Способ регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода

 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения - повышение точности. Способ регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода заключается в том, что возбуждают исследуемый многоволновый волновод, перемещают в его раскрыве зонд, работающий в пассивном режиме, принимают электромагнитное поле, рассеянное зондом в сторону раскрыва, и измеряют его амплитуду, фазу и поляризацию. Цель достигается тем, что принимают излученное зондом в сторону раскрыва линейно поляризованное электромагнитное поле при двух взаимно перпендикулярных положениях зонда, измеряют амплитуду и фазу этого поля и нормируют к ним значения амплитуды, фазы и поляризации, измеренные при работе зонда в пассивном режиме. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1597786 д 1 (19) (11) (51)5 G 01 R 29/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4280827/24-09 (22) 08.07.87 (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (71) Воронежский государственный университет им. Ленинского комсомола (72) Б. И. Власов, Ю. С. Обтемперанский, В. М., Шарков и С. Н., Шульженко (53) 621.317 (088.8) (56) Бахрах Л. Д., Курочкин А. П. Голография в микроволновой технике. — М.:

Сов. радио, 1979, с. 150.

Радиотехника и электроника, т. 29, № 9, 1984, с. 1806 — 1809.

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может быть использовано для автоматизированных измерений поля в раскрыве многоволновых трактов.

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже изображена схема устройства, иллюстрирующая способ регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода.

Устройство для регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода содержит модулятор 1 электронно-лучевого сканера, зонд 2, экранную структуру 3, ко2 (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ П РОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ В РАСКРЫВЕ МНОГОВОЛ НОВОГО ВОЛ НОВОДА (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ. Цель изобретения — повышение точности. Способ регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода заключается в том, что возбуждают исследуемый многоволновый волновод, перемещают в его раскрыве зонд, работающий в пассивном режиме, принимают электромагнитное поле, рассеянное зондом в сторону раскрыва, и измеряют его амплитуду, фазу и поляризацию. Цель достигается тем, что принимают излученное зондом в сторону раскрыва линейно поляризованное электромагнитное поле при двух взаимно перпендикулярных положениях зонда, измеряют амплитуду и фазу этого поля и нормируют к ним значения амплитуды, фазы и поляризации, измеренные при работе зонда в пассивном режиме. 1 ил. торая содержит диэлектрический слой в виде планарного волновода, исследуемый многоволновый волновод 4, амплифазометры 5 Q0 трактов обработки ортогонально поляризо- . ©) ванных сигналов, сумматоры 6, направленный поляризационный разделитель 7, синхронные детекторы 8, фазовращатели 9, волноводный переключатель 10, аттенюаторы

11, генератор 12 СВЧ и блок 13 регистрации (ЭВМ). Ь

Устройство регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода работает следующим образом.

Вол новодный перекл юч атель 10 устанавливается в положение, обеспечивающее

1597786 подключение выхода генератора 12 к входу исследуемого многоволнового волновода 4 через основной тракт направленного поляризационного разделителя 7, Тем самым осуществляется возбуждение исследуемого многоволнового волновода 4, на выходном раскрыве которого формируется суммарная картина поля, распределение которого необходимо измерить. Измерение осуществляется путем регистрации переотраженной зондом 2 части исследуемого .поля назад в многоволновый волновод 4. При этом в связи с малыми размерами зонда 2, интенсивность переотраженного поля существенно ниже интенсивности многоволнового потока, который формирует исследуемое поле на раскрыве. Поэтому переотраженное поле и многоволновый поток практически не взаимодействуют, а искажения, вносимые зондом 2, достаточно малы.

Переотраженный зондом 2 поток, пройдя многоволновый волновод 4 в обратном направлении, поступает в направленный поляризационный разделитель 7. С выходов вспомогательных трактов направленного поляризационного разделителя 7 две ортогональнополяризованные компоненты анализируемого поля поступают на первые входы сумматоров 6. На вторые входы сумматоров 6 через фазовращатели 9 и аттенюаторы 11 подается опорный сигнал от генератора 12.

