DE4300949C1 - Duales Mikrowelleninterferometer - Google Patents
Duales MikrowelleninterferometerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Mikrowelleninterferometer gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mikrowelleninterferometer werden seit langer Zeit zur
berührungslosen Dichtemessung in beliebigen gasförmigen
Medien verwendet. Ihr Wirkungsprinzip beruht auf der
Änderung der Phase einer ein Medium durchstrahlenden
Mikrowelle im Vergleich zur Phase einer Referenzwelle. Der
Objekt- und der Referenzstrahl werden üblicherweise in einem
Mischer überlagert und die Phasendifferenz als Meßsignal
ausgegeben. Die Mikrowelle, im Frequenzbereich von einigen
10 GHz, wird über Hohlleiter einerseits durch das Meßobjekt
und andererseits über den Referenzzweig geführt. Die
Mikrowellen-Strahlung wird durch eine niederfrequente
Welle, z. B. von einem Sägezahngenerator, moduliert, so daß
sich die Phase der Welle sehr genau mit Hilfe selektiver
Verstärker bestimmen läßt.
Ein derartiges frequenzmoduliertes Interferometer ist z. B.
in der Publikation von G. Lisitano: Rev. Sci. Instr. März
1965, Vol. 36, Nr. 3, S. 364-367 beschrieben. Dabei handelt
es sich um ein Homodyn-Interferometer, das sowohl gegen
mechanische Vibrationen in den Wellenleitern wie auch gegen
Netzstörungen nicht kompensiert ist.
Die Mikrowelleninterferometrie kann u. a. dazu verwendet
werden, die Elektronendichte technischer Niederdruckplasmen,
wie sie z. B. für Beschichtungsvorgänge verwendet werden, zu
bestimmen. Zur Erreichung einer hohen Auflösung (<10¹¹ cm-3)
reicht das nach der genannten Publikation arbeitende Verfahren
nicht mehr aus, sondern neben dem Hauptoszillator
wird ein hochstabilisierter Referenzoszillator benötigt.
Diese Vorgehensweise ist z. B. beschrieben in der Publikation
von W. F. Cummins in "The Review of Scientific Instruments",
Vol. 41, Nr. 2, Seiten 234-237. Bei dieser Vorrichtung wird
ein nach dem Heterodynprinzip arbeitendes nicht-frequenzmoduliertes
Interferometer verwendet, das zusätzlich einen
frequenzgeregelten Lokaloszillator enthält. Durch Vorrichtungen
dieser Art wird jedoch sowohl der herstellungstechnische
Aufwand als auch die Störanfälligkeit des Interferometers
erhöht.
Aus der DE-OS 38 28 049 ist ferner eine Vorrichtung bekannt,
bei der über eine einfache Flip-Flop-Schaltung und einen
nachgeschalteten Integrator eine zu einer Phasenverschiebung
proportionale Spannung erzeugt wird, die einem A/D-Wandler
zugeführt wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein eingangs beschriebenes
Mikrowelleninterferometer derart weiterzuentwickeln,
daß eine hohe Auflösung in der zu messenden Phasenverschiebung
der Mikrowellenstrahlung bei geringem herstellungstechnischem
Aufwand erreicht werden kann. Insbesondere soll
ein Mikrowelleninterferometer angegeben werden, bei dem ohne
Verwendung eines hochstabilisierten Referenzoszillators die
Auflösung verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein neues Konzept zur
Messung besonders kleiner Phasenverschiebungen von Mikrowellen
angegeben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht damit z. B. die Erfassung der besonders kleinen
Elektronendichten von technischen Niederdruckplasmen. Dabei
wird der üblichen Meßzweig-Referenzzweig-Anordnung eines
Mikrowelleninterferometers nach dem Stand der Technik
erfindungsgemäß ein zweiter Referenzzweig hinzugefügt, der
es gestattet, winzige, z. B. durch Frequenzschwankungen der
Mikrowellenquelle hervorgerufene Phasenjitter mit Hilfe
einer Verzögerungsleitung zu detektieren und zu eliminieren.
