DE19838029B4

DE19838029B4 - Large bandwidth coaxial RF power sensor

Info

Publication number: DE19838029B4
Application number: DE1998138029
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. Roßner; Tom Pickenhan
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Technische Universitaet Dresden
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2018-08-22
Also published as: DE19838029A1

Abstract

Koaxialer HF-Leistungsmeßkopf großer Bandbreite, mit wenigstens einem Abschlußwiderstand zum reflektionsarmen wellenwiderstandsangepaßten Leitungsabschluß, wobei der wenigstens eine Abschlußwiderstand von einem Absorberkörper mit einer Widerstandsschicht (5) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass
– der Absorberkörper aus einer Lichtwellenleitfaser (1;2) besteht, die in seinem Ge-dotiertem Kern ein photorefraktiv eingebrachtes Bragg-Gitter (8) oder einen Fabry-Perot-Resonator aufweist,
– der Bereich des optisch aktiven Mantels der Lichtwellenleitfaser (1,2) mit der Widerstandsschicht (5) überzogen ist,
– die Widerstandsschicht (5) mit dem Innen- und Außenleiter elektrisch verbunden ist,
wobei durch die Temperaturänderung der Widerstandsschicht (5) bei unterschiedlich anliegenden HF-Leistungen am koaxialen Eingang des Leistungsmeßkopfes das Reflexions- oder Transmissionsverhalten des Bragg-Gitters (8) verändert wird oder eine Verstimmung des Fabry-Perot-Resonators erfolgt was zur kalorimetrischen Messung der HF-Leistung herangezogen wird.Coaxial RF power measuring head of large bandwidth, with at least one terminating resistor for low-reflection wave-resistance-adapted line termination, the at least one terminating resistor being formed by an absorber body with a resistance layer (5), characterized in that
- The absorber body consists of an optical fiber (1; 2), which has a Ge-doped core with a photorefractive Bragg grating (8) or a Fabry-Perot resonator,
- The area of the optically active cladding of the optical fiber (1, 2) is coated with the resistance layer (5),
- The resistance layer (5) is electrically connected to the inner and outer conductors,
the reflection or transmission behavior of the Bragg grating (8) being changed or a detuning of the Fabry-Perot resonator taking place for the calorimetric measurement of the HF -Performance is used.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der breitbandigen kalorimetrischen Messung von kleinen HF-Leistungen mit Hilfe von koaxialen Wellenleiterstrukturen, in welchen Absorber Verwendung finden, die in Form von Metallschichtwiderständen flächenhaft oder als Einzelwiderstände auf flächenhaften oder zylinderförmigen Trägersubstraten in unterschiedlichen geometrischen Anordnungen als reflektionsarmer wellenwiderstandsangepaßter Leitungsabschluß aufgebaut sind. Die Erfindung betrifft somit einen koaxialen HF-Leistungsmeßkopf großer Bandbreite.The invention relates to that Field of broadband calorimetric measurement of low RF power with the help of coaxial waveguide structures in which absorbers Find use in the form of sheet metal resistors or as individual resistors on areal or cylindrical carrier substrates in different geometrical arrangements as low reflection impedance-matched Line termination established are. The invention thus relates to a coaxial RF power sensor with a large bandwidth.

Die Temperaturänderung dieser Absorber bei anliegender HF-Leistung wird entweder direkt aus der Widerstandsänderung der Absorber bei Verwendung temperaturabhängiger Metallschichten und Termistoren oder indirekt mit Sensoren, z.B. mit Thermoelementen, ermittelt (Reichelt T.: NRVD u. NRVS, die neuen thermischen Leistungsmesser. Neues von Rohde u. Schwarz (1992) Nr. 137 S. 4-7.The temperature change of this absorber at applied RF power is either directly derived from the change in resistance the absorber when using temperature-dependent metal layers and termistors or indirectly with sensors, e.g. with thermocouples (Reichelt T .: NRVD and NRVS, the new thermal power meters. News from Rohde u. Schwarz (1992) No. 137 pp. 4-7.

