Сверхвысокочастотный измеритель мощности Советский патент 1990 года по МПК G01R21/06 

Фиг. г

Изобретение относится к антенно- фидерным устройствам СВЧ и может быть использовано для измерения непрерывной и средней импульсной СВЧ-мощности

Цель изобретения - увеличение вольтваттной чувствительности и обеспечение заранее заданной частотной характеристики, а также уменьшение частотной зависимости.

На фиг.1 приведена конструкция сверхвысокочастотного измерителя мощности; на фиг.2 - вариант конструкции сверхвысокочастотного измерителя мощности; на фиг.З - зависимости вольтваттной чувствительности и В/Вт от частоты f.

Сверхвысокочастотный измеритель мощности содержит диэлектрический волновод 1, установленный под углом Брюстера к его оси полупроводниковый анизотропный термочувствительный элемент ПАТЭ 2, выполненный в виде прямоугольного диэлектрического резонатора (ДР). На торцовых гранях ДР размещены омические контакты 3, на которых измеряется величина термоЭДС. Одна из торцовых граней ДР может быть срезана под углом Брюстера и на ней размещена поглощающая нагрузка 4.

Размеры диэлектрического волновода 1 и диэлектрическая проницаемость выбраны в пределах

,

где мин

а и b 3

минимальная длина волны рабочего диапазона частот; ширина и высота диэлектрического волновода; иЈп- диэлектрические проницаемости волновода 1 и полупроводникового анизотропного термочувствительного элемента 2.

Использование вместо металлического диэлектрического волновода позволяет при одной и той же пробивной мощности уменьшить высоту волновода, а следовательно, увеличить вольтват- тную чувствительность. Выбор диэлектрической проницаемости ДВ Ј- -Ј„ позволяет изготовить ПАТЭ 2 в виде прямоугольного ДР, работающего на основном типе колебаний Ј„ 1„ Такой резонатор, с одной стороны, позволяет эффективно поглотить СВЧ-энергию и тем самым увеличить вольтваттную чувствительность, а с другой стороны, при выборе определенным образом длины

5

0

5

0

дорезонансный

ДР обеспечить дорезонансный или за- резонансный режим работы, т.е. получить заранее заданную частотную характеристику вольтваттной чувствительности. При этом при работе в резонансном режиме обеспечивается увеличение вольтваттной чувствительности. Частотная характеристика также- может регулироваться выполнением одной из граней ДР под углом Брюстера, так как в этом случае имеет место волноводный режим работы ПАТЭ 2 с поглощением мощности как в ПАТЭ 2, так и в поглощающей нагрузке 4„ Установка ПАТЭ 2 под углом Брюстера к продольной оси ДВ позволяет уменьшить отраженную мощность, т.е. увеличить вольт- ваттную чувствительность измерителя мощности.

СВЧ-измеритель мощности работает следующим образом.

Волна Е у

fi

, распространяющаяся по волноводу I, поступает в ПАТЭ 2.. При выполнении к оси ДВ длина ПАТЭ 2 выбирается из условия возбуждения в нем резонансного типа колебания

n /Up 4 -10 .

- 4,5 мм

2 V20.3

2/17

5

0

5

0

5

На фиг о 2 видно (кривая 1), что в этом случае частотная зависимость вольтваттной чувствительности является резонансной. Очевидно, что при изменении длины ПАТЭ 2 в заданном частотном диапазоне можно осуществить только дорезонансный или зарезо- нансный режим работы СВЧ-измерите- ля мощности, или сместить положение максимума вольтваттной чувствительности в сторону низких или высоких частот. При выполнении одной из граней ПАТЭ 2 под углом Брюстера осуществляется волноводный режим работы (кривая 2), что приводит к существенному изменению частотной зависимости вольтваттной чувствительности.

Формула изобретения

1. Сверхвысокочастотный измеритель мощности, содержащий волновод, на конце которого установлен полупроводниковый анизотропный термочувствительный элемент, размещенный под углом к оси волновода, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения вольтваттной чувствительности и обе5156

спечения заранее заданной частотной характеристики, полупроводниковый анизотропный термочувствительный элемент выполнен в виде прямоугольного диэлектрического резонатора, а волновод - диэлектрическим, геометрические размеры и диэлектрическая проницаемость которого выбраны из условия

Јj-l) g 2,

с Ч сп )

де

ми н

минимальная длина волны рабочего диапазона частот; а и b - соответственно ширина и высота диэлектрического волновода;

диэлектрические проницаемости материала диэлектриЈ j 1 п

ческого волновода и полупроводникового анизотропного термочувствительного элемента соответственно.

2.Измеритель по п.1, отличающийся тем, что угол между осью диэлектрического волновода и боковой поверхностью полупроводникового анизотропного термочувствительного элемента равен углу Брюстера.

3.Измеритель по и 2, о т - личающийся тем, что, с целью уменьшения частотной зависимости, одна из торцовых граней диэлектрического резонатора срезана под углом Брюстера к его продольной оси

и на ней расположена введенная поглощающая нагрузка. J

Изобретение относится к радиоизмерениям. Цель изобретения - увеличение вольтваттной чувствительности и обеспечение заранее заданной частотной характеристики, а также уменьшение частотной зависимости. Для этого СВЧ-измеритель мощности содержит диэлектрический волновод 1 с заданными геометрическими размерами и диэлектрической проницаемостью, установленный под углом Брюстера к его оси, а также полупроводниковый анизатропный термочувствительный элемент 2, в виде прямоугольного диэлектрического резонатора. На торцовых гранях этого резонатора размещены омические контакты 3, на которых измеряется величина термо ЭДС. Одна из торцовых граней резонатора может быть срезана под углом Брюстера, и на ней размещена поглощающая нагрузка 4, что уменьшает частотную зависимость за счет обеспечения волноводного режима работы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

U, З/вт

26 28

ЗС.

VVJ

Я ,/Гч