Dadurch werden hohe Phasenempfindlichkeiten erreicht, ohne
daß eine aufwendige und teuere Referenzquelle verwendet
werden muß. Darüber hinaus wird die Meßtechnik vorzugsweise
dahingehend erweitert, daß die Modulation der Mikrowellenquelle
und die Ermittlung der Phasenverschiebung durch den
Einsatz eines PLL-Synthesizers netzkohärent durchgeführt
werden und die Abtastung der einzelnen Phasendifferenzen
digital erfolgt.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Mikrowelleninterferometer nach dem Stand der
Technik;
Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Mikrowelleninterferometers;
Fig. 3 Diagramme der Signale M1, M2 und D mit den Spannungsverläufen
u₁₂(t), u₁₃(t), ud(t).
Fig. 4 den Einsatz einer PLL-Schleife zur netzkohärenten
Modulation und ebensolchen Abtastung der Phasendifferenz.
In Fig. 1 ist der übliche Aufbau eines Mikrowelleninterferometers
nach dem Stand der Technik dargestellt. Eine
Mikrowellenquelle 10, z. B. ein Reflex-Klystron, erzeugt eine
Mikrowellenstrahlung mit einer Frequenz von einigen 10 GHz,
die über Wellenleiter 11 bzw. 12 einerseits durch das Meßobjekt
und andererseits über den Referenzzweig geführt wird.
Die Wellenleiter sind zweckmäßigerweise als H₁₀-Mode-
Rechteck-Hohlleiter ausgebildet. Die Mikrowellenquelle 10
wird durch einen Sägezahngenerator 13 angesteuert, der eine
Sägezahnfrequenz im Bereich einiger kHz bis einiger 100 kHz
erzeugt, mit der die Mikrowellenstrahlungsfrequenz moduliert
wird. Unmittelbar hinter dem Ausgang der Mikrowellenquelle
befindet sich eine Verzweigung 14, an der die Referenzstrahlung
abgezweigt wird.
In der Leitung 11 liegt ein einstellbarer Phasenschieber 11D
und ein einstellbares Dämpfungsglied 11c. In einer nachfolgenden
ersten Wellenleiterstrecke 11A des ersten Wellenleiters
11 wird die Mikrowellenstrahlung einer ersten Hornantenne
15A zugeführt, in eine Meßkammer 16 abgestrahlt und
von einer gegenüberliegenden Hornantenne 15B aufgefangen.
Die Meßkammer 16 kann mit einem Meßobjekt 17, z. B. einem
Plasma, gefüllt sein. In einer zweiten Wellenleiterstrecke
11B des Wellenleiters 11 wird die Mikrowellenstrahlung von
der zweiten Hornantenne 15B einer Verzögerungsleitung 18
zugeführt und von dort einem ersten Eingang eines Mikrowellenmischers
19 zugeführt.
Die Referenzstrahlung wird an der Abzweigung 14 in einen
zweiten Wellenleiter 12 abgezweigt und über ein einstellbares
Dämpfungsglied 12c, einem zweiten Eingang des Mikrowellenmischers
19 zugeführt. Die beiden Ausgänge des Mikrowellenmischers
19 sind mit den Eingängen eines ersten
selektiven, bei der Modulationsfrequenz arbeitenden
Differenzverstärkers 101 verbunden. Einem zweiten selektiven,
ebenfalls bei der Modulationsfrequenz arbeitenden
Verstärker 102 wird an seinem ersten Eingang die Modulationsfrequenz
von dem Sägezahngenerator 13 zugeführt. Der zweite
Eingang des Verstärkers 102 ist an Masse angeschlossen. Die
Ausgänge der beiden Differenzverstärker 101, 102 sind mit
den Eingängen eines Phasenmessers 100 verbunden. Der erste
Wellenleiter 11 weist darüber hinaus einen Phasenschieber
11D auf.
Mit einem derartigen Mikrowelleninterferometer kann die
Elektronendichte technischer Niederdruckplasmen bestenfalls
mit einer Auflösung von 10¹¹ cm-3 bestimmt werden. Die Auflösung
wird dabei hauptsächlich durch den Phasenjitter der
Mikrowellenquelle 10, des Reflexklystrons, nach unten begrenzt.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Mikrowelleninterferometers ist in Fig. 2 im Prinzip dargestellt.