Проводя соответствующую регулировку фазовращателя 9 и аттенюатора 11, можно компенсировать фоновую составляющую анализируемого поля, возникающую из-за частичного отражения от невозбужденной экранной структуры 3. Таким образом, с выходов сумматоров 6 на сигнальные -входы амплифазометров 5 поступают ортогональнополяризованные компоненты анализируемого поля с скомпенсированными фоновыми составляющими по каждой из них. На опорные входы амплифазометрав 5 от генератора 12 подается опорный сигнал, обеспечивающий получение на выходе амплифазометров 5 квадратурных компонент ортогонально-поляризованных сигналов. Для более эффективного выделения сигнала отраженного от зонда 2 производится модуляция его отражающей способности с помощью модулятора 1. Квадратурные сигналы с выходов амплифазометров 5 подаются на сигнальные входы синхронных детекторов 8, На опорные входы синхронных детекторов 8 подается выходное напряжение модулятора 1. С выходов синхронных детекторов 8 продетектированные квадратурные компоненты подаются в блок 13, где с их помощью регистрируется амплитуда и фаза ортогональных компонент исследуемого поля.

После этих измерений волноводный переключательл ь 10 переводится в положен ие, обеспечивающее подключение выхода генератора 12 к экранной структуре 3. При этом от генератора 12 возбуждается только экранная структура 3. Возбуждения многоволнового волновода 4 не происходит.

В экранной структуре 3 распространяется бегугцая поверхностная волна основного типа, Переизлучение этой волны в сторону раскрыва многоволнового волновода 4 осуществляется с помощью зонда 2, выполняющего роль переизлучаюшей неоднородности. Вследствие того, что пассивный зонд (т. е. локальная область повышенной концентрации неравновесных носителей заряда в полупроводнике) имеет вид линейно поляризованного вибратора, поле, переизлученное в сторону многоволнового волновода 4, является линейно поляризованным.

15 Изменяя взаимную ориентацию зонда 2 и раскрыва многоволнового волновода 4, можно переизлучать два ортогональных колебания. Линейно поляризованные волны, пройдя многоволновый волновод 4 в обратном направлении разделяются по своим ортогональным составляющим в направленном поляризационном разделителе 7. Дальнейшая обработка аналогична режиму пассивного зондирования.

Таким образом, в этом режиме в блоке 13

25 регистрируется характеристика обратного рассеяния для двух ортогональных поляризаций поля, переизлученного зондом обратно в многоволновый волновод 4. В блоке 13 осуществляется также нормировка ранее измеренного амплитудного и фазового рас30 пределения анализируемого поля на амплитудные и фазовые отсчеты характеристики обратного рассеяния. Это исключает из распределения анализируемого поля ошибку, определяемую дифракционным преобразованием обратного потока в канал приемника.

35 Тем самым повышается точность и достоверность измерения исследуемого распределения поля в зоне раскрыва многоволнового волновода.

Формула изобретения

Способ регистрации пространственного распределения электромагнитного поля в раскрыве многоволнового волновода, заключающийся в подаче на него СВЧ-сигнала, 45 перемещении в раскрыве многоволнового волновода зонда, работающего в пассивном режиме, приеме рассеянного зондом в сторону раскрыва электромагнитного поля и измерении его амплитуды, фазы и поляризации, отличающийся тем, что, с целью повы50 шения точности, переводят зонд в режим излучения, подавая на него СВЧ-сигнал, принимают излученное зондом в сторону раскрыва линейно поляризованное электромагнитное поле при двух взаимно перпендикулярных положениях зонда, измеряют амплитуду, 55 фазу и поляризацию этого поля и нормируют по ним значения амплитуды, фазы и поляризации, измеренные при работе зонда в пассивном режиме.

1597786

Составитель М. Кромин

Редактор С. Патрушева Техред А. Кравчук Корректор Л. Патай

Заказ 3052 Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101