SU1425562A1

SU1425562A1 - Способ измерени КПД возбуждени открытого резонатора

Info

Publication number: SU1425562A1
Application number: SU874216765A
Authority: SU
Inventors: Борис Михайлович Булгаков; Михаил Петрович Натаров; Валерий Николаевич Скресанов
Original assignee: Институт радиофизики и электроники АН УССР
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1988-09-23

Abstract

Изобретение относитс к технике измерений. Цель изобретени - повышение точности измерений. Данный способ измерени КПД возбуждени открытого резонатора (ОР) состоит из трех этапов. На первом этапе изменением частоты СВЧ-г-ра 1 или рассто ни между зеркалами 5 и 6 настраивают ОР в резонанс. Затем измер ют резонансную длину волны при помощи волномера 3 и длину ОР. Измерителем 13 измер ют мощность на выходе 12 рефлектометра 4 с учетом ослаблени направленного ответвител . Последовательно мен ют местами измеритель 13 с согласованными нагрузками 15 и 11 и измер ют мощности. Затем по ф-ле определ ют радиус п тна пол на зеркале 6, На втором этапе измер ют собственную добротность ОР по ширине резонансной кривой, наблюдаемой на индикаторе СВЧ-анализатора спектра. На третьем этапе измерителем 13 измер ютс мощности при помещении зеркала 6 в поле нормально подакнцей электромагнитной волны и при замещении зеркала 6 антенной с известньш коэф. усилени . Затем по ф-ле определ ют КПД возбуждени ОР. -3 ил. tt (Л

Description

Ш-gz II 11

f&

11 25562

Изобретение относитс к технике ;измерений на сверхвысоких частотах, а именно к измерению параметров открытых резонаторов.

Цель изобретени - повъппение точности измерений о

На фиг.1 показана функциональна схема измерени длины волны СБЧ-сиг- -%-| 1(R,-1) V(R,-1)(R,+R,-1)

5 где R и R, - радиусы кривизны зеркал

5 и 6 соответственно. На втором этапе измер ют собственную добротность QO открытого резона3 . -г,тора. Модулированный по частоте СВЧнала Яо мощности падающего РП и

раженного Рртр СВЧ-сигналов, мощнос ти СВЧ-сигнала, прошедшей через втоpof . зеркало открытого резонатора Рр ,

|на фиг.2 - одна из возможных функцисигнал генератора 1 со средней частотой , равной резонансной, через разв зывающий аттенюатор 2, волномер 3 и дополнительный элемент 8 св зи подаональньк схем измерени собственной ,5 открытьй резонатор, образовани„„„ „„ „ г, ньш зеркалом 6 и сплошным зеркалом

16, имекщим геометрию, идентичную зеркалу 5. Зеркала располагают на том же рассто нии, что и зеркала 5 и 6 на первом этапе измерений. После до- 20

добротности открытого резонатора QoJ на фиг.З - функциональна схема измерени мощности СВЧ-сигнала Р , прошедшего через второе зеркало в поле плоской волны и плотности мощности плоской электромагнитной волны р , падающей на второе зеркало открытого резонатора.

стижени резонанса прошедший через открытый резонатор СВЧ-сигнал через вспомогательный элемент 9 св зи подают на вход СВЧ-анализатора 17 спект- -%-| 1(R,-1) V(R,-1)(R,+R,-1)

16, имекщим геометрию, идентичную зеркалу 5. Зеркала располагают на том же рассто нии, что и зеркала 5 и 6 на первом этапе измерений. После до-

стижени резонанса прошедший через открытый резонатор СВЧ-сигнал через вспомогательный элемент 9 св зи подают на вход СВЧ-анализатора 17 спект

Измерение КПД возбуждени открыто- ра, а резонансную кривую наблюдают

;го резонатора осуществл ют в несколь- :ко этапов.

j На первом этапе СВЧ-генератор 1 ,;(фиго1) через разв зьгеающий аттеню30

на его индикаторе. По щирине резон сной кривой определ ют собственную добротность открытого резонанса.

Размеры элементов 8 и 9 св зи в бирают такими, чтобы потери, вноси мые ими в открытый резонатор, были значительно меньше собственных пот которые при соответствующем подборе геометрии открытого резонатора могу быть чисто омическими. .

;агор 2,. волномер 3 и рефлектометр 4 соедин ют волноводным трактом с открытым резонатором, образованным зеркалами 5 и 6, через элемент 7 св зи на зеркале 5. На другом зеркале 6 вы- Iполнен дополнительный элемент 8 св - ;ЗИ, а также вспомогательньй элемент

9, который используют при измерении собственной добротности открытого резонатора , соединенный с согласованной нагрузкой 10. Элемент 8 св зи также 40 Ру измерителем 13. Затем зеркало 6 соедин ют, с согласованной нагрузкой замещают антенной 19 с известным коНа третьем этапе зеркало 6 помещают в поле нормально падакщей электромагнитной волны,излучаемой антенной 18. На выходе дополнительного элемента 8 св зи измер ют мощность

11. К выходу 12 рефлектометра 4 подключают измеритель 13 мощности, а к выходу 14 - согласованную нагрузку 15. Изменением частоты генератора СВЧ или рассто ни между зеркалами настраивают открытьй резрнатор в резонанс . Затем измер ют резонансную длину волны а о при помощи волномера 3 и длину 1 открытого резонатора. Из-50

эффициентом усилени G, на выходе которой измерителем 13 измер ют мощность Р и вычисл ют f (loG). Ан- 45 тенну 18 помещают на таком рассто нии от плоскости расположени зеркала 6 и антенны 19, чтобы вьтолн лось условие дальней зоны, фт устранени вли ни окружающих предметов измерени провод т в безэховой камере 20.

Чтобы исключить краевые эффекты зеркало 6 диафрагмируют поглощающим экраном 21 „

По величинам Я,

о РПЛД оТр

мерителем 13 мощности измер ют мощность на выходе 12 рефлектометра 4 с учетом осдаблеки направленного ответвител . Последовательно мен ют местами измеритель 13 мощности с 55 о Qo Pf f КПД возбуждени откры- согласованными нагр узками 15 и 11 и того резонатора наход т по измер ют соответственно мощности Рсггр и Ре о Радиус п тна пол иг на зеркале 6 определ ют по формуле

КПП2 Jt- lPo/

,

Ро7( )PI

ра, а резонансную кривую наблюдают

Ру измерителем 13. Затем зеркало 6 замещают антенной 19 с известным кона его индикаторе. По щирине резонансной кривой определ ют собственную добротность открытого резонанса.

Размеры элементов 8 и 9 св зи выбирают такими, чтобы потери, вносимые ими в открытый резонатор, были значительно меньше собственных потерь, которые при соответствующем подборе геометрии открытого резонатора могут быть чисто омическими. .

На третьем этапе зеркало 6 помещают в поле нормально падакщей электромагнитной волны,излучаемой антенной 18. На выходе дополнительного элемента 8 св зи измер ют мощность

эффициентом усилени G, на выходе которой измерителем 13 измер ют мощность Р и вычисл ют f (loG). Ан- тенну 18 помещают на таком рассто нии от плоскости расположени зеркала 6 и антенны 19, чтобы вьтолн лось условие дальней зоны, фт устранени вли ни окружающих предметов измерени провод т в безэховой камере 20.

По величинам Я,

о РПЛД оТр

о Qo Pf f КПД возбуждени откры- того резонатора наход т по

Qo Pf f КПД возбужден о резонатора наход т по ф

КПП2 Jt- lPo/

,

Ро7( )PI

Фиг, 2

1

CD

Л

I..J

N

I.-,: -, ....-...

li iill i

Claims

Формула изобретения

Способ измерения КПД возбуждения открытого резонатора, включающий возбуждение открытого резонатора через первое зеркало, измерение длины волны ¹⁵СВЧ-сигнала, определение радиуса пятна поля на втором зеркале открытого резонатора, измерение длины открытого резонатора, мощности падающего и отраженного СВЧ-сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительно измеряют мощность СВЧ-сигнала, прошедшего через второе зеркало открытого резонатора, собственную добротность открытого резонатора, помещают второе зеркало открытого резонатора в поле нормально падающей плоской электромагнитной волны, измеряют мощность СВЧ-сигнала, прошедшего через второе зеркало открытого резонатора, измеряют плотность мощности где λ₀ - длина волны СВЧ-сигнала;

cd - радиус пятна поля на втором зеркале по уровню 1/1;

1 - длина открытого резонато- ра', ^елд_А ~ мощность падающего на открытый резонатор СВЧ-сигнала;

Р_о1р - мощность отраженного от открытого резонатора СВЧсигнала;

Р_о - мощность СВЧ-сигнала, прошедшего через второе зеркало открытого резонатора;

Q_o - собственная добротность открытого резонатора;

Р^ - мощность СВЧ-сигнала, прошедшего через второе зеркало открытого резонатора в поле плоской волны;

у - плотность мощности плоской

30 электромагнитной волны, падающей на второе зеркало открытого резонатора.

Фиг. 2