Sie enthält eine Mikrowellenquelle 10 in Form
eines bei einer Frequenz von 35 GHz arbeitenden Reflex-
Klystrons, das durch einen Sägezahngenerator 13 bei einer
Frequenz von 2 kHz moduliert wird. Im Unterschied zu der
Ausführungsform nach dem Stand der Technik (Fig. 1) weist
das erfindungsgemäße Mikrowelleninterferometer insgesamt
vier Wellenleiter 21-24 auf, von denen der erste Wellenleiter
21 sich in zwei Wellenleiterabschnitte 21A, 21B
aufteilt, von denen einer (21A) von der Mikrowellenquelle 10
zu einer ersten Hornantenne 26A führt und eine Verzögerungsleitung
25 der Länge lv enthält. Die Hornantenne 26A strahlt
die Mikrowellenstrahlung in an sich bekannter Weise in eine
Meßkammer 27 ab, die ein Meßobjekt 28, wie ein Plasma,
enthalten kann, so daß die Strahlung nach Durchtritt durch
das Meßobjekt von einer zweiten Hornantenne 26B aufgefangen
werden kann. Die Hornantennen 26A, 26B, die Meßkammer 27 und
das darin befindliche Meßobjekt 28 bilden eine Meßstrecke.
Der zweite Wellenleiterabschnitt 21B des ersten Wellenleiters
21 besitzt eine Länge l₁₂ und führt von der zweiten
Hornantenne 26B zu einem zweiten Eingang eines ersten Mikrowellenmischers
29. Weiterhin enthält der erste Wellenleiterabschnitt
21A Verzweigungen 21C-E, die zweckmäßigerweise als
3 dB-Koppler ausgebildet sind. An der Verzweigung 21C wird
ein zweiter Wellenleiter 22 der Länge l₁₁ abgezweigt und
einem ersten Eingang des ersten Mikrowellenmischers 29
zugeführt. An der Verzweigung 21D wird ein dritter Wellenleiter
23 der Länge l₂₁ abgezweigt und einem ersten Eingang
eines zweiten Mikrowellenmischers 30 zugeführt. An der
Verzweigung 21E wird ein vierter Wellenleiter 24 der Länge
l₂₂ abgezweigt und einem zweiten Eingang des zweiten Mikrowellenmischers
30 zugeführt. Die Ausgänge der beiden Mikrowellenmischer
29, 30 sind jeweils mit den Eingängen von
Differenzverstärkern 31, 32 verbunden. Die Ausgangssignale
der Differenzverstärker 31, 32 werden selektiven, bei der
Modulationsfrequenz arbeitenden Verstärkern 33, 34 zugeführt.
Deren Ausgangssignale wiederum werden in eine Auswertungsschaltung
35 eingegeben und auf digitaler Basis weiterverarbeitet
wie im folgenden noch erläutert werden wird. Die
Bestimmung der Phasenverschiebung der Mikrowellenstrahlung
in der Meßkammer erfolgt letztlich durch eine mit der Auswertungsschaltung
35 verbundene Pulsdauererfassungsschaltung
36.
Die Modulation der Mikrowellenstrahlung und die Ermittlung
der Phasenänderung durch die Auswertungsschaltung 35 erfolgen
netzkohärent unter Verwendung eines PLL-Synthesizers
40, der weiter unten anhand der Fig. 4 noch näher erläutert
ist. Er liefert an einem Ausgang a ein 2kHz-Signal an den
Sägezahngenerator 13 und an einem zweiten Ausgang b ein 50-
Hz-Signal an die Auswertungsschaltung 35.
Im folgenden soll am Beispiel eines Prozeßplasmas als Meßobjekt
die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
näher erläutert werden.
Die Frequenzmodulation des Reflex-Klystrons 10 erfolgt über
den Sägezahngenerator 13 netzkohärent bei dem 40-fachen der
Netzfrequenz.
