SU873142A1 - Измеритель мощности сверхвысоких частот - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к радио ехйике и может использоватьс  в метрологии и измерительной технике в качестве образцового ваттметра.

Известен измеритель мощности, который представл ет собой помещенную внутри волновода металлическую пластину; пластина укреплена на тонком стержне, один конец стержн  выходит через -отверстие в узкой стенке волновода наружу и помещаетс  в масл ной сшортизатор. К другому концу стержн  прикреплена тонка  кварцева  нить, с помощью которой он подвешиваетс  в волноводе. Нить соединена с осью верньерной головки, на которую нанесены делени  в градусах. Внутри волновода вблизи пластины размещены согласующие диафрагмы С Наиболее близким к предложенному  вл етс  измеритель мощности сверхвысоких частот, содержащий подвижный элемент, расположенный в волноводной системе, корректирукиций соленоид, автоматическую систему регулировани  тока корректирукндего соленоида, включаихаую датчик перемещений с преобразовательно-усилительной схемой и индикатор 2.

Недостатком известных измерителей мощности пондеромоторного типа  вл етс  низка  точность, обусловленна  неточностью измерени  удельного момен .та кручени  нити, погрешностью определени  электрического калибровочного коэффициента. Недостатком известных ваттметров  вл етс  также необходимость изготовлени  приборов по высоto кому классу точности.

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

Дл  этой цели в измерителе мощное-

t5 ти.сверхвысоких частот, содержащем подвижный элемент, расположенный в волноводной системе, корректирующий соленоид, автоматическую систему регулировани  тока корректирующего соленоида, включающую датчик перемещений с преобразовательно-усилительной схемой , и индикатор, волноводна  система выполнена в виде двух резонаторов с элементами св зи с источником измер емой мощности и датчиком перемещений , при этом одна из торцовых стенок резонатора выполнена в .виде жестко св занных между собой двух стаканов , внутри одного из которых расположен корректирующий соленоид, зак

репленный на неподвижной платформе, жестко св занный с резонаторами, при этом стаканы, корректирующий соленоид и неподвижна  платформа выполнены из сверхпровод щего материала..

На чертеже приведена структурна  электрическа  схема предложенного устройства.

Измеритель мощности сверхвысоких частот сЬдержит торцовые стенки 1 и 2 измерительного резонатора 3 и резонатора 4 подводимой мощности, выполненные в виде стаканов, жестко соединенных между сдобой соединительным сверхпроводниковым стержнем 5, стенки образуют подвижный элемент (поршень ) б, внутри которого размещен корректирующий соленоид 7, жестко скрепленный с неподвижной платформой 8. Усилитель 9 с включенным в цепь обратной св зи его измерительным резонатором 3 образуют измерительный генератор, выход которого подключен- к одному из входов фазового детектора 10, к другому входу которого подключен эталонный генератор 11. Выход фазового детектора 10 соединен с регулируемым источником тока 12 через усилитель 13. Последовательно с регулируемым источником тока 12 включены индикатор 14 и корректирующий соленоид 7. Резонатор 4 подводимой мощности включен на проход между генератором 15, мощность которого необходимо определить, и нагрузкой 16.

Устройство работает следующим образом.

Частота измерительного генератора однозначно св зана с положением поршн  6, так как измерительный резонатор 3 с торцовой стенкой 1 включен в цепь обратной св зи измерительного генератора. При включении устройства сигналы с выходов измерительного генератора и эталонного генератора 11 подаютс  на фазовый детектор 10. При этом на выходе фазового детектора 10 по вл етс  сигнал ошибки, который через усилитель 13 подаетс  на вход регулируемого источника тока 12, измен ющего силу тока в цепи 7-12-14-7 до :тех пор, пока поршень б не займет определенное положение, при котором частота измерительного резонатора 3, а следовательно и измерительного генератора , не станет равной частоте эталонного генератора 11. При подключении генератора 15, мощность которвгр необходимо определить, нарушаетс  баланс сил, действук дих на поршень 6; к подъемной силе корректирующего соленоида 7 добавл етс  сила действукнца  со стороны сверхвысокочастотного пол  резонатора 4. Посколку сила т жести остаетс  неизменной, то поршень 6 поднимаетс . При этом измен етс  частота измерительного генератора, и по вл етс  управл нхций

сигнал на входе регулируемого источника тока 12, Сила тока в цепи 7-1214-7 измен етс  до тех пор, пока поршень не займет положение, которое он занимал до подачи сверхвысокочастотной мощности. Изменени  тока в Д1епи регистрируютс  индикатором 14. Неподвижна  платформа 8 защищает торцовую стенку 2 от воздействи  магнитного пол  корректирующего соленоида 7, и фиксирует корректирующий соленоид 7 в .определенном положении.

Наиболее точно из всех физических величин в насто щее врем  можно измер ть частоту, поэтому выполнение в

измерителе мощности подвижного элемента , установленного в волноводной системе, в виде двух жестко соединенных между собой стаканов ир сверхпрог, водимого «1атериала, образующих торцовые стенки измерительного и проходного резонаторов, и включение измерительного резонатора в цепь обратной св зи измерительного генератора, выход которого, как и выход эталонного

генератора, соединен, со входом фазового детектора, выход которого через усилитель соединен с регулируемым источником тока, включенным последовательно с измерителем тока и корректирующим сверхпровод щим соленоидом,

расположенным внутри стакана,  вл ющегос  торцовой стенкой измерительного резонатора, и жестки закрепленным на сверхпровод щей платформе, кото- , ра , в свою очередь, жестко соединена с резонаторами, позвол ет повысить точность измерени  мощности.

Предварительные расчеты, проведенные во ФТЙНТ АН Украинской ССР, показывают , что предлагаемый измеритель мощности имеет более высокую точность, чем известное устройство и может обеспечить точность не хуже чем 10.

формула изобретени .

Измеритель мощности сверхвысоких частот, содержащий подвижный элемент,

расположенный в волноводной системе, корректирующий соленоид, автоматическую систему регулировани  тока корректирующего соленоида, включающую датчик перемещений с преобразовательно- усилительной схемой, и индикатор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, волноводна  система выполнена в виде двух резонаторов с элементами св зи с источником измер емой мощности и

датчиком перемещений, при этом одна из торцовых стенрк резонатора выполнена в виде жестко св занных между собой двух стаканов, внутри одного из которых расположен корректирующий

соленоид, закрепленный на неподвижной платформе, жестко св занный с резонаторг1ми, при этом стаканы /кор ректирующий соленоид и неподвижна  |Платформа выполнены из сверхпровод тцего материала.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Мнрский Г.Я. Радиоэлектронные измерени . М., Энерги , 1975,

с. 362.

2.Пондематорное действие электромагнитного пол  (теори  и приложени ).

Под ред.- проф. Р.А.Валитова, М., Советское радио, 1975, с. 186 - 187 (прототип).

Claims (1)

1. Формула изобретения.

   Измеритель мощности сверхвысоких частот, содержащий подвижный элемент, расположенный в волноводной системе, корректирующий соленоид, автоматическую систему регулирования тока корректирующего соленоида, включающую датчик перемещений с преобразовательно-' усилительной схемой, и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, волноводная система выполнена в виде двух резонаторов с элементами связи с источником измеряемой мощности и датчиком перемещений, при этом одна из торцовых стенрк резонатора выполнена в виде жестко связанных между собой двух стаканов, внутри одного из которых расположен корректирующий соленоид, закрепленный на неподвиж5 - 873142 6 ной платформе, жестко связанный с резонаторами, при этом стаканы* кор* ректирующий соленоид и неподвижная •платформа выполнены из сверхпроводящего материала.