Национальный технический университет Украины Киевский
политехнический институт, Ивкин Павел Витальевич, УДК
621.317.78.
Специальность 05.12.07 – «Антенны и устройства микроволновой техники».
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Научный руководитель: Вунтесмери Владимир Семёнович, кандидат технических наук, доцент.
Содержание:
Перечень условных обозначений.
Введение.
Методы измерения проходящей мощности в волноводах.
Измерение проходящей мощности в одномодовых волноводах.
Методы измерения проходящей мощности в многомодовых волноводах.
Гальваномагнитные преобразователи электромагнитного поля на основе ферромагнитных плёнок.
Гальваномагнитные явления в тонких ферромагнитных плёнках.
Использование ферромагнитных плёнок для измерения проходящей мощности.
Вывод.
Применение гальваномагнитных преобразователей для измерения проходящей мощности в двухмодовом волноводе.
Анализ распределения плотности потока мощности в двухмодовом волноводе.
Измерение проходящей мощности избирательно по типам волн в двухмодовом волноводе.
Измерение суммарной проходящей мощности в двухмодовом волноводе.
Погрешность метода измерения проходящей мощности в двухмодовом волноводе гальваномагнитными преобразователями.
Экспериментальное исследование проходящей мощности в двухмодовом волноводе гальваномагнитными преобразователями.
Стенд для измерения проходящей мощности в двухмодовом волноводе.
Проведение измерений.
Обработка результатов измерений.
Определение матрицы рассеяния гальваномагнитных преобразователей в двухмодовом волноводе.
Упрощённая модель гальваномагнитного преобразователя.
Определение тока, возбуждаемого в гальваномагнитном преобразователе.
Определение напряжённости полей, переизлучённых гальваномагнитным преобразователем.
Определение коэффициентов матрицы рассеяния.
Расчет коэффициентов матрицы рассеяния гальваномагнитного преобразователя.
Расчет коэффициентов матрицы рассеяния системы гальваномагнитных преобразователей.
Измерение проходящей мощности в многомодовом волноводе гальваномагнитными преобразователями.
Распределение плотности потока мощности отдельных типов волн в многомодовом волноводе.
Распределение плотности потока мощности суммарного электромагнитного поля в многомодовом волноводе.
Определение проходящей мощности в многомодовом волноводе избирательно по типам волн.
Определение суммарной проходящей мощности волн типа нm0 и h0n в многомодовом волноводе.
Заключение.
Список использованных источников.
Приложение а.
Приложение б.
Аннотация:
Диссертация посвящена измерению проходящей мощности в многомодовых волноводах. Рассмотрены различные методы измерения проходящей мощности в многомодовом волноводе. Отмечено, что существующие методы измерения проходящей мощности в многомодовых волново-дах можно разделить на две основные группы. К первой группе относятся методы, использующие ответвители или преобразователи типов волн, ко второй группе – методы, использующие много-зондовые системы.
Методы первой группы предполагают пространственное разделение типов волн и характе-ризуются сложностью и громоздкостью конструкции измерительной системы, а также работой преимущественно на согласованную нагрузку. Многозондовые методы предполагают зондирова-ние электромагнитного поля в нескольких точках поперечного сечения волновода и в нескольких поперечных сечениях. Многозондовые методы позволяют работать с несогласованной нагрузкой, однако они характеризуются использованием большого количества зондов и сложностью конст-рукции и настройки зондов.
Для устранения указанных недостатков предложено использовать для измерения проходя-щей мощности в многомодовых волноводах гальваномагнитные преобразователи электромагнит-ного поля. Рассмотрены физические свойства гальваномагнитных преобразователей, позволяющие использовать их для измерения проходящей мощности в трактах с несогласованной нагрузкой. Выходной сигнал гальваномагнитных преобразователей пропорционален среднему за период зна-чению вектора Пойнтинга в точке расположения преобразователя. Гальваномагнитные преобразо-ватели характеризуются большим динамическим диапазоном измеряемых мощностей, высоким быстродействием и широким диапазоном перестройки по частоте. Перестройку преобразователя легко обеспечить изменением внешнего постоянного подмагничивающего поля.
Проведён анализ распределения плотности потока мощности в двухмодовом волноводе. На примере двухмодового волновода, показаны основные преимущества использования гальваномаг-нитных преобразователей для измерения проходящей мощности. Показано, что для измерения проходящей мощности в двухмодовом волноводе избирательно по типам волн достаточно трёх гальваномагнитных преобразователей. При измерении суммарной проходящей мощности доста-точно двух преобразователей. Величина мощности определяется по показаниям вольтметра, под-ключенного непосредственно к преобразователям.
В работе описан эксперимент по измерению проходящей мощности в двухмодовом волно-воде с помощью гальваномагнитных преобразователей. Мощность измерялась двумя методами: при помощи гальваномагнитных преобразователей и с помощью направленных модоселективных ответвителей. Результаты, полученные двумя методами, сравнивались между собой. Полученное отклонение между измерениями двумя методами находится в пределах погрешности измерения используемых ваттметров. В результате проведённого эксперимента подтверждены теоретические положения, полученные при анализе электромагнитного поля в двухмодовом волноводе.
С целью оценки влияния преобразователей на структуру поля в двухмодовом волноводе, были найдены выражения для коэффициентов матрицы рассеяния гальваномагнитных преобразо-вателей в двухмодовом волноводе. Расчёты по данным выражениям показали незначительное влияние преобразователей на структуру поля в двухмодовом волноводе и отсутствие взаимного преобразования типов волн при симметричном расположении трёх преобразователей на широкой стенке двухмодового волновода.
Описан общий случай определения проходящей мощности гальваномагнитными преобразо-вателями в многомодовом волноводе, в котором может распространяться N типов волн. Отмечает-ся, что в этом случае необходимое количество гальваномагнитных преобразователей почти в четы-ре раза меньше, чем при использовании зондов электрического поля в многозондовом методе.
Специальность 05.12.07 – «Антенны и устройства микроволновой техники».
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Научный руководитель: Вунтесмери Владимир Семёнович, кандидат технических наук, доцент.
Содержание:
Перечень условных обозначений.
Введение.
Методы измерения проходящей мощности в волноводах.
Измерение проходящей мощности в одномодовых волноводах.
Методы измерения проходящей мощности в многомодовых волноводах.
Гальваномагнитные преобразователи электромагнитного поля на основе ферромагнитных плёнок.
Гальваномагнитные явления в тонких ферромагнитных плёнках.
Использование ферромагнитных плёнок для измерения проходящей мощности.
Вывод.
Применение гальваномагнитных преобразователей для измерения проходящей мощности в двухмодовом волноводе.
Анализ распределения плотности потока мощности в двухмодовом волноводе.
Измерение проходящей мощности избирательно по типам волн в двухмодовом волноводе.
Измерение суммарной проходящей мощности в двухмодовом волноводе.
Погрешность метода измерения проходящей мощности в двухмодовом волноводе гальваномагнитными преобразователями.
Экспериментальное исследование проходящей мощности в двухмодовом волноводе гальваномагнитными преобразователями.
Стенд для измерения проходящей мощности в двухмодовом волноводе.
Проведение измерений.
Обработка результатов измерений.
Определение матрицы рассеяния гальваномагнитных преобразователей в двухмодовом волноводе.
Упрощённая модель гальваномагнитного преобразователя.
Определение тока, возбуждаемого в гальваномагнитном преобразователе.
Определение напряжённости полей, переизлучённых гальваномагнитным преобразователем.
Определение коэффициентов матрицы рассеяния.
Расчет коэффициентов матрицы рассеяния гальваномагнитного преобразователя.
Расчет коэффициентов матрицы рассеяния системы гальваномагнитных преобразователей.
Измерение проходящей мощности в многомодовом волноводе гальваномагнитными преобразователями.
Распределение плотности потока мощности отдельных типов волн в многомодовом волноводе.
Распределение плотности потока мощности суммарного электромагнитного поля в многомодовом волноводе.
Определение проходящей мощности в многомодовом волноводе избирательно по типам волн.
Определение суммарной проходящей мощности волн типа нm0 и h0n в многомодовом волноводе.
Заключение.
Список использованных источников.
Приложение а.
Приложение б.
Аннотация:
Диссертация посвящена измерению проходящей мощности в многомодовых волноводах. Рассмотрены различные методы измерения проходящей мощности в многомодовом волноводе. Отмечено, что существующие методы измерения проходящей мощности в многомодовых волново-дах можно разделить на две основные группы. К первой группе относятся методы, использующие ответвители или преобразователи типов волн, ко второй группе – методы, использующие много-зондовые системы.
Методы первой группы предполагают пространственное разделение типов волн и характе-ризуются сложностью и громоздкостью конструкции измерительной системы, а также работой преимущественно на согласованную нагрузку. Многозондовые методы предполагают зондирова-ние электромагнитного поля в нескольких точках поперечного сечения волновода и в нескольких поперечных сечениях. Многозондовые методы позволяют работать с несогласованной нагрузкой, однако они характеризуются использованием большого количества зондов и сложностью конст-рукции и настройки зондов.
Для устранения указанных недостатков предложено использовать для измерения проходя-щей мощности в многомодовых волноводах гальваномагнитные преобразователи электромагнит-ного поля. Рассмотрены физические свойства гальваномагнитных преобразователей, позволяющие использовать их для измерения проходящей мощности в трактах с несогласованной нагрузкой. Выходной сигнал гальваномагнитных преобразователей пропорционален среднему за период зна-чению вектора Пойнтинга в точке расположения преобразователя. Гальваномагнитные преобразо-ватели характеризуются большим динамическим диапазоном измеряемых мощностей, высоким быстродействием и широким диапазоном перестройки по частоте. Перестройку преобразователя легко обеспечить изменением внешнего постоянного подмагничивающего поля.
Проведён анализ распределения плотности потока мощности в двухмодовом волноводе. На примере двухмодового волновода, показаны основные преимущества использования гальваномаг-нитных преобразователей для измерения проходящей мощности. Показано, что для измерения проходящей мощности в двухмодовом волноводе избирательно по типам волн достаточно трёх гальваномагнитных преобразователей. При измерении суммарной проходящей мощности доста-точно двух преобразователей. Величина мощности определяется по показаниям вольтметра, под-ключенного непосредственно к преобразователям.
В работе описан эксперимент по измерению проходящей мощности в двухмодовом волно-воде с помощью гальваномагнитных преобразователей. Мощность измерялась двумя методами: при помощи гальваномагнитных преобразователей и с помощью направленных модоселективных ответвителей. Результаты, полученные двумя методами, сравнивались между собой. Полученное отклонение между измерениями двумя методами находится в пределах погрешности измерения используемых ваттметров. В результате проведённого эксперимента подтверждены теоретические положения, полученные при анализе электромагнитного поля в двухмодовом волноводе.
С целью оценки влияния преобразователей на структуру поля в двухмодовом волноводе, были найдены выражения для коэффициентов матрицы рассеяния гальваномагнитных преобразо-вателей в двухмодовом волноводе. Расчёты по данным выражениям показали незначительное влияние преобразователей на структуру поля в двухмодовом волноводе и отсутствие взаимного преобразования типов волн при симметричном расположении трёх преобразователей на широкой стенке двухмодового волновода.
Описан общий случай определения проходящей мощности гальваномагнитными преобразо-вателями в многомодовом волноводе, в котором может распространяться N типов волн. Отмечает-ся, что в этом случае необходимое количество гальваномагнитных преобразователей почти в четы-ре раза меньше, чем при использовании зондов электрического поля в многозондовом методе.