ωm = 2 · π · fm = 80 · π · fn (1)
Die dem Mikrowellenmischer 20 an seinem ersten Eingang
zugeführte Mikrowelle hat bei der Mischung die Phase ϕ₁,
während die seinem zweiten Eingang zugeführte Mikrowelle die
Phasenlage ϕ₃ aufweist. Am zweiten Mikrowellenmischer 30
treten dagegen am ersten Eingang die Phase ϕ₁ und am
zweiten Eingang die Phase ϕ₂ der zu mischenden Mikrowellenstrahlung
auf. Die Phasen ϕ₁, ϕ₂ und ϕ₃ hängen mit den
durch eine Verzögerungsleitung 25 der Länge lv und durch das
Plasma hervorgerufene Phasendifferenzen Δϕv bzw. Δϕplasma
wie folgt zusammen:
ϕ₂ = ϕ₁+ϕv (2)
und
ϕ₃ = ϕ₂+Δϕplasma (3)
Vorausgesetzt ist hierbei, daß Phasendifferenzen durch
unterschiedliche Hohlleiterlängen der beiden Referenzzweige
mit der Hohlleiterwellenlänge für einen Hohlleiter der
(großen) Breite a
ausgeglichen werden. Dies läßt sich einfach dadurch
erreichen, daß beim Aufbau der beiden Referenzzweige die
geometrische Bedingung
l₁₂ - l₁₁ = l₂₂ - l₂₁ (6)
eingehalten wird. Die Ausgangssignale der beiden Mikrowellenmischer
29, 30 haben schließlich nach ihrem Durchgang durch
die selektiven, bei der Modulationsfrequenz arbeitenden
Verstärker 33, 34 die analogen Zeitverläufe
um1(t) = u₁₂(t) = k₁₂ · cos (ωmt+ϕ₂ - ϕ₁) (7)
und
um2(t) = u₁₃(t) = k₁₃ · cos (ωmt+ϕ₃ - ϕ₁) (8)
wobei k₁₂ und k₁₃ Konstanten sind. Die Phasendifferenzen in
den Gln. (7) und (8) werden mit Hilfe der Gln. (2) und (3):
ϕ₂ - ϕ₁ = Δϕv (9)
und
ϕ₃ - ϕ₁ = Δϕv+Δϕplasma (10)
Man erkennt, daß diese Phasendifferenzen nur noch von der
Phasenänderung Δϕv in der Verzögerungsleitung 25 und jener
im Plasma Δϕplasma abhängen. Bildet man das Differenzsignal
aus den Gln. (9) und (10), so erhält man eine direkte Meßgröße
(Δϕplasma) für die Elektronendichte, wobei die
Phasenverschiebung Δϕv, hervorgerufen durch den möglichen
Frequenzjitter des Klystrons oder mechanische Instabilitäten
der Meßapparatur, eliminiert wird.
Die Differenzbildung wird in der Auswertungsschaltung 35 auf
digitaler Basis durchgeführt.
Wie in Fig. 3 ersichtlich, werden dazu die beiden Signale
M1, M2 zunächst in rechteckförmige Signale û₁₂, û₁₃ umgewandelt
und anschließend bezüglich der zeitlichen Position der
positiven Flanken analysiert (D). Die gemessene Zeitdifferenz
Δtϕ ist dann proportional zur vom Plasma hervorgerufenen
Phasenverschiebung. Mit der beschriebenen Technik
können Phasenverschiebungen entsprechend Δtϕ = 0.1 µs noch
aufgelöst werden. Bei der verwendeten Modulationsfrequenz
von 2 kHz ergibt sich die Empfindlichkeit des Interferometers
von
Streifen oder weniger als 0.1°. Die Elektronendichte wird
bestimmt, indem die Phasenmessungen abwechselnd bei ein- und
ausgeschaltetem Plasma durchgeführt werden. Weiterhin ist
der Einsatz dieser Apparatur als kontinuierlicher In-situ-
Monitor in Echtzeit möglich, wenn die Änderung des Differenzsignales
(D) fortlaufend aufgezeichnet wird.
Bei einer Frequenz von 35 GHz beträgt die "Cut-off-Dichte"
(Plasmadichte, bis zu der sich Mikrowellen im Plasma
ausbreiten können) neco = 1,5 · 10¹³ cm-3. Die minimal meßbare
Elektronendichteänderung ergibt sich unter Verwendung der
Eccles-Beziehung zu
Die Meßgrenze liegt damit bei
Mit Hilfe der computerunterstützten Datenverarbeitung kann
die erfindungsgemäße Vorrichtung auch vorteilhafterweise
als In-situ-Monitor der Elektronendichte eingesetzt werden.
Während des Beschichtungsvorgangs kann mit diesem Verfahren
die Phasendifferenz Δϕplasma und damit die Elektronendichte
kontinuierlich angezeigt werden. Die Monitorsignale
lassen sich nun sowohl zur direkten und schnellen Plasmasteuerung
als auch zu ausgedehnten Parameterstudien nutzen.
