Криогенная гиперзвуковая линия задержки импульсных СВЧ-сигналов Советский патент 1984 года по МПК H03H9/30 

а

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах обработки сигналов.

По основному авт.св. № 945950.известна криогенная гиперзвуковая линия задержки импульсных СВЧ-сигналов, содержащая помещенные в криостат с жидким гелием линию передачи, связанный с ней коаксиальный резонатор, внутренний проводник которого соединей с пьезопреобразователем, и соединенный с ним цилиндрический звукопровод с плоским торцом, коаксиальный резонатор расположен аксиально с линией передачи, при этом в общей стен ке между ними выполнено отверстие, во внутреннем проводнике резонатора аксиально-симметричный канал, в котором установлен плоским торцом звукопровод, противоположный Торец которого имеет сферическую форму, а пьезопреобразователь соединен со сфе рическим торцом звукопровода и приле гает внешней поверхностью к торцовой стенке резонатора, причем линия передачи с резонатором установлена с возможностью вращения в цилиндрическом стакане, жестко закрепленном на горловине криостата, и снабжена полы цилиндрическим хвостовиком, связанным ходовой резьбой с накидной г&йкой, свободно входящей ножевым высту пом в паз дна цилиндрического стакана, а торцовая стенка резонатора выполнена в виде упругой диафрагмы, центральная часть которой прилегает к штоку, проходящему через полость хвостовика и контактирующему с дном накидной гайки, при этом звукопровод подпружинен со стороны плоского торца в осевом направлении, причем внут ренний проводник коаксиального резонатора выполнен в виде пружинящей разрезной втулки, охватывающей звуко провод по его цилиндрической поверхности 1 J, Недостатком известной линии задер жки является узкий диапазон перестро ки рабочей час-юты. Целью изобретения является расширение диапазона перестройки рабочей частоты без уменьшения общей длитель ности задержки СВЧ-сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в криогенную гиперзвуковую линию задержки импульсных СВЧ-сигналов введена металлическая перегородка с отверстиями, образующая полость с торцовой стенкой коаксиального

резонатора, установленного с возможностью- возвратно-поступательного перемещения и фиксации в хвостовике линии задержки.

На фиг.1 представлена, криогенная гиперзвуковая линия задержки импульс ных СВЧ-сигналов, на фиг.2 - узел J на фиг.1; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Устройство содержит криостат 1, заполненный жидаим гелием или Аидким азотом, линию 2 передачи, установленную с возможностью вращения в цилиндрическом стакане 3, закрепленном на горловине криостата 1, и снабженную полым цилиндрическим хвостовиком 4, размещенный соосно с линией 2 перестраиваемый коаксиальный резонатор 5, цилиндрический звукопровод 6, один торец которого плоский, а второй сферический, установленный в аксиально-симметричный канал во внутреннем проводнике резонатора 5, и пьезопреобразователь 7, соединенный со сферическим торцом звукопровода 6 и прилегающий к диафрагме 8, подвижно через шток 9 и гайку 10 связанной с доньппком стакана 3. Поперек линии 2 передачи параллельно торцовой стенке 11 резонатора 5 жестко закреплена дополнительная металлическая перегородка 12 с отверстиями, а коаксиальный резонатор 5 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения и фиксации в хвостовике 4 линии 2 передачи. При этом его цилиндрическая полость, ограниченная с одной стороны торцовой стенкой 11 подвижно установленного резонатора 5, а е другой - жестко закрепленной дополнительной перегородкой 12, образует перестраиваемьй элемент связи резонатора 5 с линией 2 передачи. Обе металлические стенки 11 и 12 полированы, отверстия связи в них выполнены осесимметрично, по два отверстия в каждой стенке, занимающих противоположные 90-ные секторы, при этом апертуры отверстий в стенке резонатора и в дополнительной перегородке не перекрываются, так как они размещены в соседних секторах. Для исключения возможности вращения резонатора 5 относительно линии 2 передаи в цилиндрическом хвостовике 4 выполнена продольная прорезь 13, в оторую входит фиксирующий выступ 14 резонатора 5. Линия 2 передачи имеет на входе коаксиально-волноводный переход 15, служащий для подключения .ее к волноводному СВЧ-тракту. Криогенная гиперзвуковая линия задержки импульсных СВЧ-сигналов работает следующим образом. Зондирующий СВЧ-импульс на частот резонатора 5 подводится по линии 2 передачи к резонатору 5 и трансформируется пьезопреобразователем 7 в гиперзвуковой импульс той же частоты Последний распространяется по звукопроводу 6, достигает плоского торца и, отразившись от него, вновь возвра щается к преобразователю 7. Здесь часть его мощности трансформируется в электромагнитный сигнал, а другая часть отражается. Общая длительная задержка СВЧ сигнала в линии реализу ется при многократных отражениях гиперзвукового импульса от обоих торцов звукопровода 6, При изменении частоты зондирующего СВЧ-сигнапа перестройка резонатора 5 производится путем вращения линии 2 передачи вмес те с резонатором 5 вокруг их общей оси. При этом гайка 10 с помощью штока 9 перемещает диафрагму 8 вместе с подпружиненным со стороны плоского торца звукопроводом 6. Настройка связи осзпцествляется гфи поступательном перемещении резонатора 5 вдоль оси линии 2 передачи с последу ющей фиксацией его положения в цилин дрическом хвостовике 4. Для обеспечения настройки конструкция линии выполнена разъемной относительно жестко закре пленного на горловине криостата цилиндрического стакана 3. Продольное перемещение резонатора .5 осуществляется в процессе настройки связи, когда линия 2 передачи находится вне криостата 1. Для обеспечения поступательного перемещения служит прорезь 13, выполненная в стенке хвостовика 4, и выступ 14 резонатора. Резонатор 5 фиксируется в хвостовике 4 пайкой легкоплавким припоем. После настройки связи линия 2 передачи устанавливается в цилинД рический ртакаи 3, закрепленный на горловине криостата. Предложенное устройство позволяет вдвое расширить диапазон рабочих частот без уменьшения общей длительности задержки СВЧ-сигнала. Кроме того, за счет отражения теплового потока 6т металлических стенок, полностью перекрывающих сечение линии передачи, увеличена экономичность устройства, что обеспечивает его работоспособность при более высокой температуре звукопровода, в частности при температуре жидкого азота. Все это делает предложенное устройство более, универсальным и расширяет область его применеиия.

Фиг.2 А-А

КРИОГЕННАЯ ГИПЕРЗВУКОВАЯ ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ ИМПУЛЬСНЫХ СВЧЧ31ГНАЛОВ по авт.св. № 945950, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона перестроШсИ рабочей частоты без уменьшения общей длительности задержки СВЧ-сигнала, в нее введена металлическая перегород ка с отверстиями, образуя полость с торцовой стенкой коаксиального резонатора, установленного с возможностью возвратно-постзшательного перемещения и фиксации в хвостовике линии задержки.