Способ измерения абсолютных значенийнапряженности электрического поля

.Союз Соввтскик

Социапиетичвскин

Рвспублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)824081 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено «0.01. 79 (21) 2711786/! 8-09 (51 } М. Кл.

6 01 R 29/08 с присоединением заявки М—

Ввударатевнвы11 квинтет

ИСР вв девам взеВретеннй и втнрытн1т (23) Приоритет—

Опубликоваио23.04. 81 ° Бюллетень М 15

Дата опубликования описания 25 04 8 1 (53) УДК 621.317 (088. 8) (72} Авторы изобретения

В. А. Кутовой, В.И.Маханьков и И. С. Сидоренко (541 СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ

Изобретение относится к измерительной технике на СВЧ.

Известен способ измерения абсолютных.значений напряженности,например, в.объемном резонаторе электрического поля, заключающийся во введении зонда в измеряемое поле II) ..

Однако известный способ не обеспечивает .высокую точность измерений.

Цель изобретения — повыщение точ19 ности измерений.

Поставленная цель достигается тем,,что в способе. измерения абсолютных значений напряженности электрического

lS поля, например, в объемном резонаторе, основанном на введении в измеряемое поле зонда, дополнительно определяют конфигурацию измеряемого поля в околозондовом пространстве, например, методом пробного тела, а абсолютное значение напряженности измеряемого электрического поля определяют путем сравнения показаний зонда в поле такой же конфигурации с известной напряженностью.

На фиг. 1 изображено устройство, поясняющее способ; на фиг. 2 — устройство для градуировки зонда.

Устройство (фиг.l) содержит объемный резонатор 1 правильной цилиндрической формы, возбужценный на волне типа ЕО1о, в котором известен характер распределения Е поля. В отверстие в днище объемного резонатора 1 введен плоский пристенный зонд, состоящий из тонкого металлического диска 2 и контактного вывода 3, закрепленного в центре тонкого металлического диска

2. Через тонкую дуулектрическую прокладку 4 указанный диск 2 плотно прижат.к днищу. Контактный вывод 3 подсоединен через детектор 5 к индикаторному прибору 6. При возбуждении объемного резонатора l высокочастотного генератора 7 пр индикаторному прибору можно судить о наличии поля в околозондовом пространстве у поверх30

Формула изобретения

3 8240 но-. ти тонкого металлического диска 2.

Если при этом учесть, что металлический диск 2 и диэлектрическая прокладка 4 достаточно тонкие, и конфигурация их поверхности практически пов5 торяет поверхность днища объемного резонатора 1, где они закреплены, то можно утверждать, что конфигурация поля у поверхности диска 2 аналогична полю в случае отсутствия последнего, что подтверждается экспериментом. Зная характер распределения поля и абсолютное значение напряженности электрического поля в какой-либо точке, можно определить абсолютное значение напряженности электри- ческого поля в любой точке исследуемого объемного резонатора 1 по формуле

Е= А Z„y (qe ), где Š— амплитудное значение продольЕ ной составляющей электрического поля;

А — произвольная постоянная;

2о — волновое сопротивление свободного пространства; бесселева функция нулевого

О порядка;

0 — диаметр объемного резонатора 1;

r — координата точки, в которой определяется напряженность поля.

Для определения напряженности электрического поля в точке, что дает возможность найти произвольную постоянную А по формуле, тот же измерительный зонд, детектор 5 и индикаторный прибор 6 градуируют в абсолютных единицах напряженности электрического 4> поля конденсатора (фиг.2} при различных уровнях ВЧ мощности, закрепив зонд на пластине 8 плоскопараллельного конденсатора, аналогично тому, как он был закреплен на стенке объем- 45 ного резонатора !. Между пластинами

8 конденсатора с помощью генератора 7 на резонасной частоте исследуемого объемного резонатора создают известную разность потенциалов с аналогич1 ной конфигурацией поля в околозондовом пространстве исследуемого объемного резонатора 1 и регистрируют показания прибора 9. (Конфигурация электрического . поля, на фиг. и 2э по 55 казана с помощью линий векторов).

Таким образом, для измерения распре81 ф деления абсолютных значений напряженности электрического поля в исследуемом объемном резонаторе l (фиг. l) достаточно сравнить показания индикаторного прибора 6, подключенного к зонду, с его показаниями при градуировке в известном поле электрического конденсатора (фиг.2).

Точность измерений устройств, реализующих способ,в основном определяется классом точности используемого в качестве прибора 9 лампового вольтметра В3-43 и по экспериментальным данным на часототе 150 ИГц составляет 87.

Таким образом, для проведения измерения абсолютного значения напряженности электрического поля в объемных резонаторах по сравнению с известным способом для каждого из исследуемых резонаторов, имеющих различные резонансные частоты, не требуется иметь отдельный с известными!и свойствами резонатор, так как для создания известных электрических полей используется электрический конденсатор, работающий в широкОм диапазоне частот.

Предлагаемый способ позволяет упростить и повысить оперативность измерения абсолютного значения напряженности электрического поля в резонансных ускоряющих структурах и других ВЧ устройствах.

Способ измерения абсолютных значений напряженности электрического поля, например, в объемном резонаторе, основанный на введении зонда в измеряемое поле, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, дополнительно определяют конфигурацию измеряемого поля н околозондовом пространстве, например, методом пробного тела, а абсолютное значение напряженности измеряемого электрического поля определяют путем сравнения показаний зонда в поле такой же конфигурации с изгестной напряженностью.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Тишер Ф. Техника измерений на сверхвысоких частотах. И., Физматгиэ

1963, с. 343.