In Fig. 4 ist dargestellt, auf welche Weise die Datenerfassung
in der Auswertungsschaltung 35 mit der Netzfrequenz
synchronisiert wird. Diese Ausgestaltung der
bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann auch in vorteilhafter Weise in Verbindung mit
einem Mikrowelleninterferometer nach dem Stand der Technik
eingesetzt werden. Der Einfachheit halber ist daher in der
Fig. 4 ein solcher Mikrowelleninterferometer mit nur einem
Referenzzweig dargestellt. Der PLL-Synthesizer 40 enthält
eine Phasenvergleichsschaltung 41, ein Tiefpaßfilter 42,
einen Spannungs/Frequenz-Wandler 43 und einen Frequenzteiler
44. Der Phasenvergleichsschaltung 41 werden zwei 50 Hz-
Wechselstromsignale zugeführt, von denen eines dem Netz
entnommen wird. Die Schaltung 41 gibt eine der Phasendifferenz
zwischen den Signalen proportionale Spannung ab,
die den Tiefpaß 42 durchläuft und dem Spannung-Frequenz-Wandler
43 zum Erzeugen der Modulationsfrequenz von 2 kHz
zugeführt wird. Dieses Signal wird einerseits dem Sägezahngenerator
13 und andererseits einem Frequenzteiler 44 zugeführt,
der wieder ein 50-Hz-Signal erzeugt, das sowohl der
Auswertungsschaltung 35 als auch dem zweiten Eingang der
Phasenvergleichsschaltung 41 zugeführt wird. Auf diese Weise
wird ein Mikrowelleninterferometer mit netzkohärenter
Modulation und netzkohärenter Ermittlung der Phasenverschiebung
geschaffen.
Claims (9)
1. Mikrowelleninterferometer mit einer Mikrowellenquelle,
die eine periodisch modulierte Mikrowellenstrahlung
emittiert, und einem ersten Wellenleiter, der von der
Mikrowellenquelle zu einem ersten Eingang eines ersten
Mikrowellenmischers führt und eine Verzögerungsstrecke,
eine Meßstrecke und eine vor der
Meßstrecke befindliche erste Verzweigung enthält, an
der ein zweiter Wellenleiter abzweigt, der zu einem
zweiten Eingang des ersten Mikrowellenmischers führt,
wobei die Mikrowellenstrahlung in der Meßstrecke eine
Phasenverschiebung Δϕm erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verzögerungsstrecke (25) zwischen der Mikrowellenquelle
(10) und der Meßstrecke (26A, 26B, 27, 28) liegt, und daß
der erste Wellenleiter (21) vor der Verzögerungsleitung (25)
eine zweite Verzweigung (21D) enthält, an der ein dritter
Wellenleiter (23) abzweigt, der zu einem ersten Eingang
eines zweiten Mikrowellenmischers (30) führt, und daß der
erste Wellenleiter (21) zwischen der Verzögerungsstrecke
(25) und der Meßstrecke eine dritte Verzweigung (21E) enthält,
an der ein vierter Wellenleiter (24) abzweigt, der zu
einem zweiten Eingang des zweiten Mikrowellenmischers (30)
führt, und daß die Mikrowellenmischer (29, 30) mit einer die
Phasenverschiebung Δϕm ermittelnden Schaltung (31-36)
verbunden sind.
