Способы измерения фазовой скорости сопротивления СВЯЗИ периодических волноводов известны.
Предлагаемое изобретение представляет собой новый способ измерения фазовой скорости V и сопротивления связи R периодических волноводов, широко используемых в радиотехнике и электронике СВЧ, и позволяет производить в периодических волноводах избирательное измерение V и R для каждой гармоники поля в отдельности.
Сущность способа состоит в том, что определение параметров F и У периодического волновода (периодической линии) производится с помощью другой линии, которая играет роль зонда и вводится в пространство взаимодействия первой линии. Конструкция линиизонда обеспечивает возможность изменения ее фазовой скорости Vz каким-либо механическим или электрическим способом в таких пределах, чтобы 1/2 была равна Vi - фазовой скорости измеряемой гармоники первой линии. При таком способе используются эффекты, возникающие при взаимодействии волн, распространяющихся вдоль двух распределенно связанных линий.
линий в основном обусловлено связью между их синхронными гармониками.
Распределенно связанные отрезки двух линий, короткозамкнутые на концах и одинаковой длины, взаимодействуют как два связанных резонатора. Эта система колеблется на ряде дискретных собственных частот, которые при отсутствии синхронизма скоростей гармоник близки к парциальным частотам отрезков
линий. Бели две парциальные частоты совпадают и если фазовые скорости V и Vz двух каких-либо гармоник этих линий на частоте CUO равны, то частота соо расщепляется на две собственные частоты ыо и так, что резонансная кривая системы становится двугорбой. Интервал между частотами соо и зависит от степени связи синхронных гармоник и пропорционален их амплитудам. Если две парциальные частоты совпадают,
но нет синхронных гармоник, то линии не взаимодействуют, частота «о не расщепляется, т. е. имеет место вырождение колебаний.
Описанные резонансные эффекты положены в основу предлагаемого способа измерений.
При измерениях этим способом в резонатор, образованный несколькими ячейками исследуемого периодического волновода, в то место, где должно быть измерено R, вводится линия-зонд, длина которой равна длине резоменяют до тех пор, пока резонансная кривая резонатора не станет двугорбой, с равными максимумами, а затем по известным электродинамическим параметрам липии-зонда и измеренному частотному интервалу между максимумами резонансной кривой рассчитывают фазовую скорость гармоники поля волновода, равную скорости волны линии-зонда. С торцевыми стенками резонатора линия-зонда должна иметь электрический контакт, обеспечивающий короткое замыкание ее кодцов. Желательно, чтобы линия-зонд представляла собой некоторую однородную линию или имела такую периодическую структуру, поле которой практически описывается только одной пространственной гармоникой. Если это не выполняется, то измерения могут быть Неоднозначными. Кроме того, должно быть предусмотрено устройство, с номощью которого можно было бы изменять параметры линии-зонда, управляя ее фазовой скоростью.
Указанные особенности позволяют упростить измерения и повысить их точность.
На чертеже приведена блок-схема одной из возможных установок для измерений предлагаемым способом.
Установка содержит исследуемую линию 1 (периодический волновод); линию-зо.нд 2, связанную с линией 1 (обе линии короткозамкнутые и имеют одинаковую длину); свипп-генератор 3, возбуждающий линию 1; элемент возбуждения 4; индикаторный зонд 5 с детектором, связанный с линией 1; индикатор колебаний 6 (осциллограф); градуированное устройство 7 для управления фазовой скоростью линии-зонда 2; волномер 8.
Конструкция устройства 7 и способ его связи ,с линией-зондом должны зависеть от конкретного вида линии-зонда и выбранного способа изменения ее параметров.
Процесс измерений состоит в том, что исследуемая линия / с введенной в нее линиейзондом 2, возбуждается от свинн-генератора 5 через элемент возбуждения 4. С индикаторного зонда 5 продетектированный сигнал нодается на осциллограф 6, на экране которого наблюдается резонансная кривая выбранного
типа колебаний линии 1 с парциальной частотой CUO.
С помощью устройства 7 изменяется фазовая скорость линии-зонда до тех пор, пока резонансная кривая не станет двугорбой и симметричной (с равными максимумами).
Согласно сказанному выще, фазовая скорость линии-зонда Vz равна Vi - фазовой скорости.одной из гармоник периодического волновода 1. В этом положении параметры линии-зонда фиксируются, и с помощью волномера по метке, совмещаемой с верщинами резонансной кривой, измеряются частоты
Юо и й)о.
Таким образом, фазовая скорость V гармоники исследуемого .волновода определяется через скорость Vz, которая либо рассчитывается по известным зафиксированным параметрам линии-зонда, либо находится по ее градуировочной кривой, заранее построенной на основании отдельного эксперимента.
Сопротивление связи гармоники, фазовая скорость которой Vi V2 определяется через измеренный частотный интервал и зафиксированные значения параметров лНнии-зонда. Формула этой зависимости определяется конкретным видом линии-зонда. Она может быть выведена теоретически или установлена экспериментально путем калибровки линии-зонда в
резонаторах с известными полями.
Предмет изобретения
Способ измерения фазовой скорости и сопротивления связи периодических волноводов,
отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерений, в резонатор, образованный несколькими ячейками исследуемого периодического волновода, вводят короткозамкнутую линию-зонд, длина которой
равна длине резонатора и геометрическую форму которой меняют до тех пор, пока резонансная кривая резонатора не станет двугорбой, с равными максимумами, а затем по известным параметрам линии-зонда и измеренному частотному интервалу между максимумами резонансной кривой рассчитывают фазовую скорость данной гармоники и ее сопротивление связи.