Eine HF-Leistungsmessung durch Widerstandsänderung in Abhängigkeit von der Temperatur läßt sich auch mit Hilfe von Bolometer in Dünnfilmtechnik durchführen. Derartige Bolometer sind aus H. Taddiken, D. Janik: Bolometer in thin-film technique as a power transfer standard for the 3,5mm coaxial line system. MIOP 97-Kongreßunterlagen; bekannt.An RF power measurement by changing the resistance dependent on on the temperature also with the help of bolometers in thin film technology. such Bolometers are from H. Taddiken, D. Janik: Bolometers in thin-film technique as a power transfer standard for the 3.5mm coaxial line system. MIOP 97 congress documents; known.

Aus Nak Sam Chung et.: Coaxials and waveguide micro-calorimeters for RF and microwave power standards IEEE Transactions on instrumentation and measurement (43/1998) Vol. 38, No.2, ist ein weiteres Verfahren zur HF-Leistungsmessung bekannt.From Nak Sam Chung et .: Coaxials and waveguide micro-calorimeters for RF and microwave power standards IEEE Transactions on instrumentation and measurement (43/1998) Vol. 38, No.2 another method for RF power measurement is known.

Bei der direkten Widerstandsmessung ergibt sich das Problem, die elektrische Trennung zwischen niederfrequentem Widerstandsmeßkreis und hochfrequentem koaxialen Leitungsabschluß ohne wesentliche gegenseitige Beeinflussung und Meßfehler, z.B. Vergrößerung des Reflexionsfaktors, zu erreichen. Bei der indirekten Temperaturmessung erhöht sich die Meßträgheit und die Meßempfindlichkeit verringert sich. Bei hohen Grenzfrequenzen kommt es zusätzlich auf Grund der kleinen Abmessungen von verwendeten koaxialen Leitungen und Steckverbindern zu Problemen bei den Absorbergeometrien.With direct resistance measurement the problem arises, the electrical separation between low frequency resistance measuring and high-frequency coaxial line termination without any mutual Influencing and measurement errors, e.g. Enlargement of the Reflectance factor. With indirect temperature measurement increases the inertia and the measurement sensitivity decreases. At high cut-off frequencies it also occurs Because of the small dimensions of the coaxial cables used and connectors to problems with the absorber geometries.

Aus der US 5 032 731 ist weiterhin ein Sensor und eine Anordnung zur Messung der HF-Leistung mittels temperaturabhängiger angeregter Fluoreszenzlichtemission bekannt. Hierzu wird ein flächenhafter Abschlußwiderstand in einer Koaxialleitung durch einen Sensorkristall realisiert. Der Sensorkristall wird mit Licht aus zwei Primärquellen angeregt und ist seinerseits mit einer Absorberschicht verbunden. Die Erwärmung der Absorberschicht bewirkt eine sekundäre temperaturabhängige Fluoreszenzlichtemission, die für die HF-Leistungsmessung genutzt wird.From the US 5,032,731 a sensor and an arrangement for measuring the RF power by means of temperature-dependent excited fluorescent light emission is also known. For this purpose, a flat terminating resistor in a coaxial line is realized by a sensor crystal. The sensor crystal is excited with light from two primary sources and is in turn connected to an absorber layer. The heating of the absorber layer causes a secondary temperature-dependent fluorescent light emission, which is used for the RF power measurement.

