Радиоволновой измеритель колебаний

Радиоволновой измеритель колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля акустических колебаний. Целью изобретения является повьппение чувствительности за счет обеспечения линейности связи приращения фазы отраженной волны с приращением электрической длины радиолинии . В устройстве в качестве первичного преобразователя используется волновод с короткозамкнутой мембраной, подключенный к СВЧ-генератору, работающему в режиме затягивания частоты. Эти элементы позволяют исключить нелинейные искажения при измерении акустических шумов и расширить частотный диапазон измеряемых акустических колебаний. 1 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1446487 А1

m)4 С 01 Н 3/1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, х,, E

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4261024/25-28 (22) 14.05.87 (46) 23.12.88 ° Бюп. М 47 (71) Московский лесотехнический институт (72) В.Ф.Давыдов, А.С.Щербаков и В.Т.Савохин (53) 534.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1122894, кл. G 01 Н 3/10, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 397772, кл.. G 01 Н 3/12, 1972. (54) РАДИОВОЛНОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля акустических колебаний. Целью изобретения является повышение чувствительности за счет обеспечения линейности связи приращения фазы отраженной волны с приращением электрической длины радиолинии. В устройстве в качестве . первичного преобразователя используется волновод с короткозамкнутой мембраной, подключенный к СВЧ-генератору, работающему в режиме затягивания частоты. Эти элементы позволяют исключить нелинейные искажения при измерении акустических шумов и расширить частотный диапазон измеряемых акустических колебаний. 1 нл.

1446487

Изобретение относится к области измеритель.«iA техники и может быть использовано для.контроля аку-стических колебаний.

Целью изобретения является повышение чувствительности за счет обеспечения линейности связи приращения фазы отраженной волны с приращением электрической длины радиолинии. 10

На чертеже представлена схема радиоволнового измерителя колебаний.

Измеритель состоит из СВЧ-генератора 1 в режиме затягивания частоты, сочлененного через объемный резо- 15 натор и волноводный переход с волноводной секцией 2, которая на втором конце замкнута короткозамыкающей перемычкой-мембраной 3. Положение короткозамыкающей мембраны 3 выби- 20 рается на расстоянии, кратном целому числу полуволн длины волны радиолинии СВЧ-генератора 1.

Волноводная секция 2 имеет направленный ответвитель 4, имеющий с

25 волноводной секцией одну общую стен-. ку, в которой выполнены крестообразные возбуждающие щели. Направленный ответвитель 4 с одной стороны замкнут

30 накоротко, а с другой подключен к блоку 5 измерения. Блок 5 измерения содержит детектор и индикатор.

Радиоволновой измеритель колебаний работает следующим образом.

СВЧ-генератор 1 в режиме затяги- 35 вания частоты с коэффициентом затягивания 20-50 Мгц возбуждает высокочастотные колебания, которые модулируются колебаниями мембраны 3, на которую воздействует акустическая 40 волна. Колебания мембраны 3 вызывают изменение электрической длины волны радиолинии СВЧ-генератора 1, образованной волновой секцией 2 и поверхностью мембраны 3. 45

В результате изменения электрической длины линии между генератором и мембраной падающая электромагнитная волна модулируется по фазе в соответствии с формулой 50 где Лу — певиация фазы; и г — изменение электрической длины, Л - длина волны в волноводе.

Девиация фазы, .отраженной от короткозамыкающей перемычки электромагнитных волн, прямо пропорциональна амплитуде колебаний мембраны.

Поскольку СВЧ-автогенератор находится в режиме затягивания частоты, то воздействие отраженной волны с фазовой мбдуляцией на автогенератор приведет к модуляции сигнала автогенератора. B промодулированных таким образом колебаниях автогенератора содержится вся информация об измеряемых акустических колебаниях.

Вследствие широкополосности высокочастотного тракта весь спектр акустических колебаний без частотных ограничений переносится в СВЧ-диапазон. СВЧ-автогенератор 1 совместно с волноводной секцией 2 и короткоэамыкающей перемычкой-мембраной 3 вы-. полняют роль первичного преобразователя физической величины (звукового давления) в электрический сигнал.

Часть энергии промодулированных таким образом СВЧ-колебаний через направленный ответвитель отводится в блок 5 измерения, где происходят его детектирование и преобразование в спектр акустического сигнала.

Линейность связи между фазовым и амплитудным приращениями позволяет избежать искажений. сигнала, вызванных наличием нелинейности в аналогичных устройствах, и повысить чувствительность. При этом вследствие широкополосности высокочастотного волноводного тракта радиоволноводный измеритель колебаний может работать как в инфразвуковом, так и ультразвуковом диапазонах частот.

Формула из обре тения

Радиоволновой измеритель колебаний, содержащий СВЧ-генератор, первичный преобразователь и олок измерения, отличающийся тем„ что, с целью повышения чувствительности, первичный преобразователь выполнен в виде волновода с мембраной на торце, установленной от его входа на расстоянии, кратном половине длины волны в волноводе, и с возможностью перемещения вдоль него, а в качестве СВЧ-генератора использован СВЧ-генератор в режиме затягивания частоты.