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

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

Известен СВЧ-дефектоскоп, содержащий СВЧ-генератор, блок обработки отраженного сигнала и микрополосковую антенну с ортогональным питанием.

Недостатком известного СВЧ-дефектоскопа является низкая чувствительность, связанная с большим уровнем помехового сигнала, являющегося векторной суммой сигналов, отраженных от передней и задней границ контролируемого изделия, что не позволяет выявлять мелкие локальные дефекты со слабо выраженными поляризационными свойствами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение чувствительности СВЧ-дефектоскопа.

Указанная цель достигается тем, что в СВЧ-дефектоскоп, содержащий СВЧ-генератор, блок обработки отраженного сигнала и микрополосковую антенну с ортогональным питанием, введен кольцевой мост, первое плечо которого подключено к СВЧ-генератору, второе и третье плечи соединены соответственно с первой и второй ортогональными точками питания микрополосковой антенны, а четвертое плечо подключено к блоку обработки отраженного сигнала.

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

На чертеже изображена функциональная схема СВЧ-дефектоскопа.

Дефектоскоп состоит из СВЧ-генератора 1, выход которого подключен к первому (входному) плечу кольцевого микрополоскового моста 2. Второе и третье (симметричные) плечи кольцевого моста 2 соединены соответственно с первой и второй ортогональными точками питания микрополосковой антенны 3. Четвертое (выходное) плечо кольцевого моста 2 подключено к блоку 4 обработки отраженного сигнала.

Дефектоскоп работает следующим образом. СВЧ-энергия от генератора 1 поступает в кольцевой мост 2, делится равномерно между вторым и третьим плечами кольцевого моста 2 и поступает на ортогональные точки питания микрополосковой антенны 3. При синфазном возбуждении микрополосковой антенны в двух ортогональных точках антенна излучает линейно-поляризованную СВЧ-энергию. Вектор - поляризации СВЧ-излучения направлен по диагонали антенны, симметрично относительно точек питания. Энергия от СВЧ-генератора проходит на четвертое плечо кольцевого моста двумя путями, один из которых длиннее другого на λ_о/2 (где λ_о - длина волны в линии передачи). В результате векторного сложения двух противофазных сигналов последние взаимно уничтожаются и на вход блока 4 обработки отраженного сигнала энергия от генератора не проникает.

Излученная антенной СВЧ-энергия проникает в контролируемое изделие, отражается от его передней и задней границ, от внутренних неоднородностей, поступает на две точки питания, расположенные симметрично относительно плоскости поляризации излучения, и с них на второе и третье плечи кольцевого моста. При отражении от передней и задней границ контролируемого материала плоскость поляризации излучения не изменяется. В результате на второе и третье плечи кольцевого моста поступят синфазные и равновеликие сигналы, которые суммируются в первом плече моста и поступают на генератор. В четвертом плече моста эти сигналы взаимно вычитаются и на блок обработки отраженного сигнала не поступают.

При наличии в контролируемом изделии локальных дефектов последние изменят плоскость поляризации отраженного излучения. В результате на симметричные плечи кольцевого моста поступят два сигнала с разными амплитудами и фазами. При прохождении через кольцевой мост эти сигналы частично поступят на СВЧ-генератор, а частично на блок обработки отраженного сигнала, на котором будет зафиксирован уровень разбаланса. Чем в большей степени дефект повернет плоскость поляризации отраженного излучения, тем больше будет уровень разбаланса, фиксируемый блоком обработки отраженного сигнала.

Экспериментальная проверка предложенного изобретения показала высокую чувствительность изготовленного дефектоскопа, что позволило более чем в два раза увеличить глубину контроля диэлектрических изделий и выявлять мелкие локальные включения, которые ранее не обнаруживались.

Изобретение относится к технике радиоизмерений. Техническим результатом является обеспечение местоположения мелких локальных включений в диэлектрических изделиях при увеличении глубины контроля. СВЧ-дефектоскоп содержит СВЧ-генератор, к выходу которого подключен первым плечом кольцевой мост. Второе и третье плечи кольцевого моста соединены соответственно с первой и второй ортогональными точками питания микрополосковой антенны, а четвертое плечо моста соединено с входом блока обработки отраженного сигнала. 1 ил.

СВЧ-дефектоскоп, содержащий СВЧ-генератор, блок обработки отраженного сигнала и микрополосковую антенну с ортогональным питанием, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при обнаружении дефектов со слабо выраженными поляризационными свойствами, введен кольцевой мост, первое плечо которого подключено к выходу СВЧ-генератора, второе и третье плечи соединены соответственно с первой и второй ортогональными точками питания микрополосковой антенны, а четвертое плечо соединено с входом блока обработки отраженного сигнала.