Измеритель мощности и плотности потока энергии СВЧ-излучения Советский патент 1993 года по МПК G01R29/08 

f,2 164 2,08 ,52 J6 J,4 /7/73, .

,„ , 6/77/&/г Фиг.1

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для регистрации и измерений СВЧ-излучения, генерируемого сверхмощными источниками, например, на релятивистских электронных пучках, в устройствах и системах для лучевой передачи энергии СВЧ-излучением, например, от солнечных космических электростанций на Землю, при наземных лучевых трассах,

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых мощностей в область высоких уровней и повышение точности измерений.

Изобретение поясняется фиг. 1-4.

На фиг.1 приведена эмпирическая зависимость напряженности магнитного поля от исследуемой плотности потока энергии (ППЭ); на фиг.2 приведена конструкция измерителя импульсной мощности и плотно сти потока энергии СВЧ-излучения.

Устройство содержит коронообразую- щий слой диэлектрика 1, у поверхности которого под воздействием потока СВЧ-излучения 2, уровень интенсивности которого подлежит определению, образуется плазменная корона 3; детектор 4, выполненный в виде датчика магнитного поля; измеритель напряжения 5.

-

На фиг.З представлена конструкция измерителя, в которой детектор 4 дополнительно снабжен непрозрачным для СВЧ-излучения экраном 6. В качестве такого экрана может использоваться металлическая оболочка, либо экран, содержащий как металл, так и радиопоглощающий материал.

На фиг.4 - конструкция измерителя, в которой коронообразующий слой диэлектрика 1 нанесен на наружную поверхность экрана 6.

Измеритель мощности и плотности потока энергии СВЧ-излучения работает следующим образом.

При воздействии СВЧ-излучения 2 у по5 верхности коронообразующего слоя диэлектрика 1 возникает плазменная корона 3. Появление в СВЧ-поле плазменной короны достаточной концентрации (п пс) сопровождается генерацией квазистационарного

10 магнитного поля, воздействующего на датчик магнитного поля 4, напряжение с которого подается на измеритель напряжения 5. Датчик магнитного поля 4 изолирован от СВЧ-излучения 2 и короны 3 либо разме15 щением вне СВЧ пучка и короны, либо непрозрачным для СВЧ-излучения экраном 6. Использование в качестве детектора датчика магнитного поля позволяет исключить измерение высоких потенциалов плаз- 20 менной короны, освобождает от применения камеры, что существенно повышает удобство и безопасность эксплуатации измерителя. Это значительно упрощает и удешевляет метрическую систему экспе25 риментальных и промышленных стендов, а также энергетических установок, в основе которых лежит использование мощного СВЧ-излучения.

Формула изобретения

30 Измеритель мощности и плотности потока энергии СВЧ-излучения, содержащий коронообразующий слой диэлектрика, детектор и измеритель напряжения, отличающийся тем, что, с целью расширения

35 диапазона измеряемых мощностей в область высоких уровней и повышения точности измерений, детектор выполнен в виде датчика магнитного поля, размещенного внутри корпуса из непрозрачного для СВЧ40 излучения материала, причем коронообразующий слой диэлектрика нанесен на внешнюю поверхность корпуса.

fez

Фиг.З

Использование: регистрация и измерение уровня мощности и плотности потока энергии СВЧ-излучения. Сущность изобретения: детектор выполнен в виде датчика магнитного поля, размещенного в области существования квазистационарного магнитного поля плазменной короны изолированно от непосредственного воздействия СВЧ-излучения и электрического контакта с плазменной короной. Измеритель содержит коронообразующий слой диэлектрика 1, у поверхности которого под воздействием потока СВЧ-излучения 2, уровень интенсивности которого подлежит определению, образуется плазменная корона 3, детектор 4, выполненный в виде датчика магнитного поля, измеритель напряжения 5. При этом изоляция детектора может быть выполнена в виде непрозрачного для СВЧ-излучения экрана 6, а коронообразующий слой диэлектрика может быть нанесен на наружную поверхность изолирующего детектор экрана. 4 ил.

Фи г. 4