УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОХОДЯЩЕЙ МОЩНОСТИ СВЧ С ЦИФРОВЫМ ОТСЧЕТОМ РЕЗУЛЬТАТА ИЗМЕРЕНИЯ Советский патент 1995 года по МПК G01R21/02 

Известны цифровые измерители мощности СВЧ, в которых используется термисторный мост. С одной из его диагоналей снимается сигнал разбаланса на вход усилителя, а к другой диагонали подключается выход формирующего устройства, вырабатывающего прямоугольные импульсы. Работой формирующего устройства управляет генератор управляющей частоты. Последний преобразует усиленный усилителем и продетектированный пиковым детектором сигнал разбаланса в управляющие импульсы, частота следования которых уменьшается с увеличением сигнала на его входе.

Недостаток известного устройства в том, что оно не позволяет производить непрерывный контроль и измерение проходящей мощности СВЧ с повышенной точностью и не пригодно для использования в автоматизированных системах измерения, контроля и управления.

Цель изобретения устранение указанного недостатка. Для этого измерительная диагональ дифференциального оста устройства, образованного двумя идентичными термодатчиками типа "поглощающая стенка" в смежных плечах и балансировочными сопротивлениями, подсоединена к нагревателю секции компенсации через усилитель постоянного тока, аналого-цифровой преобразователь и усилитель мощности.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства. Она содержит отрезок волновода с поглощающей стенкой 1, дифференциальный мост постоянного тока, включающий в себя термосопротивление рабочее 2 и компенсации 3, балансирование сопротивления "Грубо" 4 и "Точно" 5 и стабильный источник постоянного тока 6, усилитель постоянного тока 7, аналого-цифровой преобразователь 8, усилитель мощности 9, нагреватель 10 и счетчик импульсов 11. Рабочее термосопротивление 2, установленное на поглощающую стенку, образует с последней рабочую секцию. Компенсационное термосопротивление 3 и нагреватель 10, установленные на секцию, конструктивно выполненную аналогично поглощающей стенке и находящуюся вне волновода, образуют секцию компенсации.

При отсутствии мощности СВЧ мост сбалансирован сопротивлениями 4 и 5, и сигнал в диагонали моста отсутствует. На выходе аналого-цифрового преобразователя 8 частота импульсов минимальная. Она определяется параметрами используемых элементов и составляет единицы герц. При прохождении по волноводному тракту мощности СВЧ, часть ее поглощается стенкой, вызывая разогрев последней, а вместе с тем и установленного на стенке рабочего термосопротивления 2, что приводит к разбалансу моста. Сигнал разбаланса усиливается усилителем постоянного тока 7 и преобразуется аналого-цифровым преобразователем 8 в прямоугольные импульсы, которые усиливаются усилителем 9 и нагревают через нагреватель 10 термосопротивление компенсации 3, возвращая мост в сбалансированное состояние.

В установившемся режиме среднее значение импульсной мощности компенсации Р_{ср.комп}. рассеивающейся в нагреватель 10, практически равно поглощенной мощности СВЧ Р_{свчпогл.} и соответственно пропорционально проходящей мощности СВЧ Р_{свчпрох.}, так как компенсация производится прямоугольными импульсами, то их частота следования F пропорциональна поглощенной и, следовательно, проходящей мощности СВЧ следует из: Р_{ср.комп.≈} Р_{свчпогл.} КР_{свчпрох}= Р_и τ_и F, где P_и мощность компенсации в импульсе;
τ_и длительность импульса;
К коэффициент пропорциональности.

Измерение частоты импульсов производится суммирующим счетчиком импульсов 11. При определенных Р_и и τ_и на индикаторе прибора получен результат измерения непосредственно в ваттах или в других единицах измерения мощности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОХОДЯЩЕЙ МОЩНОСТИ СВЧ С ЦИФРОВЫМ ОТСЧЕТОМ РЕЗУЛЬТАТА ИЗМЕРЕНИЯ, содержащее отрезок волновода с датчиком типа "поглощающая стенка", автобалансную схему, включающую в себя дифференциальный мост постоянного тока, усилитель постоянного тока, аналого-цифровой преобразователь, усилитель мощности и нагреватель, счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения проходящей мощности СВЧ и использования в автоматизированных системах измерения, контроля и управления, измерительная диагональ дифференциального моста, образованного двумя идентичными термодатчиками типа "поглощающая стенка" в смежных плечах и балансировочными сопротивлениями, подключена к нагревателю секции компенсации через усилитель постоянного тока, аналого- цифровой преобразователь и усилитель мощности.