2. Mikrowelleninterferometer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Schaltung (31-36) Differenzverstärker (31, 32), bei der Modulationsfrequenz arbeitende selektive Verstärker (33, 34), eine Auswertungsschaltung (35) und eine Pulsdauererfassungsschaltung (36) enthält,
daß der erste Mikrowellenmischer (29) zwei Ausgänge aufweist, die mit den beiden Eingängen eines Differenzverstärkers (31) verbunden sind, und
daß der Ausgang dieses Differenzverstärkers (31) mit dem Eingang eines selektiven Verstärkers (33) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang einer Auswertungsschaltung (35) zur Lieferung eines ersten Signals (M1) verbunden ist;
daß ferner der zweite Mikrowellenmischer (30) zwei Ausgänge aufweist, die mit den beiden Eingängen eines weiteren Differenzverstärkers (32) verbunden sind, dessen Ausgang mit dem Eingang eines selektiven Verstärkers (34) verbunden ist, der mit seinem Ausgang an den zweiten Eingang der Auswertungsschaltung (35) zur Lieferung eines zweiten Signals (M2) angeschlossen ist,
und daß die Auswertungsschaltung (35):
daß die Schaltung (31-36) Differenzverstärker (31, 32), bei der Modulationsfrequenz arbeitende selektive Verstärker (33, 34), eine Auswertungsschaltung (35) und eine Pulsdauererfassungsschaltung (36) enthält,
daß der erste Mikrowellenmischer (29) zwei Ausgänge aufweist, die mit den beiden Eingängen eines Differenzverstärkers (31) verbunden sind, und
daß der Ausgang dieses Differenzverstärkers (31) mit dem Eingang eines selektiven Verstärkers (33) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang einer Auswertungsschaltung (35) zur Lieferung eines ersten Signals (M1) verbunden ist;
daß ferner der zweite Mikrowellenmischer (30) zwei Ausgänge aufweist, die mit den beiden Eingängen eines weiteren Differenzverstärkers (32) verbunden sind, dessen Ausgang mit dem Eingang eines selektiven Verstärkers (34) verbunden ist, der mit seinem Ausgang an den zweiten Eingang der Auswertungsschaltung (35) zur Lieferung eines zweiten Signals (M2) angeschlossen ist,
und daß die Auswertungsschaltung (35):
- - eine Vorrichtung zur Lieferung des ersten und zweiten Signals als Rechtecksignale (M1, M2) und
- - eine Vorrichtung zum Analysieren der relativen zeitlichen Position der positiven Flanken der Rechtecksignale (M1, M2) und Erzeugen von dritten Rechtecksignalen (D), deren Pulsdauer gleich der Verzögerungszeit zwischen den positiven Flanken der ersten und zweiten Rechtecksignale Signale (M1, M2) ist, enthält und mit einer Pulsdauererfassungsschaltung (36) zum Erfassen der Pulsdauer der dritten Rechtecksignale (D) verbunden ist.
3. Mikrowelleninterferometer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation der Mikrowellenquelle
(10) netzkohärent erfolgt.
4. Mikrowelleninterferometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Phasenverschiebung
Δϕm netzkohärent erfolgt.
5. Mikrowelleninterferometer nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine phasenverriegelte
Schleife (40), die eine Phasenvergleichsschaltung (41),
ein Tiefpaßfilter (42), einen Spannungs-Frequenz-Wandler
(43) und einen Frequenzteiler (44) enthält, wobei die
Phasenvergleichsschaltung (41) zwei Eingänge aufweist,
dessen erstem ein dem Stromnetz entnommenes 50-Hz-Wechselstromsignal
und dessen zweitem ein der phasenverriegelten
Schleife (40) entnommenes 50 Hz-Wechselstromsignal zugeführt
werden und die Phasenvergleichsschaltung (41) eine der
Phasendifferenz proportionale Spannung erzeugt, die über das
Tiefpaßfilter (42) dem Spannungs-Frequenz-Wandler (43)
zugeführt wird, der ein Modulationsfrequenzsignal erzeugt,
das dem Frequenzteiler (44) und dem Sägezahngenerator (13)
zugeführt wird, wobei der Frequenzteiler (44) ein 50-Hz-
Wechselstromsignal erzeugt, das dem zweiten Eingang der
Phasenvergleichsschaltung (41) und der Auswertungsschaltung
(35) zugeführt wird.
6. Mikrowelleninterferometer nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wellenleiter
(21) einen von der Mikrowellenquelle (10) bis zum
Anfang der Meßstrecke (26A, 26B, 27, 28) reichenden ersten
Wellenleiterabschnitt (21A) und einen von dem Ende der
Meßstrecke bis zum Mikrowellenmischer (29) reichenden
zweiten Wellenleiterabschnitt (21B) der Länge l₁₂ enthält,
daß der zweite Wellenleiter (22) die Länge l₁₁′ der dritte
Wellenleiter (23) die Länge l₂₁ und der vierte Wellenleiter
(24) die Länge l₂₂ aufweisen und daß die geometrische
Bedingung l₁₂-l₁₁ = l₂₂-l₂₁ erfüllt ist.
7. Mikrowelleninterferometer nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstrecke (26A,
26B, 27, 28) Hornantennen (26A, 26B), eine Meßkammer (27)
und ein in der Meßkammer befindliches Meßobjekt (28) enthält.
8. Mikrowelleninterferometer nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßobjekt (28)
ein Plasma ist.
9. Mikrowelleninterferometer nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellenquelle
(10) ein Reflex-Klystron ist.
Priority Applications (1)
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