Guide d'ondes comprenant un dispositif de mesure de la puissance transmise dans ce guide
La présente invention a pour objet un guide d'ondes comprenant un dispositif de mesure de la puissance transmise dans ce guide.
On mesure généralement la puissance transmise dans un guide d'ondes en dérivant une petite partie de cette puissance au moyen d'une sonde ou d'une boucle insérée dans le guide et en redressant le courant ainsi obtenu au moyen d'un redresseur à cristal. Le courant redressé est appliqué à un appareil de mesure ou d'indication d'un type convenable, à partir duquel on peut déterminer s'il y a de la puissance transmise dans le guide ou si elle varie. Si l'instrument est convenablement calibré, il peut être utilisé pour mesurer la puissance transmise par le guide. Cette méthode consistant à prélever de la puissance présente des inconvénients du fait que la sonde n'a pas une réponse uniforme à toutes les fréquences et que les résultats ne sont pas exacts lorsque le guide transmet une large bande de fréquences.
La présente invention a pour but de surmonter ces inconvénients. Le guide d'ondes selon l'invention est caractérisé par une ouverture circulaire découpée dans une paroi du guide, par le fait qu'il comprend un redresseur connecté diamétralement en travers de l'ouverture, à l'extérieur du guide, et disposé de façon que la ligne reliant ses points de connexion soit parallèle aux lignes de force électriques dans le guide.
Quand on utilise un guide d'ondes rectangulaire, l'ouverture est, de préférence, découpée dans une des parois les plus étroites du guide.
Le dessin annexé représente, ¯à titre d'exem- ple, une forme d'exécution du guide d'ondes objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue de dessus d'une section de guide d'ondes rectangulaire pourvue d'un redresseur disposé pour permettre de mesurer la puissance transmise dans le guide
la fig. 2 est une vue de côté de cette section de guide d'ondes;
la fig. 3 est une vue en coupe faite suivant
A-A de la fig. 2;
la fig. 4 montre une vue en coupe faite suivant B-B de la fig. 2;
la fig. 5 est une vue à grande échelle dudit redresseur et son dispositif de connexion.
La section de guide d'ondes 1 est pourvue de deux flasques usuels 2 et 3 au moyen desquels elle peut être fixée à d'autres sections de guides d'onde qui ne sont pas représentées.
Comme montré à la fig. 3, on a prévu une ouverture 4 qui est circulaire et qui est découpée dans une des parois étroites de la section de guide d'ondes. Un redresseur à cristal 5 est disposé à l'intérieur d'une boîte métallique 6 dans laquelle est percé un trou cylindrique 7 de même axe que l'ouverture 4. Le trou 7 est fermé par une plaque métallique 8.
Le redresseur 5 est représenté à une plus grande échelle à la fig. 5 et il est constitué par une cartouche cylindrique 9 de matériau isolant entourant un cristal (qui n'est pas représenté) et possédant, à une extrémité, une borne métallique 10 à laquelle le chercheur (qui n'est pas représenté) est connecté et, à l'autre extrémité, une borne métallique cylindrique 11, sur laquelle le cristal est monté. Un trou cylindrique est percé dans la paroi supérieure de la boîte 6 (fig. 3) ; c'est dans celui-ci que la borne métallique 10 s'engage; un tube mince 12 de matériau isolant est inséré de manière à isoler la borne 10 de la boîte 6 du point de vue des courants continus et à assurer un couplage capacitif pour les courants à haute fréquence.
Une broche de connexion 13 (fig. 3 et 5) est prévue pour recevoir la borne cylindrique 1 1 ; elle comprend une-tête métallique 14, qui se visse dans la partie inférieure de la boîte 6, et des ressorts métalliques de contact 15 fixés à la tête 14 et qui forment une espèce de douille dans laquelle la borne cylindrique 1 1 s'engage pour former un contact électrique.
La connexion pour le courant continu est réalisée, depuis la borne 10, par un ressort 16 (fig. 2), monté entre deux rondelles sur une vis 17 qui passe à travers un trou prévu dans un bloc isolant 18 (que l'on voit mieux à la fig. 1), monté sur le côté de la boîte métallique 6. La vis 17 est fixée par un écrou 19 (fig. 2) à son extrémité inférieure et un second écrou 20 et une paire de rondelles 21 permettant de lui relier un fil de connexion (qui n'est pas représenté).
Le diamètre de la cavité cylindrique 7 doit être tel qu'elle fonctionne comme une section de guide cylindrique dont la fréquence de coupure est au-dessus de la bande de fréquence transmise dans la section de guide d'ondes.
Avec cet arrangement, si un appareil de mesure pour courant continu (qui n'est pas représenté) est connecté entre la vis 17 et la paroi du guide d'ondes, il existe une relation pratiquement constante entre l'indication de l'appareil de mesure et la puissance transmise dans le guide d'ondes, sur une large bande de fréquences, du fait que les caractéristiques en fonction de la fréquence du redresseur et de la cavité 7 possèdent des pentes opposées et qu'on s'arrange pour qu'elles se compensent l'une l'autre.
On doit ajouter que la plaque de fermeture 8 n'est pas essentielle et qu'elle peut être omise puisque pratiquement très peu d'énergie est transmise à travers le trou 4 dans la boîte 6.
I1 est clair qu'au lieu d'avoir un guide d'ondes rectangulaire, on peut avoir des guides d'ondes ayant des sections de formes différentes, par exemple des guides d'ondes circulaires.
I1 est seulement nécessaire de découper une ouverture circulaire dans la paroi du guide, comme il a été décrit, et de connecter un redresseur, diamétralement, à l'extérieur du guide, de manière que la ligne reliant les points de connexion soit parallèle aux lignes de force du champ électrique dans le guide.
Waveguide including a device for measuring the power transmitted in this guide
The present invention relates to a waveguide comprising a device for measuring the power transmitted in this guide.
The power transmitted in a waveguide is generally measured by deriving a small part of this power by means of a probe or a loop inserted in the guide and by rectifying the current thus obtained by means of a crystal rectifier. . The rectified current is applied to a measuring or indicating device of a suitable type, from which it can be determined whether there is power transmitted in the guide or whether it varies. If the instrument is properly calibrated, it can be used to measure the power transmitted by the guide. This method of taking power has drawbacks in that the probe does not have a uniform response at all frequencies and the results are not accurate when the guide transmits a wide band of frequencies.
The object of the present invention is to overcome these drawbacks. The waveguide according to the invention is characterized by a circular opening cut in a wall of the guide, in that it comprises a rectifier connected diametrically across the opening, on the outside of the guide, and arranged in so that the line connecting its connection points is parallel to the electric lines of force in the guide.
When using a rectangular waveguide, the opening is preferably cut from one of the narrowest walls of the guide.
The accompanying drawing represents, by way of example, an embodiment of the waveguide object of the present invention.
Fig. 1 is a top view of a rectangular waveguide section provided with a rectifier arranged to allow measurement of the power transmitted in the guide
fig. 2 is a side view of this waveguide section;
fig. 3 is a sectional view taken according to
A-A of fig. 2;
fig. 4 shows a sectional view taken along B-B of FIG. 2;
fig. 5 is an enlarged view of said rectifier and its connection device.
The waveguide section 1 is provided with two customary flanges 2 and 3 by means of which it can be attached to other waveguide sections which are not shown.
As shown in fig. 3, an opening 4 is provided which is circular and which is cut in one of the narrow walls of the waveguide section. A crystal rectifier 5 is placed inside a metal box 6 in which is drilled a cylindrical hole 7 having the same axis as the opening 4. The hole 7 is closed by a metal plate 8.
The rectifier 5 is shown on a larger scale in FIG. 5 and it is formed by a cylindrical cartridge 9 of insulating material surrounding a crystal (which is not shown) and having, at one end, a metal terminal 10 to which the finder (which is not shown) is connected and , at the other end, a cylindrical metal terminal 11, on which the crystal is mounted. A cylindrical hole is drilled in the upper wall of the box 6 (fig. 3); it is in this that the metal terminal 10 engages; a thin tube 12 of insulating material is inserted so as to isolate terminal 10 of box 6 from the point of view of direct currents and to provide capacitive coupling for high frequency currents.
A connection pin 13 (fig. 3 and 5) is provided to receive the cylindrical terminal 1 1; it comprises a metal head 14, which is screwed into the lower part of the box 6, and metal contact springs 15 fixed to the head 14 and which form a kind of socket in which the cylindrical terminal 1 1 engages for make electrical contact.
The connection for direct current is made, from terminal 10, by a spring 16 (fig. 2), mounted between two washers on a screw 17 which passes through a hole provided in an insulating block 18 (which can be seen better in fig. 1), mounted on the side of the metal box 6. The screw 17 is fixed by a nut 19 (fig. 2) at its lower end and a second nut 20 and a pair of washers 21 allowing it connect a connecting wire (which is not shown).
The diameter of the cylindrical cavity 7 should be such that it functions as a cylindrical guide section whose cutoff frequency is above the frequency band transmitted in the waveguide section.
With this arrangement, if a DC meter (which is not shown) is connected between screw 17 and the waveguide wall, there is a nearly constant relationship between the meter reading. measurement and the power transmitted in the waveguide, over a wide frequency band, due to the fact that the characteristics as a function of the frequency of the rectifier and of the cavity 7 have opposite slopes and that it is arranged so that they compensate for each other.
It should be added that the closure plate 8 is not essential and can be omitted since practically very little energy is transmitted through the hole 4 in the box 6.
It is clear that instead of having a rectangular waveguide, it is possible to have waveguides having sections of different shapes, for example circular waveguides.
It is only necessary to cut a circular opening in the wall of the guide, as has been described, and to connect a rectifier, diametrically, to the outside of the guide, so that the line connecting the connection points is parallel to the lines. strength of the electric field in the guide.