройство имее узкие частотный и динамический диапазоны ,Цель изобретения - расширение частотного и динамического.диапазонов. Дня достижения цели в устройстве для измерения СВЧ-мощности, содержащем волновод с размещенной внутри него разрядной камерой, состоящей из корпуса, внутри которого установлен электрод, подключенный к индикатору тока, корпус выполнен в виде двух соосных диэлектрических конусов, обращенных основаниями один к другому, ось которых совмещена с продольной осью волновода, внутри соосных диэлектрических конусов установлена перфорированная металлическая пластина, соединенная с электродом, плоскость которой перпендикулярна узким стенкам волновода, при этом соосные диэлектрические конусы выполнены из материала, у которого коэффициент вторичной электронной эмиссии больше единицы, а волновод и корпус вакуумированы. На фиг. 1 приведена конструкция уст/ройства для измерения СВЧ-мощнос ти; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство для измерения СВЧ мощности содержит волновод 1 с размеще ной внутри него разрядной камерой, состоящей из корпуса, внутри которого установлен электрод 2,подключенны к индикатору 3 тока, корпус выполнен в виде двух соосных диэлектрических конусов 4, обращенных основа ниями один к другому, ось которых совмещена с продольной осью волново да 1, внутри соосных диэлектрически конусов установлена перфорированная металлическая пластина 5, соединен.ная с электродом, плоскость которой перпендикулярна узким стенкам волновода 1, при этом соосные диэлектрические конусы 4 выполнены из материала, у которого коэффициент вторичной электронной эмиссии больше единицы, а волновод 1 и корпус вакуумированы. Устройство для измерения СВЧ мощности работает следующим образом. При прохождении в волноводе 1 СВЧ-мощности между противоположными вакуумными поверхностями диэлектрических конусов 4 возбуждается двухповерхностный вторично-электронный разряд (ВЭР ). На вакуумных поверхностях диэлектрических конусов 4 . параллельных СВЧ .электрическому полю возбуждается одноповерхностный ВЭР. Электронный ток, обусловленный ВЭР, пропорционален интенсивности разряда, которая определяется уровнем СВЧ-мощности. Разная величина расстояний между противоположный , вакуумным поверхностями диэлектрических конусов 4 вдоль их оси обеспечивает широкий динамический диапазон работы устройства, так как при этом создаются условия для возбуждения вторично-электронного разряда в широком диапазоне СВЧ-мощностей. При этом обеспечивается также И широкий частотный диапазон. Развитая поверхность перфорированной металлической пластины 5 коллектора вторичных электронов, на который попадают электроны со всей поверхности диэлектрических конусов 4, а также выбор размеров конусов и их взаимного расположения обеспечивает независимость показаний уровня мощности от КСВН и фазы нагрузки волновода 1. Так как преобразователь мощности включает в себя только диэлектрические и металлические элементы, то обеспечивается срок службы устройства значительно больший, чем срок службы известных устройств с другими преобразователями . Малые диэлектрические потери СВЧ диэлектрических материалов (например, керамика 22ХС, Сапфирит-16 и т.п. ) в диапазоне СВЧ и малая мощность ВЭР обеспечивают пренебрежимо малые потери мощности. Использование предлагаемого устройства для измерения СВЧ-мощности обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущества: широкий динамический диапазон (изменение мощности в 10 раз); широкий частотный диапазон; широ-. кий диапазон давлений остаточных газов ( - мм.рт.ст. ; возможность измерять импульсную мощность и контролировать форму импульса в технологическом процессе, простота конструкции и надежность работы; простота технологии изготовления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СВЧ-МОЩНОСТИ, содержащее волновод с размещенной внутри него разрядной камерой, состоящей из корпуса, внутри- которого установлен электрод, подключенный к индикатору тока, отличающееся тем, что, с целью расширения частотного и динамического диапазонов измеряемых мощностей , корпус выполнен в виде двух соосных диэлектрических конусов, обращенных основаниями один к другому, ось которых совмещена с продольной осью волновода, внутри соосных диэлектрических конусов установлена перфорированная металлическая пластина, соединенная с электродом, плоскость которой перпендикулярна узким стенкам волновода, при этом соосные диэлектрические конусы .выполнены из (Л материала, у которого коэффициент вторичной электронной эмиссии больше единицы, а волновод и корпус вакуумированы.