Способ регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода Советский патент 1990 года по МПК G01R29/08 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано для автоматизированных измерений поля в раскрыве многоволновых трактов.

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже изображена схема устройства, иллюстрирующая способ регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многовалкового волновода.

Устройство для регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода содержит модулятор 1 электронно-лучевого сканера, зонд 2, экранную структуру 3, которая содержит диэлектрический слой в виде планарного волновода, исследуемый многоволновый волновод 4, амплифазометры 5 трактов обработки ортогонально поляризованных сигналов, сумматоры 6, направленный поляризационный разделите.ль 7, синхронные детекторы 8, фазовращатели 9, волноводный переключатель 10, аттенюаторы 11, генератор 12 СВЧ и блок 13 регистрации (ЭВМ).

Устройство регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода работает следующим образом.

Волноводный переключатель 10 устанавливается в положение, обеспечивающее

сд

со

СХ)

а

подключение выхода генератора 12 к входу исследуемого многоволнового волновода 4 через основной тракт направленного поляризационного разделителя 7. Тем самым осуществляется возбуждение исследуемого многоволнового волновода 4, на выходном рас- крыве которого формируется суммарная картина поля, распределение которого необходимо измерить. Измерение осуществляется путем регистрации переотраженной зондом I части исследуемого .поля назад в много- волновый волновод 4. При этом в связи с малыми размерами зонда 2, интенсивность переотраженного поля существенно ниже интенсивности многоволнового потока, который формирует исследуемое поле на раскры- ве Поэтому переотраженное поле и много- волновый поток практически не взаимодействуют, а искажения, вносимые зондом , достаточно .

Переотражен ный зондом 2 поток, пройдя многоволновый волновод 4 в обратном направлении, поступает в направленный поляризационный разделитель 7. С выходов вспомогательных трактов направленного поляризационного разделителя 7 две ортогонально- поляризованные компоненты анализируемого поля поступают на первые входы сумматоров 6. На вторые входы сумматоров b через фазовращате 1И 9 и аттенюаторы 11 подается опорный сигнал от генератора 12. Проводя соот;;ветствующую регулировку фа- зовраш,ателя 9 и аттенюатора 11, можно компенсировать фоновую составляющую анализируемого поля, возникающую из-за час- тичного отражения от невозбужденной экранной структуры 3. Таким образом, с выходов сумматоров 6 на сигнальные -входы амплифазометров 5 поступают ортогонально- поляризованные компоненты анализируемого поля с скомпенсированными фоновыми составляющими по каждой из них. На опорные входы амплифазометров 5 от генератора 12 подается опорный сигнал, обеспечивающий получение на выходе амплифазометров 5 квадратурных компонент ортогонально-поляризованных сигналов. Для более эффективного выделения сигнала отраженного от зонда 2 производится модуляция его отражающей способности с помощью модулятора 1. Квадратурные сигналы с выходов амплифазометров 5 подаются на сигнальные входы синхронных детекторов 8. На опорные входы синхронных детекторов 8 подается выходное напряжение модулятора 1. С выходов синхронных детекторов 8 продетекти- рованные квадратурные компоненты подаются в блок 13, где с их помощью регистрируется амплитуда и фаза ортогональных компонент исследуемого поля.

После этих измерений волноводный переключатель 10 переводится в положение, обеспечивающее подключение выхода генератора 12 к экранной структуре 3. При этом от генератора 12 возбуждается только экранная структура 3. Возбуждения многоволнового волновода 4 не происходит. В экранной структуре 3 распространяется бегущая поверхностная волна основного типа. Переизлучение этой волны в сторону раскрыва многоволнового волновода 4 осуществляется с помощью зонда 2, выполняющего роль переизлучающей неоднородности Вследствие того, что пассивный зонд (т. е. локальная область повыщеннои концентрации неравновесных носителей заряда Б полупроводнике) имеет вид линейно поляризованного вибратора, поле, переизлученное в сторону многоволнового волновода 4, является линейно поляризованньш. 5 Изменяя взаимную ориентацию зонда 2 и раскрыва многоволнового волновода 4, можно переизлучать два ортогональных колебания Линейно поляризованные волны, пройдя многоволновый волновод 4 в обратном направлении разделяются по своим ортого- ° нальным составляющим в направленном поляризационном разделителе 7. Дальнеищая обработка аналогична режиму пассивного зондирования.

Таким образом, в этом режиме в блоке lei ос регистрируется характеристика обратного рассеяния для двух ортогональных поляризаций поля, переизлученного зондом обрат но в многоволновый волновод 4. В блоке Id осуществляется также нормировка ранее измеренного амплитудного и фазового рас- 30 пределения анализируемого поля на амплитудные и фазовые отсчеты характеристики обратного рассеяния. Это исключает из распределения анализируемого поля ощибку, определяемую дифракционным преобразованием обратного потока в канал приемника. 35 Тем самым повыщается точность и достоверность измерения исследуемого распределения поля в зоне раскрыва многоволнового волновода.

40

Формула изобретения

Способ регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в паскрыве многоволнового волновода, заключающийся в подаче на него СВЧ-сигнала, 5 перемещении в раскрыве многоволнового волновода зонда, работающего в пассивном режиме, приеме рассеянного зондом в сторону раскрыва электромагнитного поля и измерении его амплитуды, фазы и поляризации, отличающийся тем, что, с целью повы0 щения точности, переводят зонд в режим излучения, подавая на него СВЧ-сигнал, принимают излученное зондом в сторону раскрыва линейно поляризованное электромагнитное поле при двух взаимно перпендикулярных положениях зонда, измеряют амплитуду,

фазу и поляризацию этого поля и нормируют по ним значения амплитуды, фазы и поляризации, измеренные при работе зонда в пассивном режиме.

rl}

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - повышение точности. Способ регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода заключается в том, что возбуждают исследуемый многоволновый волновод, перемещают в его раскрыве зонд, работающий в пассивном режиме, принимают электромагнитное поле, рассеянное зондом в сторону раскрыва, и измеряют его амплитуду, фазу и поляризацию. Цель достигается тем, что принимают излученное зондом в сторону раскрыва линейно поляризованное электромагнитное поле при двух взаимно перпендикулярных положениях зонда, измеряют амплитуду и фазу этого поля и нормируют к ним значения амплитуды, фазы и поляризации, измеренные при работе зонда в пассивном режиме. 1 ил.

fJ