Термоэлектрический преобразователь мощности СВЧ Советский патент 1990 года по МПК G01R21/00 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено , для измерения мощности сверхвысоких частот (СВЧ).

Целью изобретения является повышение надежности при повышении уровня входного сигнала.

Ка фиг.1 приведена схема термоэлектрического преобразователя мощности СВЧ; на фиг.2 - функциональная схема компаратора и RS-триггера.

Термоэлектрический преобразователь мощности СВЧ содержит отрезок линии 1 передачи, разделительный конденсатор 2, первый 3 и второй 4 блокировочные конденсаторы, первую 5 и вторую 6 пленочные термопары, диодную ограничительную цепочку 7, дроссель 8, первый 9 и второй 10 p-i-n- диоды, компаратор 11, RS-триггер 12, источник 13 опорного напряжения, ключ 14.

Термоэлектрический преобразователь мощности СВЧ работает следующим образом.,

При отсутствии мощности СВЧ в линии 1 передачи, напряжение термо- ЭДС на выходах первой 5 и второй 6 пленочных термопар и входе компаратора 11 отсутствует. В этом случае на выходе компаратора 11 присутствует логическая 1 и RS-триггер 12 кнопкой Сброс может быть установи лен в исходное состояние 1, в результате чего на выходах RS-триггера 12 появляется напряжение, открываел

СП

Ю

О5

10

5

20

щее первый 9 и второй 10 р 1-п-дио- ы. Поскольку сопротивление открытого p-i-n-диода мало по сравнению с сопротивлением пленочной термопары, то по переменному току выводы пленочных термопар 5 и 6 (через блокироочные конденсаторы 3 и 4 и сопротивление открытых p-i-n-диодов 9 10) оказываются подключенными к общей шине. Таким образом, пленочые термопары 5 и 6 по переменному току становятся нагрузкой линии 1 ередачи, отделенной по постоянному току от пленочных термопар 5 и 6 разелительным конеденсатором 2, Общее сопротивление такой нагрузки по СВЧ , равно сопротивлению параллельно соединенных пленочных термопар 5 и 6 и для коаксиальных преобразователей составляет 50 Ом.

При появлении в отрезке линии передачи импульсно-модулированных колебаний и СВЧ, допустимого для нормальной работы преобразователя уровня 25 выходной сигнал преобразователя будет иметь вид экспоненциальных импульсов, среднее значение которых пропорционально средней мощности импульсно-модулированных колебаний и измеряется измерительным блоком ваттметра. Это напряжение через дроссель 8 прикладывается к входу компаратора 11 относительно его корпуса, соединен ного с общей шиной. Поскольку, максимальное значение этого напряжения оказывается меньше опорного напряжения Uon (порог срабатывания компаратора 11), компаратор 11 не изменяет своего состояния.40

Когда импульсно-модулированные колебания на входе преобразователя будут такой величины, формы, длительности и периода повторения, что напря30

35

Р

( f +

ЯКт

.Б)

0

5

0

5 40

0

35

где

f

R.

- волновое сопротивление от- передачи;

резка линии 1 сопротивление пленочной термопары; R. - сопротивление запертого

p-i-n-диода;

Р - мощность СВЧ в отрезке линии 1 передачи.

Возвращение преобразователя в исходное состояние после уменьшения мощности на его входе осуществляется нажатием кнопки Сброс.

Для коаксиального преобразователя с р 50 Ом величина мощности, рассеиваемой после срабатывания компаратора 1 и RS-триггера 12, на пленочных термопарах 5 и 6 меньше мощности, которая рассеивается на пленочных термопарах в случае несрабатывания компаратора 11 и RS-триггера 12 приблизительно в 1000 раз.

Значение Uon равно величине мощности непрерывной генерации, умноженной на коэффициент преобразователя, при которой нелинейность преобразователя не превышает допустимых значений.

Термоэлектрический преобразователь мощности СВЧ позволяет производить преобразование средних значений мощности импульсно-модулированных колебаний в напряжение в режимах, обеспечивающих нормированные погрешности преобразования. Включение pri-n- диодов 9 и 10 последовательно с пленочными термопарами 5 и 6 не ухудшает коэффициента Стоячей волны преобразователя, поскольку сопротивление их в рабочем состоянии мало и

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение надежности при повышении уровня входного сигнала. Термоэлектрический преобразователь мощности СВЧ содержит отрезок 1 линии передачи, разделительный конденсатор 2, блокировочные конденсаторы 3 и 4, пленочные термопары 5 и 6, диодную ограничительную цепочку 7, дроссель 8, PIN-диоды 9 и 10, компаратор 11 и RS-триггер 12. Если напряжение на выходе преобразователя превысит уровень опорного напряжения, то произойдет изменение состояния компаратора 11 с "1" на "0". В этом случае RS-триггер 12 установится в состояние "0" и напряжение на его выходе будет отсутствовать. В результате этого RIN-диоды 9 и 10 закроются, их сопротивление возрастет, и мощность, рассеиваемая на термопарах 5 и 6, в результате образования делителя уменьшится до заданной величины. 2 ил.

жение на выходе преобразователя превы- шунтирует влияние цепей управления.

on )

сит уровень опорного напряжения L произойдет изменение состояния компаратора 31 с 1 на О. В этом случае RS-триггер 12 устанавливается в состояние О и напряжение на выходе RS- 12 отсутствует. В результате чего p-i-n-диоды 9 и 10 закрываются, их сопротивление возрастает и мощ- ность, рассеиваемая на пленочных термопарах 5 и 6 в результате образования делителя, состоящего из малого сопротивления пленочных термопар и сопротивления закрытого p-i-n-диода уменьшается до величины

50

55

Формула изобретения

Термоэлектрический преобразовател мощности СВЧ, содержащий последовательно соединенные первую и вторую пленочные термопары, первые выводы которых присоединены к первой обклад ке разделительного конденсатора, вто рая обкладка которого соединена с входом термоэлектрического преобразо вателя, вторые выводы первой и второй пленочных термопар подключены соответственно к первому и второму выводам диодной ограничительной цепо

50

55

Формула изобретения

Термоэлектрический преобразователь мощности СВЧ, содержащий последовательно соединенные первую и вторую пленочные термопары, первые выводы которых присоединены к первой обкладке разделительного конденсатора, вторая обкладка которого соединена с входом термоэлектрического преобразователя, вторые выводы первой и второй пленочных термопар подключены соответственно к первому и второму выводам диодной ограничительной цепоч

ки и к первым обкладкам соответствен- но первого и второго блокировочных конденсаторов, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности при. повышении уровня входного сигнала, введены компаратор, первый вход которого через введенный источник опорного напряжения соединен с общей шиной, а выход соединен с R-входом RS-триггера, S-вход которого соединен через введенный ключ

I i

Фиг.1

Аг.

с общей шинок, второй вход компаратора подключен к первому выводу диодной ограничительной цепочки, второй выход которой соединен с общей шиной через введенный дроссель, первый и второй p-i-n-диоды, первые выводы которых подключены к вторым обкладкам соответственно первого и второ- го блокировочных конденсаторов и выходу RS-триггера, вторые выводы p-i- n-диодов соединены с общей шиной.

Сбросу