Гімпілевіч Ю Б, Лащенко І В, Носкович В І, Овчаров П П Севастопольський національний технічний університет Студентське містечко, м Севастополь 99053, Україна

Анотація – Наведено результати дослідження мініатюрних детекторних секцій, побудованих на основі металізованої діелектричної пластини, що представляють собою відрізок плоских позамежних хвилеводів і призначених для використання в якості датчиків потужності мікрохвильових перетворювачів вимірювачів параметрів НВЧ пристроїв

I                                       Введення

Датчики потужності (ДМ) є важливими складовими частинами двенадцатіполюсних мікрохвильових перетворювачів (МП) інтерференційного і інтерференційно-рефлектометричним типів, широко використовуваних останнім час для побудови вимірників комплексних параметрів НВЧ пристроїв [1, 2]

, – Довжини хвиль у хвилеводах А і В, відпо

У більшості випадків ДМ виконуються у вигляді детекторних секцій на основі відрізків позамежних хвилеводів, встановлених торцем на широкій стінці основного хвилеводу і повязаних з ним щілинами звязку [3]

Тенденція мінімізації масогабаритних параметрів мікрохвильових перетворювачів стосується, в тому числі, і датчиків потужності

У доповіді розглянуто результати теоретичних і експериментальних досліджень малогабаритних детекторних секцій, побудованих на основі плоских позамежних хвилеводів, що мають спільні широкі стінки з основним хвилеводом

II                              Основна частина

Поява на ринку мініатюрних детекторних СВЧ діодів з барєром Шоттки в SMD виконанні сприяло прискоренню розробки малогабаритних детекторних секцій для вимірювальних мікрохвильових перетворювачів параметрів хвилеводних пристроїв Схематичне зображення детекторної секції та основного хвилеводу представлено на малюнку 1

Основний хвилевід МП (А), що має стандартні поперечні розміри пекло і ВД, за допомогою щілини, довжиною L і шириною S, повязаний з хвилеводом (В) детекторної секції, які мають розміри ав і Вв, виконаним у вигляді металізованої діелектричної пластини Товщина пластини (розмір вузької стінки хвилеводу В) прийнята рівною 1 мм У хвилеводі А поширюється хвиля типу Ню, електромагнітне поле хвилі такого ж типу збуджується і в хвилеводі В У відповідність з методикою, викладеною в [3], розрахована нормована комплексна амплі-•

туди і збудженої хвилі

Модуль комплексної амплітуди визначається виразом

Рис 1 Повязані щілиною хвилеводи А і В Fig 1 Waveguides А and В connected by а siot

ственно

При розрахунку співвідношення (1) враховувалося, що усереднена напруженість магнітного поля в центрі щілини для хвилеводу В визначається сумою падаючої і відбитої від закороченими кінця хвилі, при цьому відстань Zq вибрано таким, щоб

хвилі були синфазних

Перехідне загасання С між хвилеводами А і В без урахування поправки за рахунок кінцевої товщини загальної стінки визначається за формулою С =-20lgU

Експериментальна відпрацювання детекторних секцій здійснювалася на макеті МП, поперечні розміри основного хвилеводу якого рівні: ад = 72 мм, вд = 34 мм

Геометричні параметри щілини наступні:

Відносна діелектрична проникність ε матеріалу, що заповнює хвилевід В, дорівнює

8 = 2,56 Розміри хвилеводу Вв = 1мм розраховане значення = 45 мм Хвилевід В для детекторних секцій з метою зменшення розмірів зроблений позамежних Розмір широкої стінки обраний рівним 22 мм для заданого діелектрика, що заповнює хвилевід

Розглянуто кілька варіантів конструкції детекторної секції та підєднувань діода до волноводу Хороші результати по чутливості, широкополосности показані у варіанті конструкції, схематично зображеної на малюнку 1 Для порушення діода на верхній стінці хвилеводу У прорізана поперечна щілина на відстані 5 мм від збудливою щілини хвилеводу А, перпендикулярно щілини в її центрі до країв припаяний діод типу HSMS-2865 анод якого безпосередньо подкпючен до металізації, а катод через блокувальний конденсатор ємністю 27 пФ Відстань Zq від щілини звязку

