CC BY
9
УДК 621.317.365
Вал. С. ВУНТЕСМЕРИ, канд. техн. наук, К. Н. ГУРА, студент
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ МАГНИТОРЕЗИСТИВНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПРОХОДЯЩЕЙ СВЧ-МОЩНОСТИ НА ОСНОВЕ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК
Измерительные магниторезистивные преобразователи проходящей СВЧ-мощности в линиях передачи с несогласованной нагрузкой, разработанные на основе использования гальваномагнитных явлений в ферромагнитных пленках, имеют ряд преимуществ перед другими преобразователями: у них уменьшается
Блок-схема стенда для исследований температурной стабильности:
1 — генератор, 2 — исследуемый преобразователь; 3 — термостат; 4 — термоэлектрический преобразователь поглощенной мощности; 5, 6 — микровольт-«етры постоянного тока; 7 — цифровой термометр; 8 — АСНИ на базе «Электроника ДЗ-28»
погрешность измерения, связанная с влиянием отраженной волны; характеризуются малой величиной термо-ЭДС и отсутствием выпрямляющих контактов, большим быстродействием. Это делает их перспективными при использовании в устройствах контроля проходящей мощности среднего и высокого уровней как непрерывной, так и импульсной [1].
Принцип действия преобразователя заключается в перемножении СВЧ тока и напряжения в произвольном сечении мик-рополосковой линии с учетом сдвига фаз между ними.
Важной характеристикой измерительных преобразователей является их стабильность. Нами исследована температурная стабильность преобразователя, используемого для измерения лроходящей мощности в диапазоне 915 МГц в 50-омной микро-полосковой линии передачи, изготовленной на пластине полижора толщиной 1 мм. В качестве чувствительного элемента использована пленка пермаллоя с параметрами: #0=8,4 Ом; -Др/р= 1,2-Ю-2, 7И = 52-104 А/м. Внутреннее сопротивление преобразователя 800 Ом. Для подмагничивания пленки использовался постоянный магнит, изготовленный из сплава ЮНДК 35 Т5БА. Габаритные размеры преобразователя без микрополос-ковой линии не превышали 10ХЮХ5 мм. Исследования проводились на стенде, блок-схема которого представлена на рисунке.
Рассматривалась температурная стабильность коэффициента преобразования, который определялся как отношение мощности, проходящей в нагрузку, к величине ЭДС, снимаемой с
преобразователя. Измерения проводили в стационарном температурном режиме в диапазоне температур +18—^60 °С. Экспериментальные результаты, полученные и предварительно обработанные с использованием автоматизированной системы научных исследований на базе микро-ЭВМ «Электроника ДЗ-28», представлены в таблице.
Исследовалась также величина термо-ЭДС преобразователя при отсутствии мощности в режиме нестационарного нагрева,
при котором в чувствительном элементе преобразователя возникали тепловые потоки и связанные с ними градиенты температур. При симметричном включении преобразователя в измерительную цепь и нагреве со скоростью 20 °С/мин до температур +60 °С паразитная термо-ЭДС не превышает 1 мкВ, а при несимметричном включении термо-ЭДС достигает 35—40 мкВ, что может резко увеличить погрешность преобразования.
Анализ полученных результатов показывает, что при увеличении температуры в заданном диапазоне температур коэффициент преобразования преобразователя падает почти линейно с температурным коэффициентом, равным 1,ЗХ ХЮ-3 1/град. Такая температурная нестабильность связана с температурной нестабильностью анизотропии магнитосопротив-ления ферромагнитной пленки, равной 0,15-Ю-2 1/град.
Улучшить термостабильность преобразователя можно за счет применения схем температурной стабилизации [2] и использования термокомпенсирующих свойств элементов связи • преобразователя с микрополосковой линией передачи, а также соответствующим выбором материала для постоянных магнитов.
1. Вунтесмери В. С. Гальваномагнитные преобразователи потока СВЧ мощности на основе ферромагнитных пленок // Изв. вузов СССР. Радиоэлектроника. 1980. Т. 23, № 3. С. 28—34. 2. Вунтесмери В. С., Лубяное Л. П., Мироненко В. П., Небосенко А. Н. О снижении температурной зависимости измерителей мощности на СВЧ на основе ферромагнитных пленок//Вестн. Киев, политехи, ин-та. Радиоэлектроника. 1980. Вып. 17. С. 8—10.
Поступила в редколлегию 18.09.86
Т, и, мкВ К=и/Р
град
5 150,0 37,5
10 148,0 37,0
15 146,0 36,5
20 144,0 36,0
25 143,2 35,8
30 141,2 35,3
35 138,8 34,7
40 136,4 34,1
45 134,4 33,6
50 132,4 33,1
55 130,8 32,7
60 128,8 32,2
0 150,0 37,5
При всех значениях Р=4 Вт
