СПОСОБ ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСНЫХ РАДИОСИГНАЛОВ Российский патент 1999 года по МПК H03H9/38 

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к способам обработки сигналов, основанных на взаимодействии РЧ-полей с веществом.

Известен способ задержки импульсных радиосигналов, включающий формирование импульсной последовательности из опорного и информационного РЧ-импульсов с частотой заполнения, равной частоте информационного импульса, воздействие на образец, наблюдение сигналов эха и изменение временного интервала между возбуждающими импульсами (см. А.С. N 286046 (СССР), МКИ H 03 H 9/30. Управляемая линия задержки импульсных радиосигналов/ В.Б. Устинов, Л.А. Рассветалов// Опубл. в Б.И. N 34, 1970).

Недостатком данного способа задержки импульсных радиосигналов является ограничение, связанное с временем задержки импульсных радиосигналов, которое напрямую связано с формированием сигнала эха.

Известен также способ задержки импульсных радиосигналов, включающий формирование импульсной последовательности из опорных и информационного РЧ-импульсов с частотой заполнения, равной частоте информационного импульса, воздействие этой последовательностью на образец, наблюдение сигналов эха и изменение интервала между возбуждающими импульсами (см. М.П. Петров, В.П. Чекмаров, А. П. Паугурт/ Ядерный магнитный резонанс в ферро- и антиферромагнетиках// В книге "Проблемы магнитного резонанса". М. Изд-во "Наука". 1978. С. 289-309).

Недостатком данного способа является также ограничение, связанное с временем задержки импульсных радиосигналов, которое напрямую связано с формированием сигналов эха.

Задачей данного изобретения является расширение диапазона регулирования.

Эта задача решается с помощью существенных признаков, указанных в формуле изобретения: общих с прототипом: способ задержки импульсных радиосигналов, включающий формирование импульсной последовательности из опорных и информационного РЧ-импульсов с частотой заполнения, равной частоте информационного импульса, воздействие этой последовательностью на образец, наблюдение сигналов эха и изменение интервала между возбуждающими импульсами - и отличительных от наиболее близкого аналога существенных признаков: в качестве образца используют вещество, содержащие квадрупольные ядра с трехуровневой спин-системой, формируют необходимую импульсную последовательность из опорных и информационного РЧ-импульсов с двумя частотами заполнения, одна из которых равна частоте двухквантового перехода, а другая - частоте информацонного импульса, причем сначала воздействуют на частоте двухквантового перехода, а затем - на частоте нижнего перехода, которая должна быть равна частоте информационного импульса.

Ниже раскрывается наличие причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявленного изобретения и достигаемым результатом.

Во-первых, впервые предложен способ задержки импульсных радиосигналов, основанный на таком способе возбуждения сигналов эха (возбуждение двухквантового и нижнего переходов трехуровневой спин- системы).

Во-вторых, применение такого способа возбуждения сигналов эха позволяет расширить диапазон времени задержки.

В-третьих, такой способ возбуждения сигналов эха позволяет получить увеличение амплитуд наблюдаемых сигналов.

Анализ всех отличительных признаков предлагаемого изобретения показал, что такой способ задержки импульсных радиосигналов не обнаружен - он обладает новизной и изобретательским уровнем.

Способ реализован с помощью устройства, описанного в А.С. N 1132207 (СССР), МКИ G 01 N 24/10, 1984 г., Б.И. N 48.

На фиг. 1 приведена схема уровней и переходов трехуровневой квадрупольной спин-системы (J=5/2), на фиг. 2 - двухчастотная импульсная программа формирования сигналов эха, использование которой позволяет реализовать предлагаемый способ.

Рассмотрим конкретный пример реализации предлагаемого способа на примере поликристаллического BiCl₃ (²⁰⁹Bi, J =9/2, T=77 K). Используем три верхних энергетических уровня. Сначала формируют РЧ-импульсы с временным интервалом τ₁ между ними и с частотой заполнения, равной частоте двухквантового перехода (5/2 ←→ 9/2), которая равна 90,629 МГц.

Затем через время τ₂ поступает информационный импульс, который предварительно усиливается до необходимой величины (если есть в этом необходимость), с частотой заполнения, равной частоте нижнего перехода (5/2 ←→ 7/2) и которая равна 37,887 МГц.

После действия всех РЧ-импульсов на образец, содержащий квадрупольные ядра с трехукровневой спин-системой, наблюдается сигнал эхо на нижнем переходе с амплитудой

в момент времени

В случае использования BiCl₃ по предлагаемому способу сигнал будет наблюдаться в момент времени

Если использовать BiCl₃ для формирования сигналов эха как в прототипе (когда возбуждается переход m ←→ m-1), то копия информационного импульса, т. е. сигнал эхо, будет наблюдаться в момент времени
t = 2τ₁+τ₂,
где ω_m,m-1 = 37,887 МГц - частота нижнего перехода (5/2 ←→ 7/2).
Таким образом, получено для данного образца расширение диапазона регулировки ≥ 1,5 раза.

Кроме того, амплитуда наблюдаемого сигнала на частоте ω_m,m-1 нижнего перехода m ←→ m-1 в предлагаемом способе пропорциональна ω_m+1,m-1 (в прототипе ≈ ω_m,m-1). В нашем случае ω_m+1,m-1> ω_m,m-1; т.к ω_m+1,m-1= ω_m+1,m+ω_m,m-1.
Кроме того, формировать РЧ-импульсы с частотой заполнения, равной частоте двухквантового перехода, можно непрерывно. Сигнал эхо формируется только последовательно из трех импульсов, как показано на фиг. 2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить диапазон регулировки времени задержки импульсных радиосигналов.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано при обработке импульсных радиосигналов. Технический задачей создания данного изобретения является расширение диапазона регулирования времени задержки. Сущность изобретения: в способе задержки импульсных радиосигналов, включающем формирование импульсной последователъности из опорных и информационного радиочастотных (РЧ) импульсов с двумя частотами заполнения, одна из которых равна частоте информационного импульса, воздействие этой последовательностью на образец, содержащий квадрупольные ядра с трехуровневой спин-системой, наблюдение сигналов эха и изменение временных интервалов между возбуждающими импульсами, сначала воздействуют на частоте двухквантового перехода, а затем - на частоте нижнего перехода, которая должна быть равна частоте информационного импульса. 2 ил.

Способ задержки импульсных радиосигналов, включающий формирование импульсной последовательности из опорных и информационного радиочастотных (РЧ) импульсов с частотой заполнения, равной частоте информационного импульса, воздействие этой последовательности на образец, наблюдение сигналов эха и изменение интервала между возбуждающими импульсами, отличающийся тем, что в качестве образца используют вещество, содержащее квадрупольные ядра с трехуровневой спин-системой, формируют необходимую последовательность из опорных и информационного РЧ-импульсов с двумя частотами заполнения, одна из которых равна частоте двухквантового перехода, а другая - частоте информационного импульса, причем сначала воздействуют на частоте двухквантового перехода, а затем - на частоте нижнего перехода, которая должна быть равна частоте информационного импульса.