Датчик свч-излучения

Датчик свч-излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения. Датчик содержит поглотитель 4 СВЧ-излучения и пьезоэлемент 5 с обкладками 6, которые посредством кабеля 7 электрически связаны с регистратором 8. В датчик введены три звукопровода 1-3, длины которых L , L, L, связаны с длительностью сГСВЧ-излучения соотношениями L,, L,V o /2, L.J Vf, где V - скорость звука в звукопроводе. В результате поглощения СВЧ-энергии пбглотитель 4 нагревается и стремится расшириться.Возникающее в поглотителе 4 напряжение сжатия распространяется по звукопроводам 1 и 2 в виде звуковых импульсов (ЗИ). Первый ЗИ приходит на пьезоэлемент 5 после окончания СВЧ-импульса и сопутствующих ему электромагнитных наводок, а последующие ЗИ (отраженные от свободных концов звукопроводов 1 и 3) - после окончания регистрации первого. 1 ил. а (/) С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) с5)) 4 G 01 R 29/08

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

I ф(i ° - r""

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьХ,;,;.;;;;, (21) 4141730/24-09 (22) 31. 10.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (71) Институт прикладной физики

АН СССР (72) Н.А. Богатов, Ю.Я. Бродский, С.В. Голубев и В.Г. Зорин (53) 621.317.37(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1026087, кл. G Ol R 29/08, 1983.

Martin Д.Н. А simple absolute

power meter for millimeter and micrometer wavelengthes. The 5-th international conference on infrared

and millimers waves. F.R.G., October

6-10, 1980, р ° 183-184. (54) ДАТЧИК .СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение точности измерения. Датчик содержит поглотитель 4 СВЧ-излучения и пьезоэлемент 5 с обкладками 6, которые посредством кабеля 7 электрически связаны с регистратором 8. В датчик введены три звукопровода 1- 3, длины которых L<, 1., L длительностью ГСВЧ-излучения соотношениями Ь,, L ) Ч /2, 1. ) V, где

Ч вЂ” скорость звука в звукопроводе. В результате поглощения СВЧ-энергии п6глотитель 4 нагревается и стремится расшириться. Возникающее в поглотителе 4 напряжение сжатия распространяется по звукопроводам 1 и 2 в виде звуковых импульсов (ЗИ). Первый ЗИ приходит на пьезоэлемент 5 после окончания СВЧ-импульса и сопутствующих ему электромагнитных наводок, а последующие ЗИ (отраженные от свободных концов звукопроводов 1 и 3) после окончания регистрации первого.

1 ил.

1388817

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-

Для обеспечения однородного нагре ва поглотителя 4 СВЧ-излучения последний изготовлен из материала,коэффициент К „ поглощения которого связан с поперечным размером d поглотителя 4 СВЧ-излучения соотношением

K„ 1/d. Поперечный размер d поглотителя СВЧ-излучения ограничен снизу (со стороны малых величин) необходимостью обеспечения достаточной механической прочности датчика СВЧ-излучения, а сверху (со стороны больших 4О величин) — условием малости его no сравнению. с характерным размером неоднородности СВЧ-поля.

Коэффициент К поглощения звукопроводов 1-3 целесообразно выбрать 45 из условия малых упругих напряжений

hPз, возникающих в результате нагрева звукопроводов 1-3, по сравнению с напряжениями ЬР„, возникающими в результате нагрева поглотителя 4 СВЧ5О излучения.

= >E>K с1, ьЕ и Кп (2) где И„- коэффициент линейного расширения материала поглотителя;

М вЂ” коэффициент линейного расширения материала звукопроводов

1-3; зовано, например, для измерения интенсивности СВЧ-излучения в волноводных и квазиоптических линиях передачи, Целью изобретения является повышение точности измерения.

На чертеже изображена структурная электрическая схема датчика СВЧ-изпу:чения.

Датчик СВЧ-излучения содержит пер вый 1, второй 2 и третий 3 звукопро воды. Между торцами:звукопроводов 1 и 2 жестко закреплен поглотитель 4 .СВЧ-излучения. Между другим торцом .звукопровода 2 и торцом звукопровода (3 жестко закреплен пьезоэлемент 5 с обкладками 6. Последние посредством кабеля 7 электрически связаны с регистратором 8.

Длины Ь| 1. L., звукопроводов 1 ,3 связаны со скоростью. V звука в зву:копроводах и длительностью СВЧ-импуль(!

25 са соотношениями

UE Uc

L — L V L —: (1)

2 2

E — модуль Юнга поглотителя 4 и

СВЧ-излучения;

E — модуль Юнга звукопроводов

1-3.

Для обеспечения акустического согласования всех элементов устройства целесообразно выполнять их в виде цилиндров с одинаковым сечением и из материалов с близкими волновыми сопротивлениями.

Датчик СВЧ-излучения работает следующим образом.

Импульсное СВЧ-излучение, генерируемое импульсным СВЧ-генератором (на чертеже не показан), падает на поглотитель 4 СВЧ-излучения и частично поглощается в нем, В результате о поглощения СВЧ-энергии поглотитель 4

СВЧ-излучения нагревает-.я и стремится расшириться. Возникающее в поглотителе 4.СВЧ-излучения напряжение сжатия распространяется по звукопроводам 1 и 2 в виде звуковых импульсов, величина напряжения сжатия в которых пропорциональна интенсивности СВЧ-излучения. Поскольку пьезоэлемент 5 же- стко укреплен между торцами звукопроводов 2 и 3, звуковой импульс сжимает пьезоэлемент 5. При этом на обкладках

6 появляется электрическое напряжение, пропорциональное напряжению сжатия в звуковом импупьсе (и, следовательно, интенсивности СВЧ-излучения), которое регистрируется с помощью регистратора 8.

Поскольку длина 1. звукопровода 2 удовлетворяет соотношению (2), первый звуковой импульс приходит на пьезоэлемент 5 после окончания СВЧимпульса, поэтому регистрация импульса электрического напряжения, возникающего на электродах пьезоэлемента

5 под воздействием звукового импульса, происходит в отсутствие сопутствующих генерации СВЧ-излучения электромагнитных наводок на электроды пьезоэлемента 5 и схему регистрации (кабель 7 и регистратор 8), что позволяет увеличить точность регистрации. Звуковой импульс, возбужденный поглотителем 4 СВЧ-излучения в звукопроводе 1 и затем отраженный от свободного торца этого звукопровода, и звуковой импульс, прошедший через пьезоэлемент в звукопровод 3 и затем отраженный от свободного торца звукопровода 3, приходит на пьезоэлемент после окончания регистрации пер1388817

Ф о р м у л а изобретения

Ь ) Чь(2; Ь, ) Чс, Ь ) Чc72, Составитель А. Лысов

Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар

Редактор Т. Парфенова

Заказ 1576/47 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб.; д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вого звукового импульса, поскольку длины звукопроводов 1 и 2 удовлетворяют соотношениям (1) и (2). Это означает, что .отраженные звуковые импульсы не накладываются на первый импульс °

Датчик СВЧ-излучения, содержащий поглотитель СВЧ-излучения и пьезо-, элемент, соединенный с регистратором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, поглотитель СВЧ-излучения размещен между торцами введенных первого и второго звукопроводов, а пьезоэлемент размещен между торцами второго и введенного третьего звукопроводов, причем длины первого, второго и третьего звукопроводов выбираются из соотношения где V — скорость звука в звукопроводах;

I5 — длительность СВЧ-излучения,