Датчик свч-мощности

 

, Изобретение обеспечивает улучшение согласования и упрощение калибровки , На одной стороне диэлектрической подложки 1 размещен экран, а на другой стороне - резистор 9 и термоэлемент (ТЭ) 3, горячий спай которого расположен над резистором 9. Между резистором 9 и ТЭ 3, продольные оси которых не параллельны, помещена диэлектрическая теплопроводящая пластина (ДТПП) 11. Койцы ТЭ 3 / соединены с соответствующими контактными площадками (КП) 5, 6. Резистор 9 соединен одним концом с проводником 7, а другим концом через проводник 10 - с экраном. Мощность СВЧ-колебаний поступает на проводник 7 и, рассеиваясь на резисторе 9, вызывает его разогрев. Через ДТПП 11 разо гревается горячий спай ТЭ 3, На КП 5, 6 появляется термоЭДС. Согласование обеспечивается подбором геометрических размеров ТЭ 3 и толщины ДТПП 11. Для осуществления калибровки без отсоединения входа датчика СВЧ-МОЩНОСТИ проводник 7 выполнен из двух частей, соединенных разделительным конденсатором, и введен второй резистор, расположенный параллельно первому и подключенный одним концом к проводнику 7, а другим концом - к дополнительной КП. Дополнительная КП является калибровочным входом датчика СВЧ-МОЩНОСТИ. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. S I I W с: 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)(РЕСПУБЛИК

А1 (19) (и) (51)4 С 01 R 21/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

g ë ..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц,.

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Й::;;

Щ (21) 3840080/24-09 (22) 08.01.85 (46) 15,05.87. Бюл. Ф 18 (72) Б. А. Курчук (53) 62 1 . 31 7. 382 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1231472, кл. G 01 R 21/04, 1984.

Luskov. А.А. Мсгочаче powermeter for the mi1 i tary environmen t.—

Marconi Instrumentation, 1977, voI.

15,, Ф 6, Autumn, р. 125-130. (54) ДАТЧИК СВЧ-МОЩНОСТИ (57) Изобретение обеспечивает улучшение согласования и упрощение калибровки. На одной стороне диэлектрической подложки 1 размещен экран, а на другой стороне — резистор 9 и термоэлемент (T3) 3, горячий сдай которого расположен над резистором 9.

Между резистором 9 и ТЭ 3, продольные оси которых не .параллельны, помещена диэлектрическая теплопроводящая пластина (ДТПП) 11. Концы ТЭ 3

1 соединены с соответствующими контактными площадками (КП) 5, 6. Резистор

9 соединен одним концом с проводником 7, а другим концом через проводник 10 — с экраном. Мощность СВЧ-колебаний поступает на проводник 7 и, рассеиваясь на резисторе 9, вызывает его разогрев. Через ДТПП 11 разогревается горячий спай ТЭ 3. На КП

5, 6 появляется термоЭДС. Согласование обеспечивается подбором геометрических размеров ТЭ 3 и толщины

ДТПП 11. Для осуществления калибровки без отсоединения входа датчика

СВЧ-мощности проводник 7 выполнен из двух частей, соединенных разделительным конденсатором, и введен второй резистор, расположенный параллельно первому и подключенный одним концом к проводнику 7, а другим концом - к дополнительной КП. Дополнительная КП является калибровочным входом датчика СВЧ-мощности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1310740

Изобретение относится к технике

СВЧ, в частности к термоэлектрическим датчикам, преобразующим СВЧ-Mom,— ность в постоянное напряжение, и может быть использовано для измерения

СВЧ-мощности в различных СВЧ-радиотехнических устройствах.

Цель изобретения — улучшение согласования и упрощение калибровки, а также обеспечение калибровки без от- 10 соединения входа датчика СВЧ-мощности.

На фиг. 1 схематично изображен датчик СВЧ-мощности; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— датчик СВЧ-мощности, пример исполнения; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг.Э.

Датчик СВЧ-мощности представляет собой микрополосковую пЛату, которая содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой размещен экран 2, а на другой — термоэлемент

3 с горячим спаем 4, концы которого порознь электрически соединены с контактными площадками 5 и 6, являющими- 2э ся выходами датчика СВЧ-мощности, первый проводник 7, первый конец которого является входом 8 датчика СВЧмощности, а второй электрически соединен с первым концом первого резис- 30 тора 9, второй конец которого электри. чески соединен с экраном 2 с помощью второго проводника 10. Между термоэлементом 3 и первым резистором 9 помещена диэлектрическая теплопроводящая пластина 11, выполненная, например, в виде тонкой пленки, причем горячий спай 4 термоэлемента 3 помещен над первым резистором 9, а продольные оси термоэлемента 3 и первого резистора 9 не совпадают, на- пример взаимно перпендикулярны.

Датчик СВЧ-мощности по фиг. 3 и 4 содержит диэлектрическую подложку 1, на одной стороне которой размещен экран 2, а на другой — термоэлемент

3 с горячим спаем 4, концы которого электрически соединены с контактными площадками 5 и 6, являющимися выходами датчика, первый проводник 7, первый конец которого является входом

8 датчика, а второй электрически соединен с первыми концами первого 9 и второго 12 резисторов, причем второй конец первого резистора 9 электрически соединен с помощью второго проводника 10 с экраном 2, а второй конец второго резистора 12 электрически соединен с дополнительной контактной площадкой 13 „являющейся калибровочным входом датчика. Контактная площадка 13 электрически соединена по

СВЧ через развязывающий конденсатор

14 с экраном 2. Первый проводник 7 разделен на две части, электрически соединенные по СВЧ через разделительный конденсатор 15. Между термоэлементом 3 и первым 9 и вторым 12 резисторами помещена диэлектрическая теплопроводящая пластина 11, причем горячий спай 4 термоэлемента 3 помещен над первым 9 и вторым 12 резисторами, а продольные оси первого 9 и второго 12 резисторов и термоэлемента 3 не совпадают,, например взаимно перпендикулярны.

