Для измерения СВЧ полей нужна специальная техника. Но построить индикаторный прибор, с помощью которого можно "увидеть" излучение СВЧ печи, заметить его изменение в пространстве и во времени, сравнить по этому показателю печи разных фирм, оценить качество произведенного ремонта и т. п., не так уж сложно.
К тому же измерительную "идеологию" подрывают и сами нормативы. Почему в СВЧ печах можно 10 мкВт/см2, а в сотовых телефонах — 100 мкВт/см2? Почему при допустимых 100 мкВт/см2 мозг разговаривающего по мобильному телефону оказывается в поле 3000...5000 мкВт/см2? 
Принципиальная схема СВЧ индикатора приведена на рис. 1.
Его принимающая часть — полуволновый вибратор, к которому подключен диодный детектор VD1C1R1.
На выходе детектора формируется напряжение UC1, связанное с мощностью облучения вибратора.
Усиление UC1 выполнено на операционном усилителе DA1, который работает в режиме усилителя переменного тока (излучение микроволновой печи не постоянно, а имеет вид "вспышек", следующих с частотой 50 Гц).
Операционный усилитель выводится в линейный режим делителем R2R6. Этому режиму соответствует напряжение на выходе усилителя U6 DA1 = +1,8 В. Если UR8 £
U6 DA1 (UR8 — напряжение на движке подстроечного резистора), то почти таким же оно будет и на С5 — конденсаторе фильтра выходного амплитудного детектора. 
На рис. 2 показана печатная плата прибора. Ее изготавливают из двусторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.
Из фольги на монтажной стороне платы (рис. 2, а) помимо нужных соединений формируется и полуволновый вибратор, длину которого вычисляют по формуле: Ll
¤
2 (см) = 15000V/fсвч (МГц), где fсвч = 2450 МГц — частота излучения СВЧ печи (международный стандарт), а V = 0,95...0,73 — коэффициент укорочения, уменьшающийся с увеличением ширины (огибающей поперечного сечения) вибратора.
Приняв V = 0,9, имеем: Ll
¤
2 = 0,9·
15000/2450 = 5,5 см (отсюда длина платы).
Фольга под деталями (на рис. 2, б обозначен только ее край со стороны вибратора) используется лишь в качестве общего провода и экрана, соединения с ней показаны зачерненными квадратами (квадратом со светлой точкой в центре показана проволочная перемычка, соединяющая с "землей" минусовой вывод конденсатора С4 и "заземление" резистора R8), в местах пропуска проводников в ней должны быть вытравлены кружки диаметром 1,5...2 мм.
Все постоянные резисторы в приборе — типа МЛТ-0,125, подстроечный R8— СПЗ-38а. Конденсаторы: С1 - КЛС, С2 — КМ-6, СЗ и С5 — К53-30, С4 — К50-35.
Диод VD2 — КД510А. Микроамперметр РА1 — любой с током полного отклонения стрелки 100 мкА, например, индикаторный М476 или оцифрованный М4248.
Заметим, что диод типа КД514А в СВЧ детекторе — вряд ли лучшее решение.
Даже при относительно небольшой собственной емкости Со = 0,9 пФ (при Uобр = 0) его емкостное сопротивление Хсо = 1/(2p
fсвчCо) = 1/(2p
-2450-10·
6- 0,9-10-12) = 70 Ом будет заметно шунтировать активное сопротивление диода, о величине которого на этой частоте вообще можно лишь строить предположения.
В экспериментах с диодами другого типа, например, из числа приведенных в табл. 1 (СВЧ диоды практически недоступны), все это необходимо иметь в виду. Неудачное согласование диода с нагрузкой (R1 подбирают), не лучшая точка подключения его к вибратору могут быть причиной низкой эффективности детектора .
Правда, пониженное UC1 (не до нуля, разумеется) можно компенсировать увеличением усиления DA1. Лучше это делать увеличением сопротивления резистора R5. При уменьшении номинала R3 потребуется увеличить емкость конденсатора СЗ так, чтобы постоянная R3C3 оставалась бы в пределах 0,1...0,2 с. 
Таблица 1
Конструктивно прибор лучше выполнить в виде двух блоков: СВЧ головки, положение которой может быть любым, и блока микроамперметра с источником питания. Их связывают тонким 4-жиль-ным кабелем произвольной длины. Отверстие М2 в плате служит для крепления этого кабеля; три отверстия 02,1 мм— для крепления самой платы в корпусе СВЧ головки.
Поскольку потребляемый прибором ток не превышает 0,3 мА, в качестве источника питания можно взять практически любую батарею на 6В, например, типа 476 (013x25 мм, емкость 100 мА-ч).
Включим прибор и резистором R8 установим микроамперметр почти в нулевое положение (диод VD2 должен быть чуть приоткрыт). Поставим в печь стакан воды, включим ее (напомним, включать печь пустой нельзя!) и обследуем СВЧ головкой. Если экранировка печи не имеет дефектов, то в некоторых точках ближней зоны — 0...30 см от корпуса — стрелка прибора может заметно отклониться, в том числе и до максимума (обычно максимум наблюдается со стороны стеклянной дверцы СВЧ печи). Но если головка будет удалена от исправной печи на 40...50 см и более, то микроамперметр должен вернуться в исходное положение и оставаться в нем при любом положении СВЧ головки.
Ю. Виноградов
|
