Устройство для измерения проходящей мощности Советский патент 1974 года по МПК G01R21/08 

1

Изобретение относится к технике измерений СВЧ-колебаний.

Известны устройства для измерения проходящей мощности, содержащие отрезок прямоугольного волновода с пьезодатчиком, размещенным в его узкой стенке.

В предлагаемом устройстве для обеспечения абсолютной калибровки измерителя мощности датчик выполнен биморфным и металлизированным, а с внещней стороны его размещен плоский электрод, служащий электростатическим возбудителем.

На чертеже изображена конструкция устройства для измерения проходящей мощности.

Пьезоэлектрический датчик выполнен в виде биморфного пьезоэлемента 1 с нанесенной на его внещние поверхности металлизацией 2 и размещается (прижимается или припаивается) на узкой стенке волновода 3, опираясь на торцы широких стенок. Между боковыми гранями датчика и узкими стенками волновода оставлены небольшие зазоры 4 для обеспечения свободного изгиба датчика под действием давления СВЧ-волны, которые почти не влияют на регулярность волноводного тракта, так как текущие по узким стенкам волновода токи параллельны им; с обратной стороны пьезодатчика расположена плоская, электрически изолированная от волновода пластина (электрод) 5, размещенная на точно известном расстоянии d от задней поверхности пьезодатчика, являющаяся одним из электродов электростатического возбудителя. Вторым электродом является металлизированная поверхность пьезодатчика, соединенная с корпусом волновода.

При подаче на этот электрод поляризующего постоянного напряжения ЕО и возбул дающего импульсного напряжения t/n (причем ) между пластиной 5 н поверхностью пьезодатчика возникает электростатическая сила отталкивания (при соответствующей полярности напряжения (7„), вызывающая давление на пьезодатчик.

Под воздействием электростатических сил давления на поверхность пьезодатчика, в последнем возбуждается э.д. с., усиливается при помощи усилителя и преобразуемая в показания стрелочного или цифрового прибора (на

чертеже не показано).

После осуществления калибровки пьезодатчика электростатическим методом, в волновод подается мощность СВЧ-импульса, равного по длительности видеоимпульсу при калибровке.

Поскольку пондеромоторное давление, действующее на стенку волновода з данном случае на внзтреннюю поверхность пьсзодат-:ика) может быть вычислено с достаточной степенью

точности, то появляется возможность градуировки измерительного прибора неиосредствеи110 в едииицах СВЧ-мощности.

Если пропустить по волповоду достаточно мощные импульсы СВЧ-колебания и синхронизировать с ними по времени видеоимпульсы, одновременпо подаваемые па электростатический возбудитель, то, регулируя амплидуту {Уц видеоимпульсов, можно компенсировать давлеиие на пьезодатчик СВЧ-волны давлеиисм от электростатического возбудителя.

При равенстве пондеромоторного и электростатического давлений э. д. с. пьезодатчика и показания индикаторного прибора будут равны нулю. Естественно, длительиости СВЧ и видеоимпульсов должны быть равпы, задержка между ними также должна быть скомпенсирована до нуля.

Измеияя амплитуду подаваемого на электростатический возбудитель иапряжения с одной стороны и величину проходящей мощности с другоп, можно прокалибровать потенциометр выходного напряжения, регулирующий амплитуду видеоимиульсов в единицах мощности СВЧ в импульсе, по известной величине электростатического давления и известной зависимости нондеромоторыого давления на величины проходящей СВЧ-мощиоети.

Предмет изобретения

Устройство для измерения проходящей мощности, содержащее отрезок прямоугольного волновода с пьезодатчиком, размещенным в его узкой стеике, отличающееся тем, что, с целью обеспечения абсолютной калибровки, упомянутый датчик выполнен биморфным и полностью металлизированным, а с внешней стороны его размещен плоский электрод, служащий электростатическим возбудителем.

Го

;77ZZ ZZZZI222ZZZ/ZZZh И

,