Tehnologia Microundelor

Tehnologia microundelor

I. Indroducere:

Tehnica microundelor, ca subdomeniu al radioelectronicii, prezintă particularităţi atât în ceea ce priveşte metodele teoretice, cât şi aparatura şi procedeele experimentale utilizate.

În continuare vor fi prezentate, pe scurt, câteva din caracteristicile aparaturii specifice de microunde.

Linia de măsură – este un dispozitiv utilizat frecvent în tehnica microundelor, atât la măsurarea semnalelor(lungime de undă) cât şi la măsurarea reţelelor (de exemplu coeficientul de reflexie). Din punct de vedere constructiv, linia de măsură este o porţiune de ghid uniform, prevăzută cu ghid uniform în care se introduce o sondă.

Sonda este, în majoritatea cazurilor, o tijă metalică introdusă în ghid, perpendicular pe direcţia de propagare. În acest tip de sondă se induce o tensiune proporţională cu intensitatea câmpului electric transversal ET din locul respectiv. Sensibilitatea liniei este limitată de sensibilitatea aparatului indicator sau de nivelul zgomotului. Existenţa unui anumit zgomot, inerent în orice instalaţie poate să ducă la erori de măsură importante dacă nivelul semnalului util este insuficient.

Pierderile liniei se consideră neglijabile, deci considerăm cazul liniei fără pierderi.

Detectorul liniei de măsură – este constituit din diode semiconductoare de diverse tipuri: cu contact punctiform, diode Schottky, diode „inverse”. Aceste diode, special realizate (şi încapsulate) pentru microunde, a elemente parazite reduse la minim, astfel încât frecvenţa lor de detecţie este foarte ridicată. Ca urmare a detecţiei se obţine o tensiune continuă, dependentă de amplitudinea semnalului cules de sondă şi de caracteristica diodei. Această tensiune, eventual amplificată, este măsurată, obţinându-se astfel o indicaţie corelată cu intensitatea câmpului electric în ghid.

Indicaţia aparatului de măsură conectat la detectorul liniei poate fi considerată proporţională cu pătratul intensităţii câmpului electric în ghid, cu condiţia ca semnalul cules de sondă să fie suficient de mic.

Generatoarele de microunde – sunt realizate într-o gamă foarte variată de tipuri. Unele dintre ele sunt compuse dintr-un simplu oscilator de microunde cuplat la linia de măsură. Alte generatoare – mai complexe – permit aplicarea unui semnal de nivel calibrat şi reglabil, de frecvenţă variabilă, eventual baleiată. Uneori generatoarele permit opţiunea între câteva tipuri de modulaţie (MA, MF).

Elemente de circuit şi dispozitive de microunde uzuale – majoritatea măsurătorilor de microunde efectuate cu linia de măsură necesită folosirea unor dispozitive specifice cum ar fi:

- izolatorul – este un diport nereciproc, prezentând o atenuare foarte

mică într-un sens şi o atenuare mare în sens contrar. Este realizat cu materiale nereciproce (ferită magnetizată). Se foloseşte la eliminarea influenţei undei reflectate.

- atenuatorul variabil – este un diport care produce o aceeaşi atenuare

(reglabilă) în ambele sensuri ale propagării. Este realizat de obicei sub forma unei plăci de o formă specială, acoperită cu un material absorbant. Variaţia atenuări se obţine prin modificarea poziţiei plăcii în interiorul ghidului.

- sarcina adaptată – este o terminaţie al cărei coeficient de reflexie este

teoretic nul. Se realizează tot cu ajutorul unor materiale absorbante depuse pe pereţii ghidului sau pe o placă din interior.

- scurtcircuitul fix – este o simplă placă de scurtcircuitare a capătului

liniei.

- scurtcircuitul mobil – este o terminaţie de ghid care produce reflexie

totală, cu o fază variabilă. Se prezintă în realitate sub forma unui piston deplasabil în interiorul ghidului. Deplasările pot fi controlate cu un vernier.

- cuplorul direcţional – poate fi folosit la măsurarea separată a undelor

directă şi inversă.