Чувствительный элемент волноводного измерителя мощности Советский патент 1981 года по МПК G01R21/06 

Изобретение относится к радиоизмеритепьной технике и может использоваться ОЛЯ контроля и измерения проходящей мош ности СВЧ в трактах с несогласованной Нагрузкой. Известен чувствительный алемент устройства для измерения мощности, содер жащий нанесенную на диэлектрическую подложку проводящую магнитную пленку с контактными площадками, причем магнитная пленка нанесена в виде ряда параллельных полос, лежащих в одной плоскости и последовательно соединенных тон кими немагнитными проводящими пленками, расположенными в той же плоскости, И расположена в волноводной линии передачи и постоянном магнитном поле 1, Недостатком известного чувствитель ного элемента является неравномерность нагрева магнитной пленки по ее длине, снижающая надежность чувствительного элемента, и возможность появления продольного тока, увеличивающая погрешност измерения. Известен также чувствительны элемент ВОЛНОВОДНОГО измерителя мощности, содержащий нанесенную на диэлектрическую подложку проводящую магнитную ппенку с контактными площадками, выполненную в виде ряда соединенных перемычками параллельных полос, расположенную в плоскости поперечного сечения волновода и наход$пцуюся в постоянном магнитном поле Г2. Однако известный чувствительный элемент имеет низкую надежность и точность при измерении высоких уронтей СВЧ мощности. Цель изобретения - повьпиение надежности и увеличение точности при изменении высоких уровней СВЧ мощности. Поставленная цель достигается тем, что в чувствительном элементе волноводного измерителя мощности, содержащем нанесенную на диэлектрическую подложку проводящую магнитную пленку с контактными площадками, выполненную в виде ряда соединенных перемычками паралллель38ных полос, расположенную в плоскости по перечного сечения волновода (и находящук ся Б постоянном магнитном поле, высота палое по ширине волновода выполнена изменяющейся по закону - а, где d - размер широкой стенки волновода, а перемычки расположены по оси симметрии полос. Кроме того полосы выполнены в виде эллипсов, при этом отношение больших осей эллипсов к малым равно отношению малых осей элляапсов к длине соединяющих перемычек и составляет величину 2,5-3. На фиг. 1 приведена конструкция чувствительного элемента; на фиг. 2 - кон- бтрукция магнитной пленки. Чувствительный элемент волноводного измерителя мощности содержит нанесенную на диэлектрическую подложку 1 проводящую магнитную пленку с контактньйми площадками 2, выполненнуюв виде ряда соединенных перемычками 13 параллельных полос 4, расположенную в плоскости по- перечного сечения волновода 5 и находящуюся Б постоянном магнитном поле Нр , причем высота полос 4 по ширине волновода 5 выполнена изменяющейся по за кону ; г d , где а - размер широкой стенки волновода 5, а перемычки расположены по оси симметрии полос 4, при этом полосы 4 выполнены в виде эллипсов, при этом отношение больших осей эллипсов к малым равно отношению малых осей эллипсов к длине соединяющих перемычек и составляет величину 2,5-3.

Чувствительный элемент работает следующим образом.

При распространении по волноводу СВЧ энергии магнитная пленка для волны ТЕ/ц; оказывается в плоскости поперечных составляющих поля и Sj .

При одновременном воздействии постоянного магнитного ,поля HO в магнитной пленке в результате появления эффекта Холла и магнитосопротивпения возникает ЭДС; величина которой в общем случае является функцией как характеристик магнитной пленки, так и взаимной ориентации полей и магнитной пленки в волноводе 5. Для случая расположения магнитной пленки параллельно широкой стенке волновода 5 при действии постоянного магнитного поля HQ перпендикулярно широкой стенке волновода 5 сигнал, возникающий на контактных плошадках 2 магнитной пленки, пропорционален мощности, рассеиваемой в нагрузке. Такая ориен

1.Чувствительный элемент волноводного измерителя мощности, содержащие нанесенную на диэлектрическую подложку проводящую магнитную пленку с контактными площ.адками, выполненную в виде ряда соединенных перемычками параллельных полос, расположенную в плоскости поперечного сечения волновода и находящуюся в постоянном магнитном поле, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения точности при измерении высоких уровнЫ5 СВЧ мошности, высота полос по ширине вапно-

вода выполнена изменяющейся по закону QOgO. ГХ Q . g размер широкой стенки волновода, а перемычки расположены по оси симметрии полос.

2.Элемент по п. 1, отличающ к и с я тем, что полосы выполнены в

виде эллипсов, при этом отношение больших осей эллипсов к мапым равно отнощений малых осейэллипсов к длине сое7тация, (Vi I Hjj ) создает оптимальные условия ферромагнитного резонанса в магнитной пленке. Поэтому измерения производятся при ферромагнитном резонансе путем изменения величины поля Н до получения максимального значения ЭДС. Конфигурация магнитной пленки позволяет создать оптимальный температурный режим магнитной пленки. Так как СВЧ ток в магнитной пленке определяется 2 у составляющей высокочастотного паля, которая для волны подчиняется закону Sin , то .температура по длине магнитной пленки, определяемая выделенной р ней мощностью, соответствует зависи- /2 JX мости sin . Таким образом, магнитная пленка, ширина которой подчиняется закону COS -ff- , равномерно прогревается по всей длине, исключая возникновение участков с перегреЁом. Наличие в магнитной пленке участков с чередующимся сопротивлением благодаря перемычкам 3 позволяет резко снизить продольную составляющую СВЧ тока, приводящую к дополнительным погрешностям измерения. Таким об разом, предлагаемый чувст- вительный элемент по сравнению с известным имеет более высокую надежность благодаря оптимизации температурного режима магнитной пленки и более высокую точность измерения за счет резкого снижения возможностей продольной составляющей СВЧ тока. Формула изобретения

5885907.«

ЦИНЯЮ1ИНХ перемычек и составпяет величи-1. Авторское свидетельство СССР

ну 2,5-3. 354358, кл. G 01 I 21/ОО. 1970.

Источники информации,№ 693264. кл. Q 01 R 21/06. 1977.

принятые во внимание при экспертизе (прототип).

2. Авторское свидетельство СССР

.г