Способ измерения фазовой скорости и сопротивления связи периодических волноводов

Способ измерения фазовой скорости и сопротивления связи периодических волноводов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьовз Советских

Социалистических

Республик

В1" ";1 i:ÀЯ

БИБЛИОТЕКА

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09.1.1967 (№ 1124756/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 04.Ч1,1969. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 5.XI.1969

Кл. 21а4, 71

МПК G Olr

УДК 621.317.365 (088.8) Комитет по делам иаобротеиий и открытий при Совете Министров сеср

Л вторы изобретения

В. М. Дашенков и В. С. Ильин

3 аявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФАЗОВОЙ СКОРОСТИ И

СОПРОТИВЛЕНИЯ СВЯЗИ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДОВ

Способы измерения фазовой скорости сопротивления связи периодических волноводов из вести ы.

Предлагаемое изобретение представляет собой новый способ измерения фазовой скорости и сопротивления связи R периодических волноводов, широко используемых в радиотехнике и электронике СВЧ, и позволяет производить в периодических волноводах избирательное измерение V u R для каждой гармоники поля в отдельности.

Сущность способа состоит в том, что определение параметров V и Я периодического волновода (периодической линии) производится с помощью другой линии, которая играет роль зонда и вводится в пространство взаимодействия первой линии. Конструкция линиизонда обеспечивает возможность изменения ее фазовой скорости Vg каким-либо механическим или электрическим способом в таких пределах, чтобы V2 была равна V> — фазовой скорости измеряемой гармоники первой линии.

При таком способе используются эффекты, возникающие при взаимодействии волн, распространяющихся вдоль двух распределенно связанных линий.

Известно, что взаимодействие между линиями наиболее интенсивно, если фазовые скорости V> и V> двух каких-либо гармоник этих линий равны. Таким образом, взаимодействие линий в основном обусловлено связью между их синхронными гармониками.

Распределенно связанные отрезки двух линий, короткозамкнутые на концах и одинаковой длины, взаимодействуют как два связанных резонатора. Эта система колеблется на ряде дискретных собственных частот, которые при отсутствии синхронизма скоростей гармоник близки к парциальным частотам отрезков

10 линий. Если две парциальные частоты совпадают и если фазовые скорости V и V2 двух каких-либо гармоник этих линий на частоте ос равны, то частота сор расщепляется,на две собственные частоты со > и о"0 так, что резо15 нансная кривая системы становится двугорбой. Интервал между частотами а 0 и ю"> зависит от степени связи синхронных гармоник и пропорционален их амплитудам.

Если две парциальные частоты совпада or, 20 но нет синхронных гармоник, то линии не взаимодействуют, частота 0)p не расщепляется, т. е. имеет место вырождение колебаний.

Описанные резонансные эффекты положены в основу предлагаемого способа измерений.

25 При измерениях этим способом в резонатор, образованный несколькими ячейками исследуемого периодического волновода, в то место, где должно быть измерено R, вводится линия-зонд, длина которой равна длине резоЗ0 натора и геометрическую форму которой из245186

Типография, пр. Сапунова, 2

Меняют до тех пор, пока резонансная кривая резонатора не станет двугорбой, с равными максимумами, а затем по известным электродинамическим параметрам линии-зонда и измеренному частотному интервалу между максимумами резонансной кривой рассчитывают фазовую скорость гармоники поля волновода, равную скорости волны линии-зонда. С торцевыми стенками резонатора линия-зонда должна иметь электрический контакт, обеспечивающий короткое замыкание ее концов. желательно, чтобы линия-зонд представляла собой некоторую однородную линию или имела такую периодическую структуру, поле которой практически описывается только одной пространственной гармоникой. Если это не выполняется, то измерения могут быть неоднозначными. Кроме того, должно быть предусмотрено устройство, с помощью которого можно было бы изменягь параметры линии-зонда, управляя ее фазовой скоростью.

Указанные особенности позволяют упростить измерения и повысить их точность.

На чертеже приведена блок-схема одной из возможных установок для измерений предлагаемым способом.

Установка содержит исследуемую линию 1 (периодический волновод); линию-зонд 2, связанную с линией 1 (обе линии короткозамкнутые и имеют одинаковую длину); свипп-генератор 8, возбуждающий линию 1; элемент возбуждения 4; индикаторный зонд 5 с детектором, связанный с линией 1; индикатор колебаний б (осциллограф); градуированное устройство 7 для управления фазовой скоростью линии-зонда 2; волномер 8.

Конструкция устройства 7 и способ его связи,с линией-зондом должны зависеть от конкретного вида линии-зонда и выбранного способа изменения ее параметров.

Процесс измерений состоит в том, что исследуемая линия 1 с введенной в нее линиейзондом 2, возбуждается от свипп-генератора 8 через элемент возбуждения 4. С индикаторного зонда 5 продетектированный сигнал подается на осциллограф 6, на экране которого наблюдается резонансная кривая выбранного типа колебаний линии 1 с парциальной частотой озо.

С помощью устройства 7 изменяется фазовая скорость линии-зонда до тех пор, пока резонансная кривая не станет двугорбой и симметричной (с равными максимумами).

Согласно сказанному выше, фазовая скорость линии-зонда V> равна V> — фазовой скорости. одной из гармоник периодического

10 волновода 1. В этом положении параметры линии-зонда фиксируются, и с помощью волномера по метке, совмещаемой с вершинами резонансной кривой, измеряются частоты озоиоз о

15 Таким образом, фазовая скорость V гармоники исследуемого .волновода определяется через скорость V2, которая либо рассчитывается по известным зафиксированным параметрам линии-зонда, либо находится по ее граду20 ировочной кривой, заранее построенной на основании отдельного эксперимента.

Сопротивление связи гармоники, фазовая скорость которой V>=V2 определяется через измеренный частотный интервал и зафиксиро25 ванные значения параметров линии-зонда.

Формула этой зависимости определяется конкретным видом линии-зонда. Она может быть выведена теоретически или установлена экспериментально путем калибровки линии-зонда в

30 резонаторах с известными полями.

Предмет изобретения

Способ измерения фазовой скорости и сопротивления связи периодических волноводов, 35 отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности измерений, в резонатор, образованный несколькими ячейками исследуемого периодического волновода, вводят короткозамкнутую линию-зонд, длина которой

40 равна длине резонатора и геометрическую форму которой меняют до тех пор, пока резонансная кривая резонатора не станет двугорбой, с равными максимумами, а затем по известным параметрам линии-зонда и измерен45 ному частотному интервалу между максимумами резонансной кривой рассчитывают фазовую скорость данной гармоники и ее сопротивление связи.

Составитель Л. Рубинчик

Редактор Т. Иванова Техред А. А. Камышникова

Корректор Г И Тарасова

Заказ 2675!19 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4