Microwave-engineering-measurement-devices
測定機器
マイクロ波測定デバイスの中でも、マイクロ波デバイスで構成されるマイクロ波ベンチのセットアップは重要な場所です。 このセットアップ全体は、わずかな変更で、ガイド波長、自由空間波長、カットオフ波長、インピーダンス、周波数、VSWR、クライストロン特性、ガンダイオード特性、電力測定などの多くの値を測定できます。
電力を決定する際に、マイクロ波によって生成される出力は、一般に価値がありません。 それらは、伝送ラインの位置によって異なります。 マイクロ波電力を測定する機器が必要です。これは一般に、マイクロ波ベンチのセットアップになります。
マイクロ波ベンチの一般的な測定セットアップ
このセットアップは、詳細に観察できるさまざまな部分の組み合わせです。 次の図は、セットアップを明確に説明しています。
信号発生器
名前が示すように、数ミリワットのオーダーでマイクロ波信号を生成します。 これは、速度変調技術を使用して連続波ビームをミリワット電力に変換します。
Gunnダイオード発振器またはReflex Klystronチューブは、このマイクロ波信号発生器の例です。
精密減衰器
これは、希望の周波数を選択し、出力を0〜50db付近に制限する減衰器です。 これは可変であり、要件に応じて調整できます。
可変減衰器
この減衰器は減衰量を設定します。 これは、値の微調整として理解でき、読み取り値はPrecision Attenuatorの値と照合されます。
アイソレーター
これにより、検出器マウントに到達するのに不要な信号が除去されます。 アイソレータは、信号が導波管を一方向にのみ通過できるようにします。
周波数計
これは、信号の周波数を測定するデバイスです。 この周波数メーターを使用すると、信号を共振周波数に調整できます。 また、信号を導波管に結合する機能も提供します。
水晶検出器
水晶検出器プローブと水晶検出器マウントは上の図に示されており、検出器はプローブを介してマウントに接続されています。 これは、信号の復調に使用されます。
定在波インジケータ
定在波電圧計は、定在波比をdB単位で読み取ります。 導波管には、信号のクロックサイクルを調整するためのギャップがあります。 導波管によって送信された信号は、BNCケーブルを介してVSWRまたはCROに転送され、その特性が測定されます。
リアルタイムアプリケーションでセットアップされたマイクロ波ベンチは次のようになります-
ここで、このマイクロ波ベンチの重要な部分であるスロット付きラインを見てみましょう。
スロットライン
マイクロ波伝送ラインまたは導波管では、電磁界は、発生器からの入射波と発生器への反射波の合計と見なされます。 反射は、不一致または不連続を示します。 反射波の大きさと位相は、反射インピーダンスの振幅と位相に依存します。
得られた定在波は、効果的な伝送のためのインピーダンス不整合に関する知識を持つために必要な伝送ラインの欠陥を知るために測定されます。 このスロットラインは、マイクロ波デバイスの定在波比の測定に役立ちます。
建設
スロットラインは、測定を行う必要がある伝送ラインのスロットセクションで構成されています。 必要に応じてプローブを接続できるようにするための移動プローブキャリッジと、機器を取り付けて検出するための機能があります。
導波管では、幅広の側面の中心に軸方向にスロットが作られています。 結晶検出器に接続された可動プローブは、導波管のスロットに挿入されます。
操作
水晶検出器の出力は、印加される入力電圧の2乗に比例します。 可動式プローブは、その位置で便利で正確な測定を可能にします。 しかし、プローブが移動すると、その出力は導波管内に形成される定在波パターンに比例します。 ここでは、正確な結果を得るために可変減衰器が採用されています。
出力VSWRは次の方法で取得できます。
VSWR = \ sqrt \ {\ frac \ {V _ \ {max}} \ {V _ \ {min}}}
ここで、$ V $は出力電圧です。
次の図は、ラベルの付いたスロット付き回線のさまざまな部分を示しています。
上図でラベル付けされている部分は、次のことを示しています。
- ランチャー-信号を招待します。
- 導波管の小さいセクション。
- Isolator-光源への反射を防ぎます。
- ロータリー可変減衰器-微調整用。
- Slotted section-信号を測定します。
- プローブの深さ調整。
- 調整の調整-精度を得るため。
- クリスタル検出器-信号を検出します。
- 一致した負荷-終了した電力を吸収します。
- 短絡-負荷と交換するための準備。
- 回転ノブ-測定中に調整します。
- バーニアゲージ-正確な結果のため。
オシロスコープで低周波変調信号を取得するには、調整可能な検出器を備えたスロット付きラインを使用します。 調整可能な検出器を備えたスロット付きラインキャリッジを使用して、以下を測定できます。
- VSWR（電圧定在波比）
- 定在波パターン
- インピーダンス
- 反射係数
- リターンロス
- 使用される発電機の周波数
調整可能な検出器
調整可能な検出器は、低周波の方形波変調マイクロ波信号を検出するために使用される検出器マウントです。 次の図は、調整可能な検出器マウントの概念を示しています。
次の図は、このデバイスの実際のアプリケーションを表しています。 終端で終了し、もう一方の端に上記のように開口部があります。
マイクロ波伝送システムと検出器マウントを一致させるために、調整可能なスタブがよく使用されます。 調整可能なスタブには3つの異なるタイプがあります。
- 調整可能な導波管検出器
- 調整可能な同軸検出器
- 調整可能なプローブ検出器
また、のような固定スタブがあります-
- 広帯域調整プローブを修正
- 固定導波管一致検出器マウント
検出器マウントは、マイクロ波ベンチの最後のステージで、最後に終端されています。
