СВЧ-ДЕФЕКТОСКОП Советский патент 2006 года по МПК G01N22/02 

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано для дефектоскопии диэлектрических материалов, в частности для контроля анизотропии.

Известен СВЧ-дефектоскоп, содержащий СВЧ-генератор, выход которого соединен с входом блока обработки отраженного сигнала, первый выход которого соединен с входом разветвителя, а второй выход с индикатором, и микрополосковую антенну с ортогональным питанием.

Недостатком известного СВЧ-дефектоскопа является сложность в выявлении протяженных включений, расположенных под углами, близкими к 45°, относительно осей симметрии антенны, проходящих через точки ортогонального питания. Одновременно дефектоскоп не позволяет определять направление залегания протяженных включений.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей СВЧ-дефектоскопа.

Указанная цель достигается тем, что в СВЧ-дефектоскоп, содержащий СВЧ-генератор, выход которого соединен с входом блока обработки отраженного сигнала, первый выход которого соединен с входом разветвителя, а второй выход с индикатором, и микрополосковую антенну с ортогональным питанием, введены низкочастотный генератор, фазоинвертор и два аттенюатора, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходными плечами разветвителя, выход первого аттенюатора соединен с первым входом микрополосковой антенны, выход второго аттенюатора через фазоинвертор соединен с втором входом микрополосковой антенны, а управляющий вход фазоинвертора подключен к первому выходу низкочастотного генератора, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами первого и второго аттенюаторов.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображена функциональная схема СВЧ-дефектоскопа;

на фиг.2 - эпюры напряжений на выходах низкочастотного генератора.

Дефектоскоп состоит из СВЧ-генератора 1, выход которого соединен с входом блока обработки отраженного сигнала 2, первый выход которого соединен с входом разветвителя 3, а второй выход - с индикатором 4. Выходные плечи разветвителя 3 подключены соответственно к входам первого 5 и второго 6 электрически управляемых аттенюаторов. Выход первого аттенюатора 5 подключен к первому входу микрополосковой антенны 7. Выход второго аттенюатора 6 подключен через управляемый инвертор 8 ко второму входу микрополосковой антенны 7. Управление аттенюаторами 5 и 6 и инвертором 8 осуществляется низкочастотным генератором 9, выходы которого подключены к управляющим входам аттенюаторов 5 и 6 и инвертора 8.

Дефектоскоп работает следующим образом. СВЧ-энергия от генератора 1 поступает через блок обработки отраженного сигнала 2 на вход разветвителя 3. Разветвитель 3 подает равномерно разделенною СВЧ-энергию на входы соответственно первого 5 и второго 6 аттенюаторов. Затухание СВЧ-энергии в электронных аттенюаторах 5 и 6 пропорционально величине напряжения, поступающего на их управляющие входы, следовательно, на выходах аттенюаторов СВЧ-колебания синфазны, но изменяются по амплитуде синхронно с изменением напряжения на выходе низкочастотного генератора.

СВЧ-энергия с первого аттенюатора 5 поступает на первый вход микрополосковой антенны 7, а со второго аттенюатора 6 через инвертор 8 на второй вход микрополосковой антенны 7. Инвертор, при подаче на его управляющий вход напряжения, поворачивает фазу СВЧ-энергии на 180°, а при отсутствии такого напряжения фаза СВЧ-энергии не изменяется.

На управляющие входы аттенюаторов подается выпрямленное синусоидальное низкочастотное напряжение (см. фиг.2). Сдвиг фаз между напряжениями, подаваемыми соответственно на управляющие входы первого и второго аттенюаторов, равен 90°, а напряжение на фазовращатель подается через половину периода синусоидального напряжения.

В результате векторного суммирования СВЧ-энергии с двух входов микрополосковой антенны, с ортогональным питанием, последняя будет излучать СВЧ-энергию линейной поляризации, плоскость поляризации которой будет вращаться с частотой синусоидального низкочастотного напряжения. Так как микрополосковая антенна 7 является приемопередающей, а СВЧ-тракт, включающий разветвитель 3, аттенюаторы 5 и 6 и инвертор 8, не обладает направленными свойствами, то отраженный от дефектов сигнал в той же поляризации поступит в блок обработки отраженного сигнала и далее на индикатор.

По показаниям индикатора судят об уровне отраженного сигнала, а по моменту его поступления на индикатор о поляризации излучения. В результате плавного поворота плоскости поляризации излучения на 360° будут выявлены все дефекты, находящиеся под любыми углами к осям микрополосковой антенны.

Экспериментальная проверка предложенного технического решения показала высокую надежность и достоверность при обнаружении протяженных включений, расположенных под произвольными углами к осям микрополосковой антенны, а также локальных включений, обладающих поляризационными свойствами.

Изобретение относится к технике радиоизмерений. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей дефектоскопа. СВЧ-дефектоскоп содержит последовательно соединенные СВЧ-генератор, блок обработки отраженного сигнала и индикатор. Выход блока обработки отраженного сигнала соединен с входом разветвителя, между первым выходом которого и первым входом микрополосковой антенны включен первый аттенюатор. Между вторым выходом разветвителя и вторым входом микрополосковой антенны включены соединенные последовательно второй аттенюатор и инвертор. Первый и второй выходы низкочастотного генератора соединены с управляющими входами первого и второго аттенюаторов, а третий - с управляющим входом инвертора. 2 ил.

СВЧ-дефектоскоп, содержащий СВЧ-генератор, выход которого соединен с блоком обработки отраженного сигнала, первый выход которого соединен с входом разветвителя, а второй выход - с индикатором, и микрополосковую антенну с ортогональной запиткой, отличающийся тем, что, с целью обеспечения обнаружения протяженных включений, ориентированных под произвольным углом, введены первый аттенюатор, включенный между первым выходом разветвителя и первым входом микрополосковой антенны, последовательно соединенные второй аттенюатор и инвертор, включенные между вторым выходом разветвителя и вторым входом микрополосковой антенны, а также низкочастотный генератор, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго аттенюаторов, а третий - с управляющим входом инвертора.