Датчик пространственного распределения импульсных электромагнитных полей Советский патент 1987 года по МПК G01R29/08 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть применено для измерения пространственного распределения магнитных полей радиоимпульсов как повторяющихся,так и одиночных.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

На чертеже изображен датчик, общая схема.

Диэлектрическая пластина 1 введена в исследуемый волновод 2, На ее части находящейся внутри волновода, нанесена система эквидистантных полосок 3, выполненных из магнитострикционного материала, а на поверхности плас- 1

тины, находящейся вне волновода, расположен приемный электроакустический преобразователь 4 (например, встречно-штыревого типа), который для защиты от излучения щели в стенке волновода помещен в защитный корпус 5. Для подавления акустической волны, распространяющейся в сторону, противоположную электроакустическому преобразователю, один край пластины нагружен на акустический поглотитель 6 Устройство работает следующим образом.

Система эквидистантных полосок 3 представляет собой однофазный электроакустический преобразователь, воз- буждающий механическую деформацию, пропорциональную (за счет эффекта магнитострикции) квадрату магнитной составляющей радиоимпульса, распространяющегося на волноводе 2,

Вследствие этого механическая деформация содержит гармо1-шческие составляющие как огибающей радиоимпульса, так и радиоимпульса с удвоенной частотой. Последние лежат в СВЧ-диа- пазоне, обладают большим затуханием и в работе устройства участия практически не принимают. Гармонические составляющие огибающей лежат в диапазоне до 200 МГц, где затухание мало и они эффективно возбуждают .ПАВ на частотах п V/d, где п целое число; V - скорость ПАВ, ad- расстояние между полосками 3, Приемный электроакустический преобразователь 4, например встречно-штыревой, имеющий период d, принимает ПАВ только на частоте V/d.

Приведем некоторые оценки. Известно , что для повышения эффектив

5

ности описанного способа возбуждения ПАВ Необходимо, чтобы время действия радиоимпульса Ту, было больше времени прохождения акустической волной расстояния между двумя полосками, т.е. ff того, чтобы распределение амплитуды в указанной волне однозначно соответствовало распреде- 0 лению амплитуд магнитного поля, необходимо, чтобы за время действия импульса ПАВ проходила путь много меньший, чем характерный размер неоднородности магнитного поля L, т,е.

5

В целом должно выполняться неравенство d/V « L/V, Указанные ограничения хорошо выполняются для акустических волн, распространяюш 1Х0 ся в диэлектрических материалах на частотах порядка 100 МГц и длительностей импульса ; - 0,1 мкс, если характерный размер неоднородности больше 0,5 мм. Следовательно, предлагаемое устройство позволяет измерять пространственное распределение магнитного поля СЕЧ-радиоимпульса.

Тонкая диэлектрическая пластина 1 с нанесенной системой эквидистантных

0 полосок 3 из магнитострикционного

материала вводится в поперечное сечение волновода 2 вдоль исследуемого направления. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять

5 реальное распределение амплитуды магнитного поля, существующее в волноводе 2 вдоль фиксированного направления. При этом материал, из которого выполнены эквидистантные полоски 3,

0 реагируют только на одну из компонент магнитного поля.

Диэлектрическая пластина 1 выполнена из немагнитного диэлектрическо45 го материала5 обладающего малым затуханием поверхностных акустических волн, например ниобат лития, кварц, стекло, поликор. Эквидистантные полоски 3 выполняются из магнитострик50 ционного материала (например, никель, сплавы никеля с железом, никеля с кобальтом и т.п.), который наносится на поверхность диэлектрической пластины 1, Акустический поглотитель 6 пред55 ставляет собой материал, обладгиощий сильным затуханием акустических волн (например, каучук,, воск, парафин и т.п.).

31354138

В качестве регистратора сигнала, ного материала, акустический погло- поступающего с электроакустического титель и приемный электроакустичес- преобразователя 4, используются, на- кий преобразователь, причем акустичес- пример, детектор и осциллограф. кий поглотитель прикреплен к одной

Для обеспечения абсолютной экра- грани диэлектрической пластины, а нировки устройства используются обще- приемный электроакустический преобра- известные средства, например металли- зователь прикреплен вблизи противопо- ческий корпус 5 с емкостным разъемом ложной грани, отличающийся дпя подключения встречно-штыревого ю тем, что, с целью повышения точности приемного преобразователя 4.измерений, в него дополнительно введены волновод с щелью, охватываемой

Формула изобретениязащитным корпусом, причем первая

часть диэлектрической пластины с

Датчик пространственного распреде- 15 акустическим поглотителем и полоска- ления импульсных электромагнитных по- , ми расположена внутри волновода, а лей, содержавши диэлектрическую плас- вторая часть пластины пропущена че- тину с эквидистантно закрепленными рез щель и расположена внутри за- на ней полосками из магнитострикцион- 1т1итного корпуса.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения пространственного распределения магнитных полей радиоимпульсов как повторяющихся, так и одиночных. Пелью изобретения является повышение точности измерений. Для этого в датчик дополнительно введены волновод со щелью, которая обхватывается защитным корпусом, а часть диэлектрической пластины 1 введена в исследуемый волновод 2. На части пластины, находящейся внутри волновода, нанесена система эквидистантных полосок 3, которые выполнены из магнитострикционного материала. На чертеже также показаны приемный электроакустический преобразователь 4, защитный корпус 5 и акустический поглотитель 6, на который нагружен один край пластины. В качестве регистратора сигнала, поступающего с преобразователя 4, используется, например, детектор и осциллограф. Для акустического поглотителя используется материал, обладающий сильным затуханием акустических волн, например каучук и т.п. 1 ил. i (/) ел 00 00 V