Пленочный болометр (термистор) для измерения мощности в миллиметровом диапазоне Советский патент 1961 года по МПК G01R21/12 

Известные пленочные болометры (термисторы), служащие для измерения мощности в миллиметровом диапазоне волн, в которых поглощающая пленка выполнена в виде плоского клина, расположенного в плоскости электрического поля основной волны волновода, сложны конструктивно и не обеспечивают необходимого согласования.

В предлагаемом болометре поглощающая пленка выполнена в виде V-образного клина и расположена в плоскости электрического поля основной волны. Это позволяет исключить применение подвижного короткозамкнутого поршня, вносящего дополнительные неучтенные потери измеряемой с.в.ч. мощности, уменьшить неэквивалентность теплового замещения и улучшить согласование во всем диапазоне работы вопновода.

На чертеже показана конструкция боломегрической головки.

Поглощающая пленка 1, образованная напылением платины на подложку 2 из слюды и выполненная в виде V-образного клина с выводами 3, расположена в волноводе 4 круглого сечения в плоскости электрического поля основной волны. Волновод 4 с круглым сечением, где расположен предлагаемый болометр, совместно с плавно соединенным с ним волноводом 5 прямоугольного сечения образуют болометрическую головку.

Отношение мощности -замеп ения постоянного тока к действительному значению с.в.ч. мощности значительно возрастает по сравнению с болометрами с поперечной пленкой, что дает возможность отказаться от градуировки каждой головки в случае смены поглощающего элемента при гарантированной погрещности измерения не более 10-15%.

№ 140104- 2 -

Закон распределения температуры вдоль пленки / для стационарного состояния выражается:

, где; где:

Следовательно, общее сопротивление пленки не зависит от закона 1(х) распределения мощности вдоль пленки и неэквивалентность теп лового замещения практически отсутствует.

Измерения мощности с применением предлагаемого болометра (термистора) дают возможность получить КСВН, не превышающ.ий 1,17. а к.п.д. - порядка 94-98%.

Описанный пленочный болометр (термистор) может найти применение в качестве точного измерителя мощности с.в.ч. в коротковолно,вом участке сантиметрового и части миллиметрового диапазона волн.

Предмет изобретения

Пленочный болометр (термистор) для измерения мощности в миллиметровом диапазоне волн, отличающийся тем, что, с целью исключения закорачивающего порщня, уменьщения неэквивалентности теплового замещения и улучщения согласования, поглощающая пленка в нем выполнена в виде V-образного клина и расположена в плоскости электрического поля основной волны. Т(х) - разность температуры пленки и среды в точке х; f(x) - произвольный закон распределения мощности вдоль пленки с максимумом в начале координат; К. - коэффициент пропорциональности;- . а - коэффициент теплоотдачи. Общее сопротивление пленки: // К -: ( ру (х) ах -- 2f. / - М Г /(;с) х, tjи J -// р - сопротивление единицы длины пленки; Р -.температурный коэффициент сопротивления; / - длина пленки в развернутом виде.:; Так как общая мощность, рассеиваемая в пленке, I W f(x)dx, то /е 2р/ +- W.

22

пи