Вимірювання потужностей НВЧ

Реферат на тему:

Вимірювання потужностей НВЧ.

НП — детектори не можуть використовуватись для вимірювання, бо з часом вони самі змінюються, тобто не існує однакових НП — детекторів. Найбільш точні методи — калориметричні, але вони розраховані на великі потужності (>1Вт). Використовують термістори і болометри:

• - НП-бусинка. Це все поміщують у термостат. Але це знову ж дає мало переваг у порівнянні з НП-детекторами.

$$\begin{array}{c}{P}_{\text{погл}}={Р}_{\text{пад}}-{Р}_{\text{від}}\\ {Р}_{\text{пад}}={\text{cV}}_{\text{пад}}^2\\ {Р}_{\text{від}}={\text{cV}}_{\text{від}}^2\\ ||=\frac{V_{\text{від}}}{V_{\text{пад}}}\end{array}$$.

Тоді можна записати:

$$P_{\text{погл}}={Р}_{\text{пад}}\left(1-{||}^2\right)$$, звідки маємо $${Р}_{\text{пад}}=\frac{P_{\text{погл}}}{1-{||}^2}=\frac{1}{}$$ .

Перевага бусинки — в електроніці. Намалюємо вимірювальний міст: $$$$ — з’являється тому, що НВЧ нагріває по поверхні, а батарейка — по об'єму.

Спочатку міст балансується опором $$R$$ тобто гальванометр нічого не показує.

Подаємо НВЧ, тобто болометр перегрівається, баланс порушується. Для встановлення балансу опір $$R$$ збільшуємо так, щоб загальна потужність: $${Р}_{\text{НВЧ}}={Р}_{{\text{пост}}_0}-{Р}_{\text{пост}}$$. Для точності використовують $$$$. Інколи потрібно зменшити падаючу потужність. Для цього використовують атенюатори (поглинаюча пластина, що вставляється в хвилевід). Вони можуть зменшувати потужність на 30−40 дБ. Існують прецизійні атенюатори, точність 0,01 дБ:

$$J\text{~}\text{Cos}$$, а потужність, що поглинається, $$\text{~}J$$. А залежність кута можна визначити точно.

Існують направлені відгалужувачі:

$${Р}_1\text{~}{\text{SP}}_{\text{пад}}\mathrm{:}\text{10}:\text{30}\text{дБ}$$.

У випадку, зображеному справа, потужність йде в одному напрямку:

Лівий відгалужувач реагує лише на відбиту хвилю, правий — на падаючу. Компаратор автоматично рахує Г.

У мікроелектроніці використовують мікросмужкові шлейфові відгалуджувачі.

Існують розподілені розгалджувачі - (для верхньої смуги пропускання) — тут випромінює щілина.

Записуємо за принципом Гюйгенса: $${\text{dB}}_4={\mathit{}}_1{e}^{-{\mathit{i}}_0}\text{dz},{\text{dB}}_2={\mathit{}}_1{e}^{-2\mathit{i}}\text{dz}$$, проінтегрувавши одержимо:

$$\begin{array}{c}{B}_4={\text{dB}}_4=l_0{A}_1{e}^{-\mathit{i}{l}_0}\\ B_2={\text{dB}}_2=A_1\frac{1}{}\text{Sin}{l}_0{e}^{-\mathit{i}{l}_0}\end{array}$$, коефіцієнт направленості $$D=\text{20}\text{lg}\frac{B_4}{B_2}=\text{20}\text{lg}\frac{l_0}{\text{Sin}{l}_0}$$ — можливо таке, що $$B_2>B_4$$. При $$l=\frac{{\mathit{n}}_0}{2}=>B_2=0$$ — це направлений відгалужувач. Однак, розміри цього відгалужувача пропорційні довжині хвилі, що дуже багато. Тому використовують відгалужувач Бете:

Виявляється, що зв’язок цього хвильоводу з трубами існує по ЕМП, і фаза зв’язків по ЕП та МП — різна. Розглянуто зв’язок по ЕП, тепер по МП:

$${}_1={}_2,{}_1=-{}_2$$ — тобто хвиля піде лише у ліву трубу: від діелектричного зв’язку все «+», від магнітного «+» та «-», тобто в правій трубці $$+-0$$. Хвиля піде у ліву трубу.