хвилеводів до короткозамкненого кінця хвилеводу В становить 2мм Нижньої стінкою хвилеводу В в цьому варіанті є верхня стінка хвилеводу А, тобто металлизация нижньої стінки хвилеводу У вилучена Це спростило конструкцію, так як відпала необхідність вирізати на нижній стінці хвилеводу У щілину і поєднувати її з щілиною, прорізаної в хвилеводі А Крім того зявилася можливість збільшення чутливості детектора шляхом переміщення хвилеводу В в напрямку осі Z .

Максимальна чутливість спостерігається при суміщенні щілини прорізаної в хвилеводі А і щілини у верхній стінці хвилеводу В

III                                   Висновок

Розглянуті датчики потужності за своїми електричними і габаритними показниками задовольняють вимогам, що предявляються до мікрохвильових перетворювачів, призначеним для калібруються вимірників параметрів хвилеводних вузлів і трактів Перспективи подальших досліджень у даному напрямку повязані з удосконаленням характеристик малогабаритних детекторних секцій

IV                           Список літератури

[1] гімпілевіч Ю Б, Носкович В І Малогабаритний Калібруемие мікрохвильовий перетворювач інтерферон ренціонно-рефлектометричним типу / / Радіотехніка: Всеукр Міжвід наук-техн СБ – Харків, 2004 – Вип139-С 136-141

[2] Гімпілевіч Ю Б, Носкович В І Алгоритм обробки вимірювальних сигналів мікрохвильового перетворювача інтерференційного типу / / Радіотехніка: Всеукр Міжвід наук-техн СБ – Харків, 2005 – Вип140 – С

92-95

[3] Пащенко І В Облік протяжності щілин при синтезі та аналізі хвилеводних елементів звязку / / Изв вузів

Сер Радіоелектроніка – 1999 – Т42, № 1 – С33-38

POWER TRANSDUCERS REALIZED ON THE FLAT BELOW-CUTOFF WAVEGUIDE FILLED WITH DIELECTRIC FOR MICROWAVE CONVERTERS OF COMPLEX PARAMETERS

Gimpilevich J B, Lashchenko I V,

Noskovich V I, Ovcharov P P

Sevastopol National Technical University Studgorodok, Sevastopol, 99053, Ukraine Ph: (0692) 235258

Abstract – The results of researches of tiny detector heads constructed on the basis of the metallized dielectric plate are given

I                                         Introduction

The interference and interference-reflectometer devices for measuring of the microwave parameters are widely used recently Their power transducers are carried out on the basis of the below-cutoff waveguides installed by a butt-end to the basic waveguide wide wall In this work the construction method of power transducers on the basis of the flat waveguides having the general wide walls with the basic waveguide is offered

II                                        Main Part

The offered microwave converter is constructed on the basis of a standard section rectangular waveguide A To reduce sizes the detector section waveguide У is below cutoff It is made of the metallized dielectric plate, dielectric thickness

1 mm, ε = 2,56 The waveguide У is located in a parallel plane to a waveguide A wide wall closely to it

In a waveguide A the wave of type Ню extends, in a waveguide В the same type wave is excited by connection slot cut in the top wide wall of a waveguide A In the bottom wall of a waveguide В the same slot is cut, or the bottom layer of metallization is moved off absolutely The normalized complex amplitude of the excited wave and coupling loss between waveguides are calculated

Experimental researches were carried out by a breadboard model constructed on the basis of a rectangular waveguide, section 72×34 mm, width of a wide wall of a secondary waveguide is 22 mm

SMD detector microwaves Schottky diodes were used The diode is installed above a slot cut in the top wide wall of a waveguide У on the adjusted distance from an exciting slot

III                                       Conclusion

The considered power transducers are tiny: they can be used for calibrated sets measuring of waveguides units and paths parameters

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р