Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.11.1973 Opis patentowy opublikowano: 14.Q7.1975 78825 KI. 21g, 34 MKP H03H7/08 tllLIOTEKA Twórcywynalazku: Tadeusz Morawski, Wojciech Gwarek Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Sposób wyznaczania rozdzialu mocy strat w strojnikach mikrofalowego obwodu dopasowujacego Przedmiotem wynalazku jest sposób wyznaczania rozdzialu mocy strat w strojnikach obwodu dopasowuja¬ cego impedancje dowolnego obwodu mikrofalowego do impedancji charakterystycznej linii pomiarowej.Przez pojecie „rozdzial mocy strat" rozumie sie n-elementowy zbiór wartosci, które okreslaja stosunek mocy wydzielonej w i-tym strojniku do mocy wydzielonej w calym obwodzie zlozonym z obwodu dopasowuja¬ cego oraz dopasowywanego, gdzie i = 1,2,... n, przy czym n oznacza ilosc strojników.Zaopatrzone w strojniki obwody dopasowujace sa bardzo czesto stosowane w technice mikrofalowe}, a znajomosc rozdzialu mocy strat jest przydatna zarówno w wielu metodach pomiarowych, wykorzystujacych zjawisko dopasowania impedancji jak i w innych obwodach +, na przyklad obwodach duzej mocy.Znane sposoby wyznaczania rozdzialu mocy strat w strojnikach obwodu dopasowujacego polegaja na anali¬ zie schematu zastepczego obwodu dopasowujacego. Elementy tego schematu mozna wyznaczyc znajac uklad polaczen, rozmiary geometryczne strojników oraz wartosci wspólczynników fali stojacej dla kazdego strojnika.Taki schemat zastepczy jest jednak przyblizony, nie uwzglednia niejednorodnosci, powstalych w miejscu dola¬ czenia strojnika oraz nie uwzglednia istotnego faktu, ze w niektórych obwodach (na przyklad w obwodzie dopasowujacym ze strójnikami falowodowymi) o stalych rozlozonych trudno jest podac adekwatny schemat zastepczy.Celem wynalazku jest opracowanie bardziej uniwersalnego sposobu wyznaczania rozdzialu mocy strat, nie wymagajacego wyznaczania parametrów schematu zastepczego obwodu dopasowujacego, a przez to szybszego i dokladniejszego, pomimo poslugiwania sie prostym i typowym sprzetem.Wytyczony cel zostal zrealizowany zgodnie z wynalazkiem przez opracowanie sposobu wyznaczania roz¬ dzialu mocy strat w strojnikach mikrofalowego obwodu dopasowujacego, jesli znane sa wartosci wspólczynni¬ ków fali stojacej w tych strojnikach. Wartosci tych wspólczynników fali stojacej wyznacza sie w odlaczonych od ukladu dopasowujacego strojnikach, za pomoca typowej linii pomiarowej. Jesli obwód dopasowujacy ma taka budowe, ze strojników nie da sie odlaczyc, to wyznaczenie wartosci wspólczynników fali stojacej w tych strojnikach jest trudniejsze, lecz mozliwe, droga dodatkowych, bardziej zlozonych pomiarów i analizy obliczenio-2 78 825 wej. Strojniki powinny posiadac mozliwosc odczytu wartosci malej zmiany polozenia zwieracza. Zadanie to na ogól jest spelnione w przypadku korzystania z precyzyjnej aparatury mikrofalowej.Wyznaczenie rozdzialu mocy strat w strojnikach mikrofalowego obwodu dopasowujacego polega na tym, ie po uzyskaniu dopasowania impedancji dopasowywanego obwodu mikrofalowego do linii pomiarowej poprzez odpowiednie ustawienie polozen zwieraczy strojników obwodu dopasowujacego zmienia sie kolejno kazde z po¬ lozen tych zwieraczy o mala, znana wartosc i mierzy sie powstale wskutek tych zmian niewielkie zmiany wspólczynnika fali stojacej na linii pomiarowej, po czym wykorzystujac dokonany pomiar oblicza sie z prostych wzorów wartosci mówiace o rozdziale mocy strat w i-tym strojniku do calkowitej mocy strat, Istotnymi zaletami rozwiazania wedlug wynalazku jest skrócenie czasu pomiarów i obliczen wyników w stosunku do znanych dotychczas metod. Pomiar moze sie odbywac za pomoca typowego sprzetu, przy czym dokladnosc pomiaru nie ustepuje dokladnosci dotychczas stosowanych metod.Przyklad ukladu pomiarowego do stosowania sposobu wedlug wynalazku jest przedstawiony na rysunku, na którym uwidoczniony jest generator G, dolaczony do wejscia typowej linii pomiarowej LP zaopatrzonej w sonde S z detektorem D oraz miernikiem wspólczynnika fali stojacej M. Do wyjscia linii pomiarowej LP dolaczony jest regulowany obwód dopasowujacy ROD, który dopasowuje impedancje obwodu mikrofalowego OM do impedancji linii pomiarowej LP. Regulowany obwód dopasowujacy ROD zaopatrzony jest w n strojników Si, S2...., Sn, zakonczonych zwieraczami regulowanymi, których polozenie oznaczono przez llf l2...., 1n.Stratnosc zwieraczy jest scharakteryzowana znacznymi wartosciami wspólczynników fali stojacej w tych zwie¬ raczach: poj, Po,2-» Pon- Korzystajac z teorii malych zaburzen mozna udowodnic, ze wartosc 17;, która jest równa stosunkowi mocy strat wydzielanej w i-tym strojniku (i = 1,2,..., n) do mocy strat w calym obwodzie wyraza sie wzorem: (AZwi) ""wSiT (1) Roi gdzie: Zw — impedancja na wejsciu regulowanego obwodu dopasowujacego, Rw — rezystancja na wejsciu regulowanego obwodu dopasowujacego, X0j — reaktancja na wejsciu i-tego strojnika, R0; — rezystancja na wejsciu i-tego strojnika, A X0j — mala zmiana reaktancji, spowodowana malym przesunieciem polozenia zwieracza w i-tym strojniku, A Zwj — mala zmiana impedancji Zw spowodowana tym przesunieciem zwieracza w i-tym strojniku.Ze wzgledu na to, ze uprzednio uzyskano w obwodzie dopasowanie (to znaczy wspólczynnik fali stojacej odczytany na linii pomiarowej równa sie jednosci) oraz ze wzgledu na znane zwiazki, zachodzace miedzy rezystancja i reaktancja strojnika a wspólczynnikiem fali stojacej ppj i polozeniem zwieracza lj w i-tym strojniku z równosci (1) wynika uzyteczna w pomiarze nastepujaca równosc: m = —^ Poi • 0j • A|j gdzie: /J( - stala fazowa w i-tym strojniku Apj — zmiana wspólczynnika fali stojacej,odczytana na linii pomiarowej LP, spowodowana malym przesunieciem zwieracza w i-tym strojniku o wartosci Al*. PL PL