Aus der DE 35 18 002 A1 und der DE 35 06 844 C2 sind faseroptische Fabry-Perot-Sensoren mit einem den optischen Resonator eines Interferometers bildenden Lichtwellenleiterabschnitt bekannt, der an seinen beiden Stirnflächen verspiegelt ist und deren Lichtwellenleiterabschnitt aus einer Stufenindexfaser bzw. aus einem Gradientenindex-Lichtwellenleiterabschnitt besteht. Mit dieser Anordnung lassen sich sehr geringe Temperaturänderungen und mechanische Deformationen der Lichtwellenleiterfaser durch Vibration, Schall, Wechselspannung und Magnetfeldern nachweisen. Eine Anwendung bezüglich HF-Leistungsmessung geht aus den Schriften nicht hervor.From the DE 35 18 002 A1 and the DE 35 06 844 C2 are known fiber optic Fabry-Perot sensors with an optical waveguide section forming the optical resonator of an interferometer, which is mirrored on its two end faces and whose optical waveguide section consists of a step index fiber or a gradient index optical waveguide section. With this arrangement, very small temperature changes and mechanical deformations of the optical fiber through vibration, sound, AC voltage and magnetic fields can be detected. An application regarding HF power measurement does not appear from the documents.

Darüber hinaus werden in der Druckschrift YUN-JIANG RAO: In-fibre Bragg grating sensors. In: Meas. Sci. Technol. 8 (1997), Seiten 355 – 375, Prinzip und Wirkungsweise von Faser-Bragg-Gittern sowie allgemeine Anwendungen beschrieben. Eine Anwendung bezüglich der HF-Messung geht aus der Druckschrift nicht hervor.In addition, YUN-JIANG RAO: In-fiber Bragg grating sensors. In: Meas. Sci. Technol. 8 (1997), Pages 355 - 375, Principle and mode of operation of fiber Bragg gratings as well as general ones Applications described. An application with regard to HF measurement goes out of the document.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung anzugeben, die kleine Absorbergeometrien mit integrierten Temperatursensoren und absoluter elektrischer Trennung zwischen dem HF-Kreis und dem Sensormeßkreis aufweist, die kleine HF-Leistungen mit geringer Trägheit detektieren kann.The object of the invention is in specifying an arrangement that uses small absorber geometries integrated temperature sensors and absolute electrical isolation between the RF circuit and the sensor measuring circuit, the small RF inertia with low inertia can detect.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Anordnung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.According to the invention, the object is achieved by a Arrangement with the features of claim 1 solved. Advantageous embodiment are the subject of the subclaims 2 to 5.

Es wird als Absorberkörper eine Lichtwellenleitfaser verwendet, bei der im Ge-dotierten Kern ein Bragg-Gitter photorefraktiv nach bekannten Verfahren eingebracht wird. Am Ort der Bragg-Gitterzone wird direkt auf den Mantel der Faser eine Widerstandsschicht, z.B. Ni od. CrNi, mit für den gewählten koaxialen Absorberabschluß notwendigen Flächenwiderstand und einer optimalen Geometrie abgeschieden. Die Temperaturabhängigkeit des Bragg-Gitters, hervorgerufen durch die Temperaturabhängigkeit der effektiven Brechzahl, wird als Sensoreffekt genutzt. Die Änderung des optischen Reflexions- oder Transmissionsverhaltens bezüglich Mittenwellenlänge und optischer Bandbreite des Bragg-Gitters wird detektiert und dient als Maß für die Temperaturänderung der Absorberschicht.It is used as an absorber body Optical fiber is used with a Bragg grating in the Ge-doped core is introduced photorefractive by known methods. Locally the Bragg grid zone a resistance layer, e.g. Ni or CrNi, with for the chosen coaxial Absorber conclusion necessary sheet resistance and an optimal geometry. The temperature dependency of the Bragg grid, caused by the temperature dependence the effective refractive index, is used as a sensor effect. The change the optical reflection or transmission behavior with respect to the center wavelength and optical bandwidth of the Bragg grating is detected and used as a measure of the temperature change the absorber layer.

An Stelle eines Bragg-Gitters kann auch ein Fabry-Perot-Resonator eingesetzt werden. Die durch die Widerstandsschicht hervorgerufene Temperaturänderung bewirkt dann eine Verstimmung des Resonators, die als Sensoreffekt ausgenutzt wird.Instead of a Bragg grid, you can a Fabry-Perot resonator can also be used. The through the A change in temperature caused by the resistance layer then causes a detuning of the resonator, which is used as a sensor effect.

