SU1081703A1

SU1081703A1 - Способ измерени смещений частоты резонатора

Info

Publication number: SU1081703A1
Application number: SU823477501A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Андреевич Ермилов; Олег Николаевич Корелин; Николай Федорович Ковалев; Валентин Евстратьевич Белов
Original assignee: Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.А.А.Жданова
Priority date: 1982-08-03
Filing date: 1982-08-03
Publication date: 1984-03-23

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СМЕЩЕНИЙ ЧАСТОТЫ РЕЗОНАТОРА, включающий операции возбуждени исследуемого резонатора, введение бисерного зонда и измерение ухода резонансной частоты, отличающийс тем, что, с целью повыщени точности измерени малых смещений частоты резонатора, предварительно в исследуемый резонатор ввод т активный элемент, подключенный к источнику питани таким образом, что он образует с исследуемым резонатором СВЧ-генератор. (Л / 00 о оо

Description

Изобретение относится к электронной технике, конкретно к измерению электродинамических параметров высокочастотных систем СВЧ-приборов, и может быть использовано, например, для определения сопротивления связи замедляющих систем за счет измерения смещения частоты резонатора, образованного из замедляющей системы.

Известен способ определения сопротивления связи по уходу резонансной частоты резонатора, основанный на измерении смещения частоты резонаторов при введении бисерного зонда. Устройство измерения включает СВЧ-генератор и осциллограф, исследуемый и эталонный резонатор. Смещение частоты определяется по времени между моментами прохождения через максимум огибающей, соответствующей этим резонаторам при свинировании частоты [1].

Однако указанным способом нельзя измерять малые смещения частоты резонаторов.

Наиболее близок к изобретению способ измерения смещений частоты резонатора, включающий операции возбуждения исследуемого резонатора, введение бисерного зонда и измерение частоты ухода резонансной частоты [2].

Устройство измерения построено на основе стандартных измерителей КСВ.

Недостатками известного способа являются низкая разрешающая способность и 1\?алая точность, которая определяется в основном точностью резонансного частотомера и шириной резонансной характеристики исследуемого резонатора. Этот способ измерения не применим при низкой добротности резонатора и при типовых смещениях частоты, а также при малых ее смещениях. Сами измерители КСВ представляют из себя достаточно дорогостоящие и крупно габаритные конструкции.

Цель изобретения — повышение точности измерения малых смещений частоты резонаторов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения смещений частоты резонатора, включающему операции возбуждения исследуемого резонатора, введение в него бисерного зонда и измерение ухода резонансной частоты, предварительно в исследуемый резонатор вводят активный элемент, подключенный к источнику питания таким образом, что он образует с исследуемым резонатором СВЧ-генератор.

На чертеже приведена схема измерений, поясняюющая предлагаемый способ.

Устройство измерения содержит источник 1 питания, частотомер 2, анализатор 3 спектра, СВЧ-генератор 4, выполненный на диоде Ганна (либо на лавинно-пролетном диоде), встроенном в исследуемый ре зонатор 5, в который введен бисерный зонд 6.

Способ осуществляют следующим образом.

При введении в резонатор 5 настроен⁵ ного на определенную пространственную гармонику бисерного зонда 6 осуществляется перестройка частоты резонатора 5, что вызывает соответствующее изменение генерируемой диодом Ганна 4 частоты. Это 10 смещение наблюдается на экране анализатора 3 спектра и измеряется по электронно-счетному частотометру 2. По смещению генерируемой частоты в результате вычислений определяется сопротивление связи замедляющей системы для соответствующей ¹⁵ пространственной гармоники. Настройка бисерного зонда производится путём размещения тел зонда («бисеринок») на расстояние, равное гдеАщ ·— длина волны пространственной гармоники. Для вычисле2Q ния сопротивления связи по смещению частоты используется формула

П _ L__с 120 $

КП1_г- _V(._p ’ где 2Qy -диаметр цилиндрика, являющегося «бисеринкой»;

Ое*-длина этого цилиндрика;

С - скорость света;

N - количество «бисеринок» в бисерном зонде;

V_rp - групповая скорость в исследуемой системе;

fitn — фазовая постоянная пространственной гармоники, для которой определяется сопротивление связи;

—электрическая восприимчивость «бисеринки» зонда, зависящая от размеров «бисеринок»,

-измеряемое относительное сме° щение частоты исследуемого ₄₀ резонатора;

L — длина резонатора.

Точность измерения предлагаемым способом повышается на порядок и составляет 0,01 МГц. Это дает возможность определять сопротивление связи величиной до 45 0,01 Ом, в то время как известными способами можно определять сопротивление связи величиной до 0,1 Ом.

Разрешающая .способность и точность метода в данном случае в основном определяются точностью частотомера или ана⁵⁰ лизатора спектра, которая значительно больше, чем у измерителя КСВ. Влияние нестабильности частоты генерации за счет изменения напряжения источника питания на точность измерения можно уменьшить ₅₅ усреднением нескольких результатов. Влияние медленных тепловых уходов уменьшается предварительным прогревом и выбором необходимого времени измерения.

Claims

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СМЕЩЕНИЙ ЧАСТОТЫ РЕЗОНАТОРА, включающий операции возбуждения исследуемого резонатора, введение бисерного зонда и измерение ухода резонансной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения малых смещений частоты резонатора, предварительно в исследуемый резонатор вводят активный элемент, подключенный к источнику питания таким образом, что он образует с исследуемым резонатором СВЧ-генератор.