Датчик СВЧ-мощности по фиг. 1 и 2 работает следующим образом.

Поступающая на вход 8 датчика мощность СВЧ-колебаний или постоянного тока рассеивается в первом резисторе 9, вызывая разогрев последнего, а через диэлектрическую теплопроводящую пластину 11 и разогрев горячего спая 4 термоэлемента 3. На выходах датчика СВЧ-мощности появляется термоЭДС, пропорциональная поступающей мощности.

Условие согласования датчика обеспечивается подбором геометрических размеров термоэлемента 3 и толщины диэлектрической теплопроводящей пластины 11. При этом индуктивность первого резистора 9 компенсируется в рабочем диапазоне частот емкостью термоэлемента 3, связанного емкостной связью как с первым резистором

9, так и с экраном 2. Первый резистор 9 может иметь форму как прямоугольную, так и трапецеидальную или другую. Кроме того, в месте пересечения с термоэлементом первый резистор 9 может иметь ступенчатое изменение ширины.

Распределение температуры вдоль продольной оси резистора 9 при подаче на вход 8 датчика мощности СВЧ колебаний и мощности постоянного тока различно. Выбором расстояния от второго конца первого проводника 7 до горячего спая 4 термоэлемента 3 в пределах до 1/.2 длины резистора 9 обеспечивается условие равенства термоЗДС на выходах датчика в случаях подачи на его вход 8 как мощности СВЧ-колебаний рабочего диапазона частот, так и равной ей мощноС3 13107 ти постоянного тока. При этом обеспечивается равенство единице коэффициента эффективности датчика.

Датчик СВЧ-мощности по фиг. 3 и,4 работает следующим образом.

Поступающая на вход 8 датчика СВЧ мощность рассеивается в параллельно соединенных для токов СВЧ первом 9 и втором 12 резисторах, вызывая их разогрев, а также разогрев горячего 10 спая 4 термоэлемента 3. Поступающая на калибровочный вход мощность постоянного тока (постоянное калибровочное напряжение) рассеивается в последовательно соединенных для постоянно- 15 го тока первом 9 и втором 12 резисторах, также вызывая их разогрев, а также разогрев горячего сная 4 термоэлемента 3. В обоих случаях на выходах датчика появляется термоЭДС, 2р пропорциональная поступающей мощности. При этом калибровка датчика постоянным напряжением может осуществляться без отсоединения входа 8 датчика от выхода источника СВЧ-мощности, что обеспечивает дополнительные эксплуатационные удобства предлагаемого датчика, особенно необходимые при его использовании в составе измерителей СВЧ-мощности, встроенных в ЗР аппаратуру связи.

Таким образом, применение первого резистора 9, второго проводника

10 и диэлектрической теплопроводящей пластины 11 хотя и несколько услож- З5 няет конструкцию датчика, однако позволяет расширить его функциоиальные воэможности путем обеспечения возможности калибровки датчика постоянным напряжением, а также улучшить 4Р согласование датчика в рабочем диапазоне частот.

Кроме того, применение дополнительной контактной площадки 13, второго резистора 12,разделительного 45

15 и развязывающего 14 конденсаторов позволяет обеспечить дополнительные эксплуатационные удобства датчика

СВЧ-мощности за счет возможности

его калибровки постоянным напряжени- 50 ем без отсоединения входа датчика от выхода источника СВЧ-мощности.

40 4 формула изобретения

Датчик СВЧ-мощности, содержащий диэлектрическую подложку, на од-. ной стороне которой расположен экран, а на другой — термоэлемент, первый проводник и две контактные площадки, причем концы термоэлемента электрически соединены соответственно с контактными площадками, являющимися выходами датчика СВЧ-мощности, а один из концов первого проводника является входом датчика СВЧ-мощности, отличающийся тем, что, с цеЛью улучшения согласования и упрощения калибровки, в него введены первый резистор, второй проводник, диэлектрическая теплопроводящая пластина, при этом первый конец первого резистора электрически соединен с другим концом первого проводника, второй конец первого резистора посредством второго проводника — с экраном, а диэлектрическая теплопроводящая пластина расположе <а между термоэлементом и первым резистором, причем горячий спай термоэлемента размещен над первым резистором, а продольные оси термоэлемента и первого резистора не параллельны.

2. Датчик по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения калибровки без отсоединения входа датчика СВЧ-мощности, в него введены дополнительная контактная площадка, разделительный и развязывающий конденсаторы, второй резистор, установленный с продольным зазором относительно первого резистора, первый проводник выполнен из двух частей, которые соединены посредством разделительного конденсатора, первый конец второго резистора электрически соединен с другим концом первого проводника, а второй конец - с дополнительной контактной площадкой, являющейся калибровочным входом датчика

СВЧ-мощности, причем дополнительная, контактная площадка электрически соединена по СВЧ через развязывашщий конденсатор с экраном.

1310740

Фар 3

Составитель Е. Адамова

Текред Н. Глущенко

Редактор А. Огар

Корректор Q. Тигор

Заказ 1886/41 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4