Измерение СВЧ мощности — страница 6

  • Просмотров 1189
  • Скачиваний 23
  • Размер файла 66
    Кб

Измерение мощности отраженной волны, необходимое для определения проходящей мощности, может осуществляться тем же ответвителем, или вторым, развернутым на 180°. Достоинствами ваттметров на основе направленных ответвителей являются широкие пределы измеряемой мощности 10-4...105 Вт; возможность раздельного измерения падающей, отраженной и проходящей мощности. Диапазон частот таких ваттметров 0,03... 40 ГГц, пределы допускаемых

погрешностей 2,5... 10 %. Измерение мощности преобразователями Холла Прямое перемножение при измерении мощности можно также получить, используя полупроводниковые преобразователи Холла. Если специальную полупроводниковую пластину, по которой течёт ток I (показан пунктиром на рис. 4, а), возбуждаемый электрическим полем напряженностью E, поместить в магнитное поле с напряженностью H (индукцией В), то между ее точками, лежащими на

прямой, перпендикулярной направлениям протекающего тока I и магнитного поля, возникает разность потенциалов (эффект Холла), определяемая как Ux = kEH где k — коэффициент пропорциональности. Согласно известной в физике теоремы Умова-Пойнтинга, плотность потока проходящей мощности СВЧ-колебаний в некоторой точке поля определяется векторным произведением электрической и магнитной напряженностей этого поля П = [ЕН[. Отсюда, если ток

I будет функцией электрической напряженности E, то с помощью датчика Холла можно получить следующую зависимость напряжения от проходящей мощности:Ux = gP, где g— постоянный коэффициент, характеризующий образец — частоту и пр. Для измерения такой мощности пластину полупроводника (пластинку Холла — ПХ) помещают в волновод, как показано на 4,6. Рис. 4 Преобразователи Холла: а — возникновение эффекта в электромагнитном поле, б—

принцип измерения мощности в волноводе Рассмотренный измеритель проходящей мощности обладает следующими достоинствами: • может работать при любой нагрузке, а не только при согласованной; • высокое быстродействие ваттметра дает возможность применять его при измерении импульсной мощности. Однако практическая реализация ваттметров на эффекте Холла — достаточно сложная задача в силу многих факторов. Тем не менее, существуют

ваттметры, измеряющие проходящую импульсную мощность до 100 кВт с погрешностью не более 10 %. Ваттметры на основе эффекта "горячих" носителей тока Из физики известно, что под воздействием электрического поля в полупроводнике увеличивается средняя хаотическая скорость свободных носителей зарядов или дырок), что эквивалентно повышению их температуры относительно температуры кристаллической решетки материала. Это явление в