Die koaxiale Leitung an der Abschlußebene wird vorteilhaft durch zwei oder vier radialsymmetrisch angeordnete Abschlußwiderstände breitbandig und reflexionsarm abgeschlossen.The coaxial line at the termination level is advantageously broadband by two or four radially symmetrical termination resistors and completed with little reflection.

Für den breitbandigen HF-Abgleich des koaxialen Leistungsmeßkopfes können zusätzlich verstellbare Metallflächen im Abstand zur Abschlußebene der Koaxialleitung vorgesehen werden.For the broadband RF adjustment of the coaxial power sensor can additionally adjustable metal surfaces at a distance from the final level the coaxial line can be provided.

Eine besondere Ausführung wird erreicht, indem die Koaxialleitung durch eine Kegelleitung in ihren Abmessungen reduziert wird, so daß der im Durchmesser reduzierte Innenleiter mittelbar mit einem metallbeschichteten Lichtwellenleiter ausgebildet werden kann.A special execution achieved by the coaxial line through a conical line in their Dimensions is reduced so that the reduced diameter Inner conductor indirectly with a metal-coated optical fiber can be trained.

Zur Temperaturkompensation wird ein weiterer Lichtwellenleiter mit Widerstandsschicht und Bragg-Gitter oder Fabry-Perot-Resonator im Außenleiter so angeordnet, daß nur ein thermischer Kontakt mit der unmittelbaren Umgebung der Koaxialleitung besteht, ohne daß eine thermische Beeinflussung durch die HF-Leistung erfolgt.For temperature compensation, a Another optical fiber with a resistance layer and Bragg grating or Fabry-Perot resonator arranged in the outer conductor so that only one there is thermal contact with the immediate vicinity of the coaxial line, without one thermal influence is caused by the RF power.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß durch die Nutzung der Lichtwellenleiter mit Bragg-Gitter bzw. Fabry-Perot-Resonator und Absorber eine völlige elektrische Trennung des HF-Kreises von der Sensorauswertung erreicht wird.The advantage of the solution according to the invention is in that by the use of optical fibers with Bragg grating or Fabry-Perot resonator and Absorber a complete electrical separation of the HF circuit from the sensor evaluation achieved becomes.

Zusätzliche elektrische Bauelemente in Netzwerkstrukturen zur elektrischen Entkopplung des Meßkreises, z.B. Trennkapazitäten, entfallen.Additional electrical components in network structures for electrical decoupling of the measuring circuit, e.g. Separation capacity, omitted.

Der Einfluß parasitärer elektrischer Größen wird bei kleinen Abmessungen des Absorbers für hohe Meßfrequenzen geringer und die Voraussetzungen für eine große HF-Bandbreite des Meßkopfes verbessern sich. Die Meßzeiten für die kalorimetrische HF-Leistungsmessung werden kürzer, und die Sensibilität für kleine HF-Leistungen erhöht sich. Meßfehler durch den Störgrößeneinfluß der Umgebungstemperatur können durch einen zusätzlichen Referenzsensor gleicher Bauform, der nur thermischen Kontakt mit der Umgebung der Koaxleitung hat, kompensiert werden. Auf die Lichtwellenleiterverbindungen zwischen Meßkopf und Auswerteeinheit haben elektromagnetische Störgrößen auch bei großen Verbindungslängen und großen HF-Leistungen keinen Einfluß, somit kann eine große räumliche Distanz zur Auswerteeinheit für spezielle Meßkonfigurationen realisiert werden.The influence of parasitic electrical quantities with small dimensions of the absorber for high measuring frequencies lower and the Requirements for a big HF bandwidth of the measuring head improve themselves. The measuring times for the calorimetric RF power measurements are getting shorter, and sensitivity to small ones HF power increased yourself. measurement error due to the influence of the ambient temperature can through an additional reference sensor same design, the only thermal contact with the environment of the Coax line has to be compensated. On the fiber optic connections between measuring head and evaluation unit have electromagnetic disturbances even with long connection lengths and huge RF power has no influence, thus can be a big one spatial distance to the evaluation unit for special measurement configurations will be realized.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention is set out below Hand of working examples explained in more detail. In the drawings show:

1 ein Leitungsende einer Koaxialleitung mit vier radialsymmetrisch angeordneten Abschlußwiderständen 1 a line end of a coaxial line with four radially symmetrically arranged terminating resistors

2 ein Leitungsende einer Koaxialleitung mit zwei radialsymmetrisch angeordneten Abschlußwiderständen 2 a line end of a coaxial line with two radially symmetrically arranged terminating resistors

3 ein Leitungsende einer Koaxialleitung, welches durch eine Kegelleitung verjüngt ist, und ein axialsymmetrischer Abschlußwiderstand 3 a line end of a coaxial line, which is tapered by a conical line, and an axially symmetrical terminating resistor

1 zeigt ein Leitungsende einer Koaxialleitung, bestehend aus einem Außenleiter 2, einem Innenleiter 6 und einem Dielektrium 1 zwischen Außenleiter 2 und Innenleiter 6. Der Außenleiter 2 weist einen achsnormalen Abschluß auf. Zwei Monomode-Lichtwellenleiter 3, 4, die jeweils über die Innendurchmesserlänge des Außenleiters 2 der Koaxialleitung mit einer Widerstandsschicht 5 aus Ni oder CrNi beschichtet sind, sind am Ort der Metallschicht kreuzweise radialsymmetrisch im 90°-Winkel über das Leitungsende der Koaxialleitung geführt. Auf dem Innenleiter 6 der Koaxialleitung und auf dem Außenleiterring 2 der Koaxialleitung befinden sich die elektrischen Kontaktstellen 7 in Form von Lötpunkten oder Leitkleberpunkten. Am Ort der Kontaktstellen 7 sind die Widerstandsschichten 5 mit Goldkontaktringen versehen. 1 shows a line end of a coaxial line, consisting of an outer conductor 2 , an inner conductor 6 and a dielectric 1 between outer conductor 2 and inner conductor 6 , The outer conductor 2 has an axis-normal degree. Two single-mode optical fibers 3 . 4 , each over the inner diameter length of the outer conductor 2 the coaxial line with a resistance layer 5 made of Ni or CrNi are cross-symmetrically guided at the location of the metal layer in a radial symmetry at a 90 ° angle over the line end of the coaxial line. On the inner conductor 6 the coaxial line and on the outer conductor ring 2 The electrical contact points are located on the coaxial line 7 in the form of solder points or conductive adhesive points. At the location of the contact points 7 are the resistance layers 5 provided with gold contact rings.

Längssymmetrisch unter den Widerstandsschichten 5 befinden sich in den Kernen der Lichtwellenleiter 3, 4 fotorefraktiv durchgehend erzeugte Bragg-Gitterzonen 8, deren Gesamtlänge jeweils größer als die Länge der zwei hintereinanderliegenden Widerstandsschichten ist. An Stelle der Bragg-Gitter 8 kann auch ein Fabry-Perot-Resonator im Lichtwellenleiter vorgesehen sein.Longitudinally symmetrical under the resistance layers 5 are in the cores of the optical fibers 3 . 4 Bragg lattice zones continuously generated using photo-refractive technology 8th , the total length of which is greater than the length of the two successive resistance layers. Instead of the Bragg grid 8th a Fabry-Perot resonator can also be provided in the optical waveguide.

Die elektrisch parallel geschalteten vier Teilwiderstände sind bezüglich der Flächenwiderstände so dimensioniert, daß insgesamt ein wellenwiderstandsrichtiger Abschluß für das verwendete koaxiale Leitungsbauelement realisiert wird. Die in den beiden Lichtwellenleitern 3, 4 enthaltenen Absorber und Bragg-Gitter bzw. Fabry-Perot-Resonator sind optisch und elektrisch gleichartig aufgebaut. Zur Verbesserung der breitbandigen Anpassungswerte des HF-Abschlusses können die kreuzweise angeordneten und widerstandsbeschichteten Lichtwellenleiter teilweise in das Dielektrikum 1 des Leitungsendes versenkt werden.The four partial resistors, which are electrically connected in parallel, are dimensioned with respect to the surface resistances in such a way that a termination which is correct for the wave resistance is implemented for the coaxial line component used. The one in the two optical fibers 3 . 4 contained absorber and Bragg grating or Fabry-Perot resonator are constructed optically and electrically the same. To improve the broadband adaptation values of the HF termination, the cross-wise arranged and resistance-coated optical fibers can be partially inserted into the dielectric 1 of the line end are sunk.

An den vier Enden 9 der Lichtwellenleiter 3, 4 kann wahlweise das Durchlaß- oder Reflexionsverhalten in Abhängigkeit von der am Eingang der Koaxialleitung anliegenden HF-Leistung detektiert werden. Bei der Verwendung von zwei Lichtwellenleitern 3,4 und vier Teilwiderständen können die ein- und ausgekoppelten Lichtleistungen mit Hilfe von Kopplern zusammengefaßt werden. Eingangseitig wird eine stabilisierte Laserlichtquelle verwendet, deren spektrale optische Bandbreite größer als die der verwendeten Bragg-Gitter ist und mit der optischen Mittenfrequenz der verwendeten Bragg-Gittern übereinstimmt. Die Differenz von Mittenwellenlänge und Bandbreite der Durchlaß- oder Reflexionssignale der Bragg-Gitter 8 für am koaxialen Meßkopfeingang unterschiedlich anliegende HF-Leistungen wird mit Hilfe bekannter Verfahren der optischen Spektralanalyse in elektrische Meßsignale zur Ermittlung der HF-Leistungswerte umgewandelt.At the four ends 9 the optical fiber 3 . 4 the transmission or reflection behavior can optionally be detected depending on the RF power present at the input of the coaxial line. When using two optical fibers 3 . 4 and four partial resistors, the coupled and decoupled light outputs can be combined using couplers. A stabilized laser light source is used on the input side, the spectral optical bandwidth of which is greater than that of the Bragg gratings used and corresponds to the optical center frequency of the Bragg gratings used. The difference between the center wavelength and bandwidth of the transmission or reflection signals of the Bragg gratings 8th For RF powers which are applied differently at the coaxial measuring head input, known optical spectral analysis methods are used to convert them into electrical measurement signals for determining the RF power values.

Der Lichtwellenleiter 10 mit gleichartigem Absorber 5 und Bragg-Gitter 8 befindet sich nur im thermischen Kontakt mit der unmittelbaren Umgebung der Koaxialleitung, ohne thermische Beeinflussung durch die HF-Leistung. Das von dieser zusätzlichen Faser erhaltene Meßsignal dient zur Kompensation des Umgebungstemperatureinflusses.The optical fiber 10 with the same absorber 5 and Bragg grating 8th is only in thermal contact with the immediate vicinity of the coaxial line, without thermal influence solution through the HF power. The measurement signal obtained from this additional fiber is used to compensate for the influence of the ambient temperature.

2 zeigt ein Leitungsende einer Koaxialleitung mit zwei radialsymmetrisch angeordneten Abschlußwiderständen. Im Unterschied zu der Darstellung in der 1 reicht hier ein Lichtwellenleiter 3 aus. Für den HF-Abgleich des Leistungsmeßkopfes sind zwei verstellbare Metallflächen 11 im Abstand zum Koaxialleitungsende vorgesehen. 2 shows a line end of a coaxial line with two radially symmetrically arranged terminating resistors. In contrast to the representation in the 1 an optical fiber is sufficient here 3 out. For the HF adjustment of the power sensor, two adjustable metal surfaces 11 are provided at a distance from the end of the coaxial line.

3 zeigt ein Leitungsende einer Koaxialleitung mit einer Kegelleitung 12. Die Koaxialleitung wird mit der Kegelleitung in ihren Abmessungen so stark reduziert, daß der Innenleiter 6 mit dem widerstandsbeschichteten Lichtwellenleiter 3 verlängert werden kann. Der Außenleiter 2 ist von dem Lichtwellenleiter 3 bzw. von der Widerstandsschicht 5 beabstandet. Elektrische Kontaktierungen 7 sind zwischen dem Innenleiter 6 und der Widerstandsschicht 5 und zwischen der Widerstandsschicht 5 und dem Außenleiter 2 vorgesehen, so daß sich ein axialsymmetrischer Abschlußwiderstand durch die Widerstandsschicht 5 ergibt. 3 shows a line end of a coaxial line with a conical line 12 , The dimensions of the coaxial line are reduced so much with the conical line that the inner conductor 6 with the resistance coated fiber optic cable 3 can be extended. The outer conductor 2 is from the optical fiber 3 or from the resistance layer 5 spaced. Electrical contacts 7 are between the inner conductor 6 and the resistance layer 5 and between the resistance layer 5 and the outer conductor 2 provided so that there is an axially symmetrical terminating resistor through the resistance layer 5 results.

11: Dielektrikumdielectric
22: Außenleiterouter conductor
33: erster Lichtwellenleiterfirst optical fiber
44: zweiter Lichtwellenleitersecond optical fiber
55: Widerstandsschichtresistance layer
66: Innenleiterinner conductor
77: elektrische Kontaktierungelectrical contact
88th: Bragg-GitterzoneBragg grating zone
99: Ende des LichtwellenleitersThe End of the optical fiber
1010: ReferenzlichtwellenleiterReference optical fiber
1111: kapazitive Kompensationsflächecapacitive compensation area
1212: Kegelleitungbowling line

Claims

Coaxial RF power sensor with a wide bandwidth, with at least one terminating resistor for low-reflection, wave-resistance-adapted line termination, the at least one terminating resistor being connected by an absorber body with a resistance layer ( 5 ) is formed, characterized in that - the absorber body consists of an optical fiber ( 1 ; 2 ), which has a photorefractive Bragg grating in its Ge-doped core ( 8th ) or a Fabry-Perot resonator, - the area of the optically active cladding of the optical fiber ( 1 . 2 ) with the resistance layer ( 5 ) is coated, - the resistance layer ( 5 ) is electrically connected to the inner and outer conductor, the temperature change of the resistance layer ( 5 ) the reflection or transmission behavior of the Bragg grating in the case of different RF powers at the coaxial input of the power sensor ( 8th ) is changed or the Fabry-Perot resonator is detuned, which is used for calorimetric measurement of the RF power.

Coaxial HF power measuring head according to claim 1, characterized in that on the optically active cladding of the optical fiber ( 1 ; 2 ) at the location of the Bragg grid ( 8th ) or the Fabry-Perot resonator, depending on the length of the at least one terminating resistor used for the coaxial line termination, a Ni or CrNi layer ( 5 ) is applied with an optimized surface resistance.

Coaxial RF power sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the coaxial Management at the final level by two or four radially symmetrical with respect to the core of the optical fiber arranged terminating resistors broadband and completed with little reflection.

Coaxial HF power measuring head according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the adjustment of the coaxial power measuring head adjustable metal surfaces ( 11 ) are provided at a distance from the end plane of the coaxial line.

Coaxial HF power measuring head according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the coaxial line is reduced by a conical line such that the inner conductor ( 6 ) at the end of the coaxial line from an optical fiber ( 3 ) is formed without changing the wave resistance.

Coaxial HF power measuring head according to one of Claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that a further optical waveguide ( 10 ) with resistance layer ( 5 ) and Bragg grating ( 8th ) or Fabry-Perot resonator in the outer conductor ( 2 ) is arranged so that there is only thermal contact with the immediate vicinity of the coaxial line, without thermal influence by the RF power.