Пондеромоторный свч-ваттметр Советский патент 1975 года по МПК G01R21/06 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, в частности к области измерения мощности на СВЧ.

Известны пондеромоториые СВЧ-ваттметры, у которых в качестве подвижных элементов используются диэлектрические или металлические пластины, вращающиеся под влиянием нондеромоторных сил вокруг оси подвеса в полости волновода.

Цель изобретения - повышение чувствительиости ваттметра - достигается выполнением подвижного элемента предлагаемого пондеромоторного СВЧ-ваттметра в виде диэлектрической пластины, помещенной в полость волновода ваттметра и перемещающейся в ием за счет градиента электрической энергии, накопленной в диэлектрике подвижного элемента, с изменением размеров введенного в волновод диэлектрика или места его расположения в волноводе.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого ваттметра.

Ваттметр представляет собой отрезок волновода 1 с подвесной системой, состоящей из подвижного элемента 2, стержня 3, зеркальца 4, крутильной головки (оптического квадранта) 5, автоколлиматора 6, демпфера 7, нити иодвеса 8.

Работает предлагаемый ваттметр следующим образом. Электромагнитная волна, поступающая от источника в волновод, воздействует на подвижный элемент 2, вследствие чего пить подвеса 8 закручивается на угол, пропорциональный измеряемой мощпости. Угол закручивания отсчитывается с помощью зеркальца 4, оптического квадранта 5 и автоколлиматора 6.

Пондеромоторпая сила предлагаемого ваттметра определяется градиентом электрической энергии, накопленной в материальной среде, а именно в твердом диэлектрике подвижного элемента, подвешенного в высокочастотном поле. Подвижный элемент, иа который воздействует попдеромоторная сила, смещается таким образом, что накопленная энергия сводится к минимуму, т. е. действующая сила сводит к минимуму накопленную энергию, так что последняя уменьшается иа количество,

равное работе, затраченной на скручивание нити подвеса.

В связи с тем, что предлагаемый ваттметр является фактически диэлектрическим СВЧфазовращателем, у которого на оси крутильных весов подвешена диэлектрическая пластина, его электрические характеристики, как и известных диэлектрических фазовращателей, естественно высоки. Выполнение подвижного элемента такого ваттметра из телевизионной

слюды, фторопласта или полистирола делает

ваттметр широкополосным, электрически прочным, с существенно низким входным КСВН.

Так как в предлагаемом ваттметре линейность его фазовой характеристики зависит только от конфигурации диэлектрической пластины, здесь возможно повышение точности абсолютной электрической калибровки за счет увеличения виртуального угла перемещения подвижного элемента.

Предлагаемый ваттметр может быть использован в радиоизмерительной практике в большом диапазоне частот и уровней мощности.

4 Предмет изобретения

Пондеромоторный СВЧ-ваттметр, содержащий отрезок волновода, подвесную систему с укрепленным на ней подвижным элементом и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, подвижный элемент выполнен в виде диэлектрической пластины переменного радиуса, закрепленной перпендикулярно оси подвеса и входящей в щель на щирокой стенке волновода, причем ось подвесной системы расположена вне волновода параллельно его широкой стенке.