SU1388813A1

SU1388813A1 - Pyroelectric meter of microwave pulsed power

Info

Publication number: SU1388813A1
Application number: SU864141731A
Authority: SU
Inventors: Игорь Иванович Ключник; Виталий Константинович Новик
Original assignee: Харьковский Институт Радиоэлектроники Им.Акад.М.К.Янгеля
Priority date: 1986-10-31
Filing date: 1986-10-31
Publication date: 1988-04-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и повышает точность измерений благодар обеспечению по- давлени пьезоэл. помех в пироэл. преобразовател х (П).Устр-во содержит измерительный П1 и опорный П2, диф. у-ль 3, индикатор 4, сигнальные и земл ные электроды соответственно П1 и П2 на основе пироэл. эл-та, отрезок 10 волновода. Использование III и П2 с идентичными электродами в виде вход ршх др. в др. фигур позвол ет свести про вление всех деформаций к одинаковым пьезосигналам,чтс увеличивает соотношение сигнал/шум. 3 ил. (ЛThe invention relates to a measurement technique and improves the accuracy of measurements due to the suppression of the piezoelectric. interference in pyroel. converters (P). The device contains measuring P1 and supporting P2, differential. y-3, indicator 4, signal and ground electrodes, respectively, P1 and P2 on the basis of pyroel. el-ta, segment 10 of the waveguide. The use of III and P2 with identical electrodes in the form of the input of others in other figures allows one to reduce the manifestation of all deformations to the same piezosignal signal, which increases the signal-to-noise ratio. 3 il. (L

Description

00 00 00 0000 00 00 00

:о:about

фиг.гfig.g

II

1388813888

Изобретение относитс к измери- тельной технике, а именно к устройствам дл измерени больших уровней мощности СВЧ.The invention relates to a measurement technique, namely, devices for measuring high microwave power levels.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени импульсной мощности СВЧ благодар обеспечению подавлени пьезоэлектрических помек в пироэлектрических преобразовател The aim of the invention is to improve the accuracy of measuring microwave pulsed power by ensuring the suppression of piezoelectric markings in pyroelectric converters.

На фиг.1 приведена структурна электрическа схема предлагаемого пироэлектрического измерител импульсной мощности СВЧ; на фиг.2 - конструкци волновода с, установлен- ными в нем измерительным и опорным преобразовател ми,-на фиг.З - опорный и измерительный преобразователи поперечное сечение.Figure 1 shows the structural electrical circuit of the proposed pyroelectric microwave pulse power meter; Fig. 2 shows the structure of the waveguide with the measuring and supporting transducers installed in it; Fig. 3 shows the reference and measuring transducers cross-section.

Пироэлектрический измеритель им- пульсной мощности СВЧ содержит два измерительные преобразовател t и опорный преобразователь 2, дифференциальный усилитель 3,индикатор 4, сигнальные 5 и 6 и земл ные 7 и 8 электроды соответственно измерительного и опорного преобразователе на основе пироэлектрического элемента 9, отрезок волновода 10.The pyroelectric microwave pulse power meter contains two measuring transducers t and a reference transducer 2, a differential amplifier 3, an indicator 4, signal 5 and 6, and ground 7 and 8 electrodes, respectively, of a measuring and reference transducer based on pyroelectric element 9, a segment of the waveguide 10.

Пироэлектрический измеритель им- пульсной мощности СВЧ работает следующим образом.The pyroelectric microwave impulse power meter works as follows.

Проход ща по волноводу 10 мощ- ность СВЧ поглощаетс измерительным преобразователем 1 и существенно в меньшей степени опорным преобразователем 2. Пироэлектрический сигнал от измерительного преобразовател 1 усиливаетс одним из каналов диффе- ренциального усилител 3 и регистрируетс индикатором А. При этом сигнал с опорного преобразовател отсутствует или очень мал, что незначително уменьшает величину основного пи-- росигнала.При возникновении в пиро электрическом элементе на основе однородно пол ризованного образца из пироэлектрического материала деформаций под действием внешних механических воздействий (собственных сил инерции или вследствие градиентного нагрева электродов 5 и 8, измерительного и опорного преобразователей 1 и 2) на выходы дифференциального усилител 3 поступают пьезоэлектри ческие сигналы, идентичные по аъшли- туде н фазе. При этом с измерительного преобразовател 1 на выходThe microwave power transmitted through the waveguide 10 is absorbed by the transducer 1 and substantially less by the reference transducer 2. The pyroelectric signal from the transducer 1 is amplified by one of the channels of the differential amplifier 3 and recorded by the indicator A. At the same time, the signal from the reference transducer is missing or is very small, which slightly reduces the magnitude of the main pi - signal. When a pyroelectric element is formed on the basis of a uniformly polarized pyroelectric sample According to external mechanical effects (internal inertia forces or due to gradient heating of electrodes 5 and 8, measuring and reference transducers 1 and 2), piezoelectric signals are received at the outputs of differential amplifier 3, which are identical in length and phase. With the measuring transducer 1 to the output

0 5 0 5

g g

5five

132132

дифференциального усилител 3 поступает сигнал, содержащий как пиро-, так и пьезоэлектрические составл ющие , а с опорного преобразовател 2 - лишь сигнал пьезопомехи. При вычитании сигналов в дифференциальном усилителе 3 на его выходе снимаетс разностное напр жение, пропорциональное лишь полезному пироэлектрическому сигналу.the differential amplifier 3 receives a signal containing both pyroelectric and piezoelectric components, and from the reference transducer 2 only a signal of piezoelectric disturbance. When the signals are subtracted in the differential amplifier 3, a differential voltage is taken at its output proportional only to the useful pyroelectric signal.

Использование преобразователей с идентичными электродами в виде вход щих друг в друга фигур позвол ет свести про вление всех деформаций к одинаковым пьезосигналам измерительного 1 и опорного 2 преобразователей , что увеличивает соотношение сигнал/шум.The use of transducers with identical electrodes in the form of interleaved figures makes it possible to reduce the manifestation of all deformations to the same piezoscale of the measuring 1 and reference 2 transducers, which increases the signal-to-noise ratio.

При этом, поскольку сигнальный 5 и земл ной 8 электроды измерительного преобразовател располагаютс ,например , напротив сигнального 6 и земл ного 7 электродов (по отношению к толщине пирообразца) опорного преобразовател , люба вариаци пьезоэлектрического коэффициента преобразовани , по площади пирообразца , св занна с - неоднородностью структуры пироматериала, при различных пьезовозмущающих воздействи х приводит к одновременному изменению выходного сигнала как измерительного , так и опорного преобразователей, что обеспечивает идентичность их частотных характеристик и повышает эффективность компенсации пьезоэлек- трических помех во всей полосе частот вибровоздействий.Moreover, since the signal 5 and ground 8 electrodes of the measuring transducer are located, for example, opposite the signal 6 and earth 7 electrodes (relative to the thickness of the pyro pattern) of the reference transducer, any variation of the piezoelectric conversion coefficient, over the area of the pyro pattern, associated with - heterogeneity the pyromaterial structure, with different piezo-disturbing influences, leads to a simultaneous change in the output signal of both the measuring and the reference transducers, which provides dentichnost their frequency compensation characteristics and increases the efficiency of piezoelectric noise across the frequency band Vibration Excitement.

По сравнению с пироэлектрическим измерителем импульсной мощности СВЧ, выбранным в качеств е прототипа и обеспечивающим подавление пье- зопомех в среднем на 25 дБ, предлагаемое техническое решение с использованием тех же пироэлектрических Материалов (керамик типа ЦТС-19, ЦТС-23, ТКБ) позвол ет достичь повышени эффективности нейтрализации помех , выражающегос в 40 дБ компенсации пьезоэлектрической компоненты выходного сигнала.Compared with the pyroelectric microwave pulse power meter, selected as the prototype for e and suppressing piezo-noise on average by 25 dB, the proposed technical solution using the same pyroelectric Materials (ceramics such as PZT-19, PZT-23, TKB) allows to achieve an increase in the effectiveness of neutralizing interference, which is expressed in 40 dB of compensation of the piezoelectric component of the output signal.

Claims

Invention Formula

A pyroelectric microwave impulse power meter containing measuring and reference converters, the outputs of which are connected to the first and second inputs of a differential amplifier, the output of which is connected to an indicator, the measuring and reference converters being made in the form of a uniformly polarized sample from. The pyromaterial, on the opposite surfaces of which the signal and ground electrodes are located, is characterized in that, in order to increase the accuracy, the signal and ground electrodes of the measuring transducer are located opposite the signal and ground electrodes of the reference transducer, respectively.

fi8.1

at

srig