Устройство для измерения несущей частоты однократных СВЧ-импульсов Советский патент 1990 года по МПК G01R23/02 

СП СП

ю

Изобретение относится к технике СВЧ. Цель изобретения - упрощение и повышение помехозащищенности. Для этого устройство для измерения несущей частоты однократных СВЧ-импульсов содержит отрезок 1 волновода, короткозамыкатель 2 и измерительный блок, выполненный в виде газонаполненной диэлектрической трубки 3, помещенной по центру вдоль отрезка 1. Полость трубки 3 разделена с помощью тонких оптически непрозрачных диафрагм 4 на секции, в каждой из которых по оси трубки 3 размещена фотопленка 5. Диаметр трубки 3 и шаг, с которым размещены диафрагмы 4, много меньше длины СВЧ-волны. На конце отрезка 1 установлен короткозамыкатель 2 с регулируемым коэф. отражения СВЧ-волны. Регулировка электрической длины отрезка 1 осуществляется путем нанесения на металлическую заглушку поглотителя различной толщины. 1 ил.

свч

J,

импульс

5V/

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и может быть использовано для определения центральной частоты (несущей частоты СВЧ-им- пульсов) полосы спектра, в которой содержится большая часть энергии импульса, генерируемого с помощью релятивистских СВЧ-генераторов.

Цель изобретения - упрощение и повышение помехозащищенности.

На чертеже представлена структур- н|ая схема устройства для измерения несущей частоты однократных СВЧ-импульсов.

Устройство для измерения несущей частоты однократных СВЧ-импульсов содержит отрезок волновода 1, корот- козамыкатель 2, диэлектрическую газонаполненную трубку 3 помещенную по центру вдоль отрезка волновода 1, полость которой разделена с помощью Тонких оптически непрозрачных диафрагм на секции, в каждой из которых по оси трубки 3 размещена фото- г1ленка 5.

,-

Диаметр трубки 3 и шаг, с которым размещены диафрагмы kt много меньше Длины СВЧ-волны. На конце волновода установлен короткозамыкатель 2 с регулируемым коэффициентом отражения СВЧ-волны. Регулировать электрическую длину отрезка волновода 1 можно, например, путем нанесения на металлическую заглушку поглотителя различной Толщины.

Устройство для измерения несущей частоты однократных СВЧ-импульсов

работает следующим образом.

СВЧ-импульс подается в открытый «онец отрезка волновода 1 и распро- фтраняется вдоль него. При достижении СвЧ-импульсом короткозамыкателя 2 происходит его отражение и в волновоДе устанавливается стоячая волна. Целесообразно, чтобы отрезок коротко- Замкнутого волновода имел длину vЈ/2, где V - скорость СВЧ-волны; Ј - длительность СВЧ-импульса, и тогда сто- ячая волна заполнит всю длину волновода .

Действительно, половина длины импульса будет на подходе к отражающей заглушке, в то время, как половина уже отразилась и распространилась навстречу падающему.

Распределение амплитуды электрического поля стоячей волны имеет вид

/U(Z)/ итлН + 2|rico8() + |Г|2

(1) где Uw - амплитуда поля;

Z - продольная вдоль волновода

координата; 1М,Ч - модуль и фаза коэффициента

отражения заглушки; К -V- - волновое число;

% - длина волны в волноводе. Характерной особенностью этого распределения является то, