189434. lajstromszámú szabadalom • Készülék mikrohullámú teljesítmény mérésére
1 189 434 2 ten, előnyösen szobahőmérsékleten tartott tuskó van elhelyezve, amelynek közelében, előnyösen az érzékelő oldalán, a tuskóval termikus kapcsolatban levő, a vonatkoztatási hőmérsékletet érzékelő további érzékelők vannak elrendezve. Előnyös, ha a tuskó termikus aluláteresztő szűrőn keresztül vonatkoztatási hőmérsékletű ponttal, előnyösen szobahőmérsékletű burkolattal van kapcsolatban. Megfelelő illesztés elérésére célszerű, hogy a síkban elrendezett vezetékrendszernek rései, valamint belső vezetője az ellenállással szembeniévé végén koaxiális csatlakozóvezeték méreteihez illeszkedően, legyezőszerűen kiszélesednek. A találmány szerinti készülék érzékenységének növelésére az érzékelők sorbakapcsolt termoelemek. Az illesztés javításának szempontjából előnyös, ha az ellenállás közelében elektromos kompenzációs elemek, mint például vezetékszükítések, csapok és hasonlók vannak elrendezve. Az elektromos árnyékolás céljára célszerű, ha a szubsztrátum a rajtalevő vezetékekkel, illetve szerkezeti elemekkel elektromos árnyékoló burkolatban van elrendezve, amely adott esetben koaxiális csatlakozóvezeték meghosszabbított külső vezetéke. Mivel a szubsztrátum termikus szempontból, vékony fóliából van kialakítva, továbbá előnyös a szubsztrátumot mechanikailag szilárd hordozólap alkalmas mélyedése felett rögzíteni. Adott esetben a hordozólapon a síkban elrendezett vezetékrendszerre kapcsolódó csatlakozóvezetékkel van ellátva. A találmány szerinti készüléket előnyös kiviteli példa kapcsán, rajz segítségével részletesen ismertetjük, ahol a rajzon az ábra a találmány szerinti készülék egy előnyös kiviteli alakját felülnézetben. Elektromosan szigetelő vékony 1 szubsztrátum egyik oldalára elektromosan vezető anyaggal kialakított réteggel van bevonva ( 1. ábra), amelyben két 2, 3 rés van kialakítva. A két 2, 3 réssel a vezetőréteg síkban elrendezett vezetékrendszer 4 belső vezetőjére és 5 testvezetőjére van felosztva. A síkban elrendezett vezétékrendszer 6 ellenállással - amely ebben az esetben vékonyréteg ellenállás - reflexiómentesen van lezárva. A két 2, 3 rés vége a síkban elrendezett vezetékrendszer 7, 8 rövidzárát képezi. Az 1 szubsztrátum másik oldalán hőfokérzékeny 9 érzékelő van elrendezve, amelyet az adott kiviteli alak esetén termoelem melegpontja képez. A termoelem hidegpontjai további 10, 11 érzékelő képviselnek, amelyek vonatkoztatási, hőmérsékleten, előnyösen szobahőmérsékleten tartott és hővezető anyagból kialakított 12 tuskóval termikus kapcsolatban vannak, de elektromosan tőle elszigetelve. A további 10, 11 érzékelők két, különféle anyagból kialakított 13, 14 vezetéken keresztül a 9 érzékelővel vannak összekötve. A 10, 11 érzékelők továbbá 15, 16 vezetéken keresztül elektronikus kiértékelő egységre vannak kapcsolva. A 2, 3 rések, valamint a 4 belső vezető legyezőszerűen vannak kialakítva, ezáltal csatlakozó koaxiális vezeték méreteihez megfelelő illesztést biztosítanak. A találmány szerinti, mikrohullámú teljesítmény mérésére szolgáló készülék az alábbiak szerint működik: A mérendő mikrohullámú teljesítmény a 2, 3 résekkel, 4 belső vezetővel és 5 testvezetővel kialakított, síkban elrendezett vezetékrendszeren keresztül a 6 ellenállásra kerül, felmelegíti azt és ezáltal a 9 érzékelő a szobahőmérsékleten levő 12 tuskóval szemben is felmelegszik. Vékonyréteg technológiával kis méretek valósíthatók meg, így például a 2, 3 rés, a 6 ellenállás, a 4 belső vezető, a 9 érzékelő, valamint a 13, 14 vezeték szélessége és a szubsztrátum vastagsága néhány század milliméterre méretezhető, ezáltal nagy hőérzékenység és kis reakcióidő érhető el. Az ilymódon kialakított síkban elrendezett vezetékrendszer biztosítja a 6 ellenállás és a 9 érzékelő a csatlakozóvezeték belső vezetőjétől való termikus szétválasztását. Mivel a 9 érzékelő fűtése közvetett, a készülék szélessávú hullámtartományban működik és egyenáramú teljesítményre is hitelesíthető. Síkban elrendezett vezetékrendszerekben a mikrohullámok kvázi-TEM-módban terjednek. Vezetékekre ilyan hullámterjedés esetén igaz, hogy a hullámhossznál sokkal rövidebb ellenállások és a megfelelő vezeték alakzattal bírnak és amelyek a rövidzár előtt vannak elhelyezve, kis reflexiójú vezetéklezárást képeznek. A villamostér lényegében a 2, 3 résre van koncentrálódva, így a síkban elrendezett vezetékrendszer villamos tere és a 9 érzékelő, valamint ennek 13, 14 vezetékei közötti kölcsönhatás kicsi. Ezenfelül a hatásos felületek és ezáltal a csatolókapacitások a mikroelektronikai technológiának köszönhetően kicsik. A találmány szerinti elrendezés esetén a mikrohullámú áramköri rész messzemenően a hőáramtól le van választva, ilymódon a 6 ellenállás és a 12 tuskó közötti távolság megfelelő kiválasztásával a termikus ellenállás és ezáltal az érzékenység és reakcióidő meghatározható, anélkül, hogy a mikrohullámú tulajdonságait befolyásolnánk. Szabadalmi igénypontok 1. Készülék mikrohullámú teljesítmény mérésére, amelynek elektromosan szigetelő vékony szubsztrátum egyik oldalára felvitt ellenállása, előnyösen vékonyréteg ellenállása, valamint a szubsztrátum másik oldalán, lehetőleg az ellenállás közelében elrendezett hőmérsékletérzékelője van, amely célszerűen termisztor vagy termoelem melegpontja és előnyösen vékonyréteg technológiával van kialakítva, azzal jellemezve, hogy a szubsztrátum (1) ellenállás (6) felőli oldalán elektromosan vezető rétegből két réssel (2, 3) síkban elrendezett vezetékrendszer van kialakítva, amelynek a két rés (2, 3) közötti belső vezetője (4) a réseken (2, 3) kívüli testvezetőjéhez (5) a rések (2, 3) végénél elrendezett rövidzárral (7, 8) csatlakozik, továbbá az ellenállás (6) a belső vezető (4) vonalában a rövidzár (7, 8) felé eső részen van elrendezve, valamint az ellenállás (6) közelében és az ellenállás (6) felől tekintve előnyösen a rövidzár (7, 8) mögött hővezető anyag5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
