Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля в зоне раскрыва многомодового тракта Советский патент 1989 года по МПК G01R29/08 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано при измерении амплитудно-фазового распределения электромагнит- кого поля в зоне раскрыва многомодо- вого тракта.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля в зоне раскрыва многомодового тракта

Устройство для измерения ампли- тудно-фазового распределения электромагнитного поля в зоне раскрыва многомодового тракта содержит СБЧ-ге нератор 1, исследуемый многомодовый тракт 2, электронно-лучевую трубку 3, блок 4 управления электронно-лучевой трубкой, полупроводниковую пластину 5, диэлектрический слой 6 (планарный основной диэлектрический волновод), плавный переход 7 в од- номодовый волновод, одномодовый волновод 8, СВЧ-приемник 9. На чертеже изображена.зона повышенной проводимости (зонд) 10 полупроводниковой пластины, формируемая электронным лучом электронно-лучевой трубки 3, а также согласованная нагрузка 11.

Устройство для измерения амплитудно-фазового распределения электромагнитного поля в зоне раскрыва много- модового тракта работает следующим образом.

СВЧ-генератор 1 возбуждает исследуемый многомодовый тракт 2, в зоне апертуры которого нормально к ней

размещен экран электронно-лучевой трубки 3. С помощью блока 4 управления в полупроводниковой пластине 5 электронным лучом формируют и перемещают зонд 10, размеры которого меньше длины волны (изотропный рас- сеиватель) . Рассеянное зондом 10 пол частично излучается через поверхнос диэлектрического слоя 6, а частично распространяется в объеме диэлектри ческого слоя 6 и через переход 7 вобуждает одномодовый волновод 8, выход которого подключен к входу СВЧ- приемника 9. Электрофизические параметры слоев структуры экрана элек- тронно-лучевой трубки 3 выбираются исходя из условия квазисогласования .структуры в диапазоне углов Бриллю- эна, распространяющихся в исследуе5

д

5 0

мом многомодовом тракте 2 мод, что предполагает малое возмущение исследуемого поля. В то же время диэлектрический слой (планарный основной диэлектрический волновод), с точки зрения обеспечения постоянства характеристик (сканируемого) зонда 10 - подвижной связи между исследуемым многомодовым трактом 2 и пла- нарным волноводом, должен обеспечивать малые модуляционные искажения компоненты поля, принимаемой СВЧ-при- емником 9. Это накладывает определенные ограничения на выбор параметров диэлектрического слоя 6.

В случае пассивного зондирования в дипольном приближении можно считать, что каяадая компонента рассеян и, оп

ного зондом 10 ПОЛЯ Е, Е,,, Е пропорциональна соответствующем компонентам исследуемого поля Е, у,

Ё,.:

Для простоты рассмотрим условия распространения и приема только одной компоненты поля Ё 2, для которой поле, пришедшее на СВЧ-приемник 9, можно записать следующим образом:

(х,у)

-Ё(х,у) g (х,у).

где g(x,y) - передаточная функция системы зонд 10 - СВЧ-приемник 9, определяющая модуляционные искажения компоненты поля Ё, измеренной СБЧ-приемником 9.

Вид функции ,(х,у) в общем случае может быть достаточно сложным, например знакопеременным, ири иметь ряд точек с нулевыми значениями.Это следует из необходимости приема рассеянного зондом 10 поля исследуемым многомодовым трактом 2 и последующем его прохождении через весь возбузвдающий тракт до приемника 9.Предлагаемое техническое решение позволяет реализовать гладкую функцию 8(х,у), определяемую параметрами основного планарного диэлектрического волновода и плавного перехода 7 к одномодорому вЬлноводу 8 и СВЧ-при емнику 9, тем самым обеспечивая повышение точности измерения исследуемого распределения поля в.зоне раскрыва многомодового тракта 2. Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет более полно использовать рассеянное зондом поле.

Формула изобретения

Устройство для измерения амшш- тудно-фазового распределения электромагнитного поля в зоне раскрыва многомодового тракта, включающее

СВЧ-приемник, СВЧ-генератор, выход которого под шючен к входу исследуемого многомодового тракта, в зоне раскрыва которого размещена электрон- но-лучевая трубка с обращенным к раскрыву слоистым экраном, выполненным из полупроводниковой пластины с диэлектрическим слоем на ее внешней стороне, блок управления электронно-лучевой трубкой, о т л и ч а ю- Щ е е с я тем, что с целью повьше- ния точности, диэлектрический слой экрана выполнен в ввде планарного основного диэлектрического волновода, один конец которого выполнен в виде согласованной нагрузки, а второй - в виде плавного перехода в одномодовый волновод, выход которого соединен с входом СВЧ-приемни- ка, причем плоскость планарного основного диэлектрического волновода установлена перпендикулярно к оси исследуемого многомодового тракта.