Устройство для измерения проходящей мощности СВЧ Советский патент 1989 года по МПК G01R21/04 

31497

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения мощности сверхвысокой частоты в сие- темах автоматического контроля и управления „

Цель изобретения - повышение точ- ности измеренийо

На чертеже представлена структур- нал схема устройства для измерения проходящей мощности СВЧ.

Устройство для измерения проходящей мощности СВЧ состоит из отрезка прямоугольного волновода 1,датчика 2 давления электромагнитного поля,преобразователя 3 и индикатора 4,

Датчик давления 2 содержит электропроводящую пластину 5, струну 6, кронштейн 7, магнит 8, узел 9 предварительного натяжения струны на основе пружины 10, трубки 11, втулки 12, шайбы 13 и микровинты 14, разъем 15, фланец 16 и корпус 17. .

Преобразователь 3 образуют первый 18, второй 19 и третий 20 резисторы и дифференциальный усилитель 21,

Электропроводящую пластину 5,представляющую собой константановуто пленку толщиной 5 мкм, после дозированного и равномерного во все стороны натяжения жестко закрепляют в круглом отверстии в узкой стенке отрезка прямоугольного волновода 1, например, припоем или токопроводящим клеем к .кронштейну 7, который плотной насадкой запрессовывают в круглое отверстие в узкой стенке волновода 1 и с помощью винтов крепят к фланцу 16, припаянному к волноводу. Струна 6, являющаяся частотно-зависимым элементом преобразователя (стандартная растяжка для электроизмерительных приборов из платиносеребряно о сплава ПлСр-20 ГОСТ 9444-60) нижним концом припаяна к центру электропроводящей пластины 5 датчика 2 давления электромагнитного поля, диаметр которой равен ширине узкой стенки отрезка волновода прямоугольного .сечения 72x34 мм, а другим - к нейзильберо- вой трубке 11 (внутренний диаметр трубки 0,3 мм, а наружный 0,5 мм). Нейзильберовая трубка 11 и пружина 10 (в качестве пружины используют термообработанную бериллиевую бронзу (БРБ) толщиной 0,4 мм) являются элементами узла 9 для предварительного натяжения струны. Узел Ч, а следовательно, и верхний Конец струны 6 изолированы с помощью втулки 12 и шайбы 13 от корпуса.

Пpeдвapитeль oё натяжение струны

6осущес твляется следуюш 1м образом.

Вначале к кронштейну 7 крепят электропроводящую планку 5 датчика 2 давления электромагнитного поля, к центру которой припаивают одним концом струну 6. После этого кронштейн

7устанавливают в перевернутое положение, а свободный конец струны пропускают через нейзштьберовую трубку 11 и отверстие в кронштейне узла 9, К свободному концу струны подвешивают груз, с помощью которого осуществляется предварительное дозированное натяжение струны. В растянутом положении струны второй конец рабочей части струны припаивают к нейзильбе- ровой трубке. Таким образом, в струне создается натяжение с заданной силой. С помощью микровинта 14 осуществляется тонкая регулировка силы натяжения струны в процессе установления ее начальной резонансной частоты „

Струна 6 (длина 20 мм, ширина 100 мкм, толщина 5 мкм) помещена в поле постоянного магнита 8 с зазором между полюсами 0,9 мм. В кронштейне 7 высверлено технологическое отверстие диаметром 10 мм, в которое вкладывается и приклеивается эпоксидной смолой цилиндрический самарийкобальтовый магнит 8. Струна подключается к преобразователю 3 через стандартный разъем, закрепленный в корпусе 17.

Устройство для измерения проходящей мощности СЕЧ работает следующим образом.

Прохождение по волноводу электромагнитной волны приводит к возникновению механического давления на тонкую пленку и мембрану датчика 2 давления электромагнитного поля 2, что позволяет измерять осевую силу натяжения струны 6. Таким образом,ивменение величины проходящей мощности СВЧ приводит к изменению собственной частоты колебаний натянутой струны, а значит, частоты выходного сигнала преобразователя, представляющего собой автогенератор, поддерживающий незатухающие поперечные колебания струны на резонансной частоте о Индикатор 4 фиксирует показания, проперционапьные мощности, проходящей по ВОЛКОВодуо

Повышение точности измерений достигается тем, что устраняется рассогласование в волноводном тракте, вносимое датчиком давления, и улучшается виброустойчивость устройства за счет выбора малых размеров струны и механической части преобразователя

Кроме того, устройство обладает широким динамическим диапазоном измеряемых мощностей, который определя ется конструктивными особенностями датчика и струны преобразователя, и высокой чувствительностью и стабильностью характеристик, что позволяет использовать его в производственных условиях. Формула изобретения

Устройство для измерения проходящей мощности СВЧ, содержащее отрезок прямоуголы ого волновода, датчик дав ления электромагнитного поля в виде электропроводящей пластины, подключенный к последовательно соединенным преобразователю и индикатору, отличающееся тем, что, с

14975826

целью повышения точности измерений, электропроводящая пластина жестко закреплена в круглом отверстии, выполненном в узкой стенке пря 1оуголь- ного волновода, к центру которой с внешней стороны прикреплена одним концом введенная натянутая струна, помещенная в кольцевое магнитное по- 1Q ле перпендикулярно силовым линиям,, другой конец которой изолирован от отрезка прямоугольного волновода и является выходом датчика давления электромагнитного поля, причем цре- 5 образователь выполнен в виде дифференциального усилителя и последовательно соединенных первого, второго и третьего резисторов, причем к первому выходу дифференциального усили- 20 теля дополнительно подключен первый вывод первого резистора, второй вывод которого дополнительно соединен с выходом дифференциального усилителя, являющегося выходом преобразова- 25 теля, смежные выводы второго и

третьего резисторов подключены к второму входу дифференциального усилителя, а второй вывод третьего резистора имеет электрический контакт с от- 30 резком прямоугольного волновода.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит отрезок 1 прямоугольного волновода, датчик 2 давления электромагнитного поля, преобразователь 3 и индикатор 4. Датчик 2 содержит электропроводящую пластину 5, струну 6, кронштейн 7, магнит 8, узел 9 предварительного натяжения струны, состоящий из пружины 10, трубки 11, втулки 12, шайбы 13 и микровинтов 14, разъем 15, фланец 16 и корпус 17. Преобразователь 3 содержит резисторы 18, 19 и 20 и дифференциальный усилитель 21. Цель достигается путем устранения рассогласования в волноводном тракте, вносимого датчиком 2. 1 ил.