SU245186A1

SU245186A1 - METHOD OF MEASURING THE PHASE VELOCITY AND THE RESISTANCE TO THE CONNECTION OF THE PERIODIC WAVEGUIDE

Info

Publication number: SU245186A1
Application number: SU1124756A
Authority: SU
Original assignee: В. М. Дашенков , В. С. Ильин

Description

Способы измерени фазовой скорости сопротивлени СВЯЗИ периодических волноводов известны.Methods for measuring the phase velocity of the coupling resistance of periodic waveguides are known.

Предлагаемое изобретение представл ет собой новый способ измерени фазовой скорости V и сопротивлени св зи R периодических волноводов, широко используемых в радиотехнике и электронике СВЧ, и позвол ет производить в периодических волноводах избирательное измерение V и R дл каждой гармоники пол в отдельности.The present invention is a new method for measuring the phase velocity V and coupling resistance R of periodic waveguides widely used in microwave radio engineering and electronics, and allows selective measurement of V and R for each harmonic field separately for periodic waveguides.

Сущность способа состоит в том, что определение параметров F и У периодического волновода (периодической линии) производитс с помощью другой линии, котора играет роль зонда и вводитс в пространство взаимодействи первой линии. Конструкци линиизонда обеспечивает возможность изменени ее фазовой скорости Vz каким-либо механическим или электрическим способом в таких пределах, чтобы 1/2 была равна Vi - фазовой скорости измер емой гармоники первой линии. При таком способе используютс эффекты, возникающие при взаимодействии волн, распростран ющихс вдоль двух распределенно св занных линий.The essence of the method is that the determination of the parameters F and V of the periodic waveguide (periodic line) is carried out using another line, which plays the role of a probe and is introduced into the interaction space of the first line. The design of the line isond provides the ability to change its phase velocity Vz by any mechanical or electrical method within such limits that 1/2 is equal to Vi, the phase velocity of the measured harmonic of the first line. This method uses effects arising from the interaction of waves propagating along two distributively connected lines.

линий в основном обусловлено св зью между их синхронными гармониками.The lines are mainly due to the coupling between their synchronous harmonics.

Распределенно св занные отрезки двух линий , короткозамкнутые на концах и одинаковой длины, взаимодействуют как два св занных резонатора. Эта система колеблетс на р де дискретных собственных частот, которые при отсутствии синхронизма скоростей гармоник близки к парциальным частотам отрезковDistributedly connected segments of two lines, short-circuited at the ends and of the same length, interact as two coupled resonators. This system oscillates on a number of discrete natural frequencies, which in the absence of synchronism of harmonic velocities are close to the partial frequencies of the segments.

линий. Бели две парциальные частоты совпадают и если фазовые скорости V и Vz двух каких-либо гармоник этих линий на частоте CUO равны, то частота соо расщепл етс на две собственные частоты ыо и так, что резонансна крива системы становитс двугорбой . Интервал между частотами соо и зависит от степени св зи синхронных гармоник и пропорционален их амплитудам. Если две парциальные частоты совпадают,lines. If the two partial frequencies coincide, and if the phase velocities V and Vz of any two harmonics of these lines at the CUO frequency are equal, then the frequency is split into two natural frequencies ω and so that the system resonance becomes two-piece. The interval between the frequencies is co and depends on the degree of coupling of the synchronous harmonics and is proportional to their amplitudes. If the two partial frequencies match,

но нет синхронных гармоник, то линии не взаимодействуют , частота «о не расщепл етс , т. е. имеет место вырождение колебаний.but there are no synchronous harmonics, the lines do not interact, the frequency o does not split, i.e. the oscillations degenerate.

Описанные резонансные эффекты положены в основу предлагаемого способа измерений.The described resonance effects are the basis of the proposed method of measurement.

При измерени х этим способом в резонатор , образованный несколькими чейками исследуемого периодического волновода, в то место, где должно быть измерено R, вводитс лини -зонд, длина которой равна длине резомен ют до тех пор, пока резонансна крива резонатора не станет двугорбой, с равными максимумами, а затем по известным электродинамическим параметрам липии-зонда и измеренному частотному интервалу между максимумами резонансной кривой рассчитывают фазовую скорость гармоники пол волновода, равную скорости волны линии-зонда. С торцевыми стенками резонатора лини -зонда должна иметь электрический контакт, обеспечивающий короткое замыкание ее кодцов. Желательно, чтобы лини -зонд представл ла собой некоторую однородную линию или имела такую периодическую структуру, поле которой практически описываетс только одной пространственной гармоникой. Если это не выполн етс , то измерени могут быть Неоднозначными. Кроме того, должно быть предусмотрено устройство, с номощью которого можно было бы измен ть параметры линии-зонда, управл ее фазовой скоростью.When measuring in this way, a line-probe whose length is equal to the length is changed into the place where the R should be measured, into the place where R should be measured, until the resonance curve of the resonator becomes two-shaped, with equal maxima, and then on the known electrodynamic parameters of the lipid probe and the measured frequency interval between the maxima of the resonance curve, calculate the phase velocity of the harmonic field of the waveguide, equal to the wave velocity of the probe line. With the end walls of the resonator line-probe should have an electrical contact, providing a short circuit of its coders. It is desirable that the line probe be a homogeneous line or have such a periodic structure, the field of which is practically described by only one spatial harmonic. If this is not done, then the measurements may be ambiguous. In addition, a device should be provided, with which it would be possible to change the parameters of the probe line, controlling its phase velocity.

Указанные особенности позвол ют упростить измерени и повысить их точность.These features make it easier to measure and improve their accuracy.

На чертеже приведена блок-схема одной из возможных установок дл измерений предлагаемым способом.The drawing shows a block diagram of one of the possible installations for measurements by the proposed method.

Установка содержит исследуемую линию 1 (периодический волновод); линию-зо.нд 2, св занную с линией 1 (обе линии короткозамкнутые и имеют одинаковую длину); свипп-генератор 3, возбуждающий линию 1; элемент возбуждени 4; индикаторный зонд 5 с детектором , св занный с линией 1; индикатор колебаний 6 (осциллограф); градуированное устройство 7 дл управлени фазовой скоростью линии-зонда 2; волномер 8.The installation contains the investigated line 1 (periodic waveguide); line-zo.nd 2 associated with line 1 (both lines are short-circuited and have the same length); sweep generator 3, exciting line 1; excitation element 4; indicator probe 5 with detector, associated with line 1; vibration indicator 6 (oscilloscope); a graduated device 7 for controlling the phase velocity of the probe line 2; volnomer 8.

Конструкци устройства 7 и способ его св зи ,с линией-зондом должны зависеть от конкретного вида линии-зонда и выбранного способа изменени ее параметров.The design of the device 7 and its method of communication with the probe line should depend on the specific type of probe line and the chosen method of changing its parameters.

Процесс измерений состоит в том, что исследуема лини / с введенной в нее линиейзондом 2, возбуждаетс от свинн-генератора 5 через элемент возбуждени 4. С индикаторного зонда 5 продетектированный сигнал нодаетс на осциллограф 6, на экране которого наблюдаетс резонансна крива выбранногоThe measurement process is that the line under investigation / with the line 2 probe introduced into it, is excited from the pig generator 5 through the exciter element 4. From the indicator probe 5 the detected signal is sent to the oscilloscope 6, on the screen of which a resonant curve of the selected

типа колебаний линии 1 с парциальной частотой CUO.type of oscillations of line 1 with a partial frequency of CUO.

С помощью устройства 7 измен етс фазова скорость линии-зонда до тех пор, пока резонансна крива не станет двугорбой и симметричной (с равными максимумами).With device 7, the phase velocity of the probe line is changed until the resonance curve becomes two-humped and symmetrical (with equal maxima).

Согласно сказанному выще, фазова скорость линии-зонда Vz равна Vi - фазовой скорости.одной из гармоник периодического волновода 1. В этом положении параметры линии-зонда фиксируютс , и с помощью волномера по метке, совмещаемой с верщинами резонансной кривой, измер ютс частотыAs described above, the phase velocity of the probe line Vz is equal to Vi, the phase velocity. One of the harmonics of the periodic waveguide 1. In this position, the probe line parameters are fixed, and using a wavemeter, the frequencies are measured by the marks of the resonance curve.

Юо и й)о.Yuo and d) o.

Таким образом, фазова скорость V гармоники исследуемого .волновода определ етс через скорость Vz, котора либо рассчитываетс по известным зафиксированным параметрам линии-зонда, либо находитс по ее градуировочной кривой, заранее построенной на основании отдельного эксперимента.Thus, the phase velocity V of the harmonic of the waveguide under study is determined through the velocity Vz, which is either calculated from the known fixed parameters of the probe line, or is found from its calibration curve, which was previously constructed on the basis of a separate experiment.

Сопротивление св зи гармоники, фазова скорость которой Vi V2 определ етс через измеренный частотный интервал и зафиксированные значени параметров лНнии-зонда. Формула этой зависимости определ етс конкретным видом линии-зонда. Она может быть выведена теоретически или установлена экспериментально путем калибровки линии-зонда вThe coupling resistance of the harmonic, whose phase velocity Vi V2 is determined through the measured frequency interval and the recorded values of the probe parameters. The formula for this relationship is determined by the specific type of probe line. It can be derived theoretically or experimentally established by calibrating the probe line at

резонаторах с известными пол ми.resonators with known fields.

Предмет изобретени Subject invention

Способ измерени фазовой скорости и сопротивлени св зи периодических волноводов,A method for measuring the phase velocity and coupling resistance of periodic waveguides,

отличающийс тем, что, с целью упрощени и повышени точности измерений, в резонатор, образованный несколькими чейками исследуемого периодического волновода, ввод т короткозамкнутую линию-зонд, длина которойcharacterized in that, in order to simplify and improve the measurement accuracy, a short-circuited probe line is introduced into the resonator formed by several cells of the studied periodic waveguide,

равна длине резонатора и геометрическую форму которой мен ют до тех пор, пока резонансна крива резонатора не станет двугорбой , с равными максимумами, а затем по известным параметрам линии-зонда и измеренному частотному интервалу между максимумами резонансной кривой рассчитывают фазовую скорость данной гармоники и ее сопротивление св зи.equal to the length of the resonator and whose geometric shape is changed until the resonance curve of the resonator becomes a two-hump, with equal maxima, and then using the known parameters of the probe line and the measured frequency interval between the maxima of the resonance curve, calculate the phase velocity of this harmonic and its resistance zi