Устройство для визуализации электромагнитного поля в открытом резонаторе Советский патент 1987 года по МПК G01R29/12 

1П

Изобретение относится к измерениям на СВЧ, предназначено для экспериментального исследования пространственной структуры электромагнитного поля в открытых резонаторах и может быть использовано для визуализации полей в резонансных системах электровакуумных и твердотельных приборов СВЧ.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства для визуализации электромагнитного поля в открытых резонаторах; на фиг. 2 - схема открытого резонатора.

Устройство для визуализации электромагнитного поля в открытом резонаторе содержит СВЧ-генератор 1, модулятор 2, открытый резонатор, содержащий первое зеркало.3 и второе зеркало 4 в виде ленточной дифракционной решетки, блок 5 локального возмущения поля в открытом резонаторе, блок 6 индикации, детектор 7, усилитель 8, запоминаю ций осциллограф 9, блок 10 коммутации, первый коммутатор 11, управляющий перемещением зонда вдоль оси X, второй коммутатор 12, блок 13 синхронизации, импульсный блок 14 питания, радиопрозрачную диэлектрическую пластину 15 с ячейками 16, проволочную дифракционную решетку 17, защитные диэлектрические пластины 18 и 19.

Устройство для визуализации электромагнитного поля в открытом резонаторе (ОР) работает следующим образом.

Сигнал,с СВЧ-генератора 1 модулируется по амплитуде модулятором 2 и подается на вход исследуемого ОР, образованного зеркалом 3 с прямоугольной щелью связи и зеркалом 4 в виде ленточной отражательной дифракционной решетки, которое входит в состав блока 5 локального возмущения поля в ОР. Перемещая последний, как единое целое, вдоль оси, соединяющей центры обоих зеркал 3 и 4, добавляются настройки исследуемого ОР в резонансе на один из возможных типов колебания. Отраженный от входа ОР в момент резонанса сигнал подается на вход блока 6 индикации, где детектируется детектором 7, огибающая сигнала усиливается усилителем 8 и поступает на модулятор яркости луча

24092

Э.ПТ запоминающего осциллографа 9, Одновременно с помощью первого и второго коммутаторов 11 и 12, переключающих напряжение импульсного блока 14 питания с одной ячейки 3 на другую, производится пространственное сканирование пробного тела, возникающего при подаче с импульсно- Q го блока 14 питания на соответствующую пару элементов дифракционных решеток 4, 5 разности потенциалов, достаточной для пробоя разовой смеси, заполняющей ячейку 16. Блок 13 син- If, хронизирует развертку осциллографа 9 с переключением первого и второго коммутаторов 11 и 12. В момент возникновения пробного тела происходит рассеяние поля ОР на нем, что сопро- 20 вождается падением добротности Q „ ОР, а следовательно, подобно нашему случаю включения ОР в режиме На отражение, увеличением коэффициента отражения от входа в резонатор. В 25 результате огибающая сигнала, поступающая на модулятор ЭЛТ, увеличивается (при отсутствии зонда ЭЛТ заперта). ЭЛТ открывается, и экран осциллографа засвечивается. При этом 30 светлые места экрана ЭЛТ соответствуют участкам поперечного сечения ОР, в которых после отлично от нуля, а темные - областям, в которых поле отсутствует.

35

Формула изобретения

1. Устройство для визуализации электромагнитного поля в открытом резонаторе, содержащее последова40 тельно соединенные СВЧ-генератор, модулятор и направленный ответви- тель, выход основного плеча которого является выходом для подсоединения прямоугольной щели связи откры45 того резонатора, а выход вспомогательного плеча подключен к входу блока индикации, блок синхронизации, выходы которого соединены соответственно с синхронизирующими входами

50 блока индикации, и блок локального возмущения электромагнитного поля в открытом резонаторе, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, блок локаль55 Hoi o возмущения выполнен в виде параллельно расположенных проволочной, дифракционной решетки, радиопрозлэач- ной диэлектрической пластины толщиной Л/4 i (. .S ,/2, где Л - длина волны излучения в открытом резонаторе, в которой выполнены ячейки, заполненные смесью газов, и ленточной дифракционной решетки, причем элементы проволочной дифракционной решетки параллел-ьны широким сторонам прямоугольной щели связи, а элементы ленточной дифракционной решетки перпендикулярны элементам проволочной дифракционной решетки, а также введены первый и второй коммутаторы и импульсный блок питания, выходы которого соединены соответственно с упгавляющими входами первого и вто

рого коммутаторов, выходы которых подсоединены соответственно к элементам проволочной и ленточной дифракционной решеток и соответствующим входам блока синхронизации,

2. Устройство по п, 1, отличающееся тем, что в качестве смеси газов для заполнения ячеек используется смесь газов гелия и неона при следующем соотношении компонентов, мае. %:

Гелий65-75

Неон35-25

Фиг 2

Составитель В.Ежов Редактор Л.Веселовская Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

Заказ 5563/45Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. Д/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и обеспечивает повышение быстродействия. Устр-во содержит СВЧ-генератор 1, модулятор 2, направленный ответвитель, открытый резонатор (ОР), блок 5 локального возмущения поля в ОР, блок 6 индикации, состоящий из детектора 7, усилителя 8 и запоминающего осциллографа 9, коммутатор 10, состоящий из коммутаторов 11, 12, блок синхронизации 13 и импульсньй блок питания 14. ОР образован зеркалом 3 с прямоугольной щелью связи-и зеркалом 4 в виде ленточной дифракционной решетки (ЛДР). Блок 5 выполнен в виде параллельно расположенных проволочной дифракционной решетки, радиопрозрачной диэл. пластины толгциной ,1/2, в которой выполнены ячейки, заполненные смесью газов, .и ЛДР. Перемещая блок 5 вдоль оси, соединяющей центры зеркал 3, 4, добиваются настройки исследуемого ОР в резонанс с колебанием. Отраженный от ОР сигнал поступает на модулятор яркости луча ЭЛТ запоминающего осциллографа. Коммутаторы 11, 12 осуществляют подачу разности потенциала, достаточной для пробоя газовой смеси ячеек, на соотв. пару элементов дифракционных решеток блока 5. В момент пробоя снижается добротность ОР и, следовательно, увеличивается коэфф. отра- с жения от входа ОР. В результате экран запоминающего осциллографа 9 засвечивается. Характер поля проявляется в виде световых областей. 1 3.д. ф-лы, 2 ил. (Л СА:) О1 to 4 о СО