Широкодиапазонный индикатор высокочастотного поля Советский патент 1961 года по МПК G01R29/08 H01Q9/02 

Известны широкодиаиазонные индикаторы высокочастотного полл. широкополосность которых увеличивается вследствие помещения и к внутрь диэлектрика. Известно также применение слоистых структур диэлектриков для обеспечения широкополосного согласования С.В.Ч. устройства. Подобные индикаторы сложны конструктивно и не обеспечивают широкого рабочего дпаназона волн.

Предлагаемый индикатор в.ч. по.ля выполнен в виде слоистой диэлектрической антенны с чувствительным элементом, расположенным на ее внутреннем торце в области пучности электрического поля стоячей поверхностной волны. Это позволяет упростить конструкцию и суш,ёственно расширить рабочий диапазон волн индикаторной системы. Боковое излучение уменьшают с помогцью экранирующих диэлектрическил колец. Чувствительный индикатор .может быть расположен в отрезке .тпнии бегущей новерхпостной волны, представляющей собой диэлектрический стержень, оба торца которого согласованы со свободным про странством. Для создания широкодиапазонного излучателя электромагHHTHOio ноля чувствительный элемергг в слоистой диэлектрической ан тенне может быть заменен электрическим зондом или малой нётлс связи.

На фиг. 1 приведено схематическое изображение описываемого индикатора; на фиг. 2 - его вариант.

На внутреннем торце слоистой диэлектрической антенны в обл.асп. пучности электрического поля поверхностной волны расположен чувствительный элемент /. При падении волны из одной среды в другую (например, из воздуху па диэлектрик), если волповое сопротивление пер вой среды KI больше волнового сопротивления второй среды К., на границе раздела сред имеет место узел электрического и магнитного полей, иго обусловливает четвертьволповое расстояние до поверхности коротко№ 4404632i. . . .,

замыкателя. Если , то на границе раздела сред, где расположен чувствительный элемент /, имеет место пучность электрического ноля.

Уменьшение бокового излучения осуществляют с помощью экранирующих диэлектрических колец. 2, которые перехватывают излучаемую вне стержня энергию и направляют ее на малоотражающий поглотитель г.

Чувствительный элемент J .расноложен в отрезке линии бегущей новерхностной волны, представляющей собой диэлектрическийстерлгень оба торца которого согласованы со свободным пространством, что обеснечивает отсутствие волн высших типов в коротковолновом участке рабочего диапазона индикатора и хорошую фокусировку нринимаемой энергии. Это обусловлено тем, что короткая принимаемая волна раснространяется в центральном слое, а с увеличением длины волны включаются н более «мягкие (периферийные) слон стержня.. . ..., , .

Для частного случая применяют индикаторную головку, в которой чувствительный элемент / расноложен в согласованном отрезке линии с бегущей.поверхностной волной. Нежелательное излучение части энергии, не поглощенной чувствительным элементом , устраняют непрозрачным экраном, выполненным из малоотражающего материала 4 и расположенным у заднего торца диэлектрического стержня индикаторэ. В этом случае удобнее применять стержень, выполненный в виде трубчатой антенны, у которого внутренний слой изготовлен из материала с малой диэлектрической проницаемостью ЕЬ а наружный - с большой диэлектрической проницаемостью 5Для коротких волн угол надения на стенки трубки близок к скользящему и коэффициент отражения будет большим, а для длинных волн он близок к нормальному, т. е. волна распространяется не только по внутреннему слою, но и просачивается во вненшие слои.

:,Для создания широкодианазонного излучателя электромагнитного поля чувствительный элемент / в слоистой диэлектрической антенне залщняют электрическим зондом или малой петлей связи. Дианазонность ИХобусловлена как возможностью хорошего согласования зонда с подводящим в.ч. кабелем, так и распололсением их независимо от рабочей длины волны в пучности электрического поля. Боковые излучения, как и в случае индикатора поля, устраняют с помощью диэлектрических колед; :

Проведенные опыты показали: пятислойный стержень из материалов ЦТ-ЗО, ПТ-25 и нолистирола (диэлектрические нроницаемости равны соответственно 10, 6, 2, 6), длиной 600 мм и размерами поперечного сечения 48x16 мм, снабженный кристаллическим детектором типа ДКВ-1, обладал в диапазоне волн 3,2-17 см чувствительностью лишь на 5-8 дб меньшей, чем чувствительность соответствующих узкодиапазонных индикаторных ГО.ЛОБОК, что представляет существенный интерес. Трехслойный стержень из керамики титаната кальция и материала ПТ-ЗО обладал без настройки в диапазоне волн 5-30 см чувствительностью, превышающей (в среднем по диапазону на 4-5 дб, а н.а коротких волнах до 10 дб) чувствительность обычной диэлектрической антенны,, снабл енной детекторной головкой коаксиального тина.

Подобное устройство имеет техническую полезность, поскольку позволяет отказаться от. обычно применяемых устройств для трансформации типа волн.

Предмет изобретения

: 1. Широкодианазонный индикатор высокочастотного поля, отличающийся тем, что, с целью упрощения его конструкции, расширения рабочего диапазона волн и.уменьшения бокового излучения, он выполнен в виде слоистой диэлектрической антенны, на внутреннем торце которой в области аучности электрического поля стоячей поверхностной волны расположен чувствительный элемент, а боковое излучение уменьшают с помощью экранирующих диэлектрических колец.

2.Устройство но п. 1, отличающееся тем, что чувствительный индикатор расположен в отрезке линии бегущей поверхностной волны представляющей собой диэлектрический стержень, оба торца которого согласованы со свободным пространством.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью co.v дания широкодиапазонного излучателя электромагнитного поля, чувствительный элемент в слоистой диэлектрической антенне заметген электрическим зондом или малой петлей связи.

: 1 § §/±; 5

% %%%%%%/ % ;%/%%v j y

SNSiSsssNSNSlNeSSJJjKSNSSSsSeSSKSsSS

} «г-/ 3

Puz.l

(MMi

i/ J.