ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СВЧ-МОЩНОСТИ Советский патент 1996 года по МПК G01R21/04 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может использоваться для измерения СВЧ-мощности в волноводных трактах с большими уровнями мощности.

Целью изобретения является уменьшение потерь на рассогласование.

На фиг. 1 приведена конструкция преобразователя СВЧ-мощности; на фиг. 2 конструкция плоской мембраны.

Преобразователь СВЧ-мощности содержит отрезок 1 прямоугольного волновода, одна из стенок которого выполнена в виде плоской мембраны 2 из поглощающего материала, являющейся элементом колебательной системы 3 генератора 4 механических колебаний, причем плоская мембрана 2 имеет форму, ограниченную линиями в виде полупериодов синусоиды, расположенных симметрично относительно оси, совпадающей с продольной осью отрезка 1 прямоугольного волновода.

Преобразователь СВЧ-мощности работает следующим образом.

Плоская мембрана 2, защемленная по контуру в корпусе отрезка 1 прямоугольного волновода и выполненная из поглощающего материала, является механическим резонатором и при помощи генератора 4 механических колебаний совершает поперечные колебания на собственной резонансной частоте. При отсутствии СВЧ-сигнала частота собственных колебаний плоской мембраны 2 определяется ее жесткостью и равна f_o. При прохождении по отрезку прямоугольного волновода СВЧ-энергии за счет частичного поглощения плоской мембраной 2 мощности она разогревается, что приводит к изменению ее жесткости, обусловленной температурным коэффициентом модуля упругости материала плоской мембраны 2 мощности. Резонансная частота становится равной f. Приращение частоты Δ f f_o f является мерой СВЧ-мощности.

Чувствительность преобразования с синусоидальной мембраной (отношение приращения частоты Δ f к приращению СВЧ-мощности) обеспечивается равной чувствительности круглой или эллиптической плоской мембраны 2 при реально используемых вытянутостях синусоидальной плоской мембраны 2 вариацией поперечного размера.

Уровень мощности, поглощаемой плоской мембраной 2, зависит, в частности, от фазы стоячей волны в отрезке 1 и определяется значением /Г_э/ модуля эффективного коэффициента отражения. Значения /Г_э/, в свою очередь, зависят от длины плоской мембраны 2 l, в промежутке l/ λ_b 0, 0,75 изменяются в пределах /Г_э/ 1.0 в точках l/ λ_b K/4, где К 3, 5, 7, и равны нулю /Г_э/ 0, а в промежутках между этими точками принимают максимальные значения, убывающие при увеличении длины мембраны или частоты СВЧ-сигналы.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СВЧ-МОЩНОСТИ, содержащий отрезок прямоугольного волновода, одна из стенок которого выполнена в виде плоской мембраны из поглощающего материала, закрепленной в корпусе и являющейся элементом колебательной системы генератора механических колебаний, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь на рассогласование, в нем плоская мембрана имеет форму, ограниченную линиями в виде полупериодов синусоиды, расположенных симметрично относительно оси, совпадающей с продольной осью отрезка прямоугольного волновода.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СВЧ-МОЩНОСТИ, содержащий отрезок прямоугольного волновода, одна из стенок которого выполнена в виде плоской мембраны из поглощающего материала, закрепленной в корпусе и являющейся элементом колебательной системы генератора механических колебаний, отличающийся тем, что, с целью уменьшения потерь на рассогласование, в нем плоская мембрана имеет форму, ограниченную линиями в виде полупериодов синусоиды, расположенных симметрично относительно оси, совпадающей с продольной осью отрезка прямоугольного волновода.