Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике 5-3. ИЗМЕРЕНИЕ ПРОХОДЯЩЕЙ МОЩНОСТИПо определению, проходящую мощность можно выразить следующей формулой:
где Ваттметр проходящей мощности включают в линию передачи между генератором и нагрузкой; его включение не должно вызывать искажений структуры электромагнитного поля в линии или его ослабления. Несоблюдение этих требований приводит не только к значительной погрешности измерения, но и к нарушению режима работы нагрузки. Для измерения проходящей мощности применяют методы ответвления, поглощающей стенки волновода, зондовый, попдеромоторный и метод, основанный на эффекте Холла в полупроводнике. Порядок перечисления соответствует степени распространенности методов.
Рис. 9-13. Структурная схема измерения проходящей мощности методом ответвления Метод ответвления реализуется с помощью любых ваттметров поглощаемой мощности в совокупности с направленными ответвителями. Последние подробно изучаются в технической электродинамике. Здесь уместно напомнить, что они характеризуются переходным ослаблением Одна из возможных схем реализации этого метода приведена на рис. 9-13. Направленные ответвители Метод поглощающей стенки реализуется в конструкции, состоящей из отрезка волновода, часть боковой стенки которого заменена поглощающей платиновой пленкой. При прохождении по волноводу энергии СВЧ-пленка нагревается, ее сопротивление изменяется. Измерительный узел, выполняемый обычно по мостовой схеме, позволяет измерить проходящую мощность СВЧ, замещая ее мощностью постоянного тока. Метод позволяет измерять малые, средние и большие мощности на участках рабочих диапазонов частот волноводов. Метод прост и надежен. Большим недостатком метода является инерционность и значительная погрешность измерения. Для уменьшения погрешности применяют предварительную калибровку на постоянном токе. Зондовый метод основан на измерении напряженности электромагнитного поля (обычно его электрической составляющей) в нескольких точках линии передачи и определении проходящей мощности по известным соотношениям. Напряженность поля измеряется зондами, представляющими собой миниатюрные преобразователи с элементами связи. Зонды характеризуются коэффициентом преобразования и амплитудной характеристикой. В большинстве случаев применяют зонды в виде металлических или полупроводниковых термопар, которые погружаются в полость волновода на 0,1-0,2 мм в определенном порядке. Число зондов колеблется от двух до восьми. Мощность СВЧ вызывает нагрев термопар, и на их выходных (холодных) концах появляется термоЭДС, пропорциональная проходящей мощности. Метод прост, позволяет измерять средние и большие мощности; индикация возможна простым стрелочным прибором. К недостаткам следует отнести значительную погрешность (больше 10 %), зависимость показаний от точности согласования, узкополосносгь и необходимость калибровки на рабочих уровнях мощности. Пондеромоторный метод обеспечивает высокую точность (погрешность меньше 1 %), однако ваттметры малонадежны, неудобны в работе. Метод используется преимущественно в метрологических исследованиях. Метод, основанный на эффекте Холла в полупроводнике, пока не нашел применения в серийно выпускаемых приборах в силу малой чувствительности, большой зависимости от температуры окружающей среды и малой точности [9].
|
1 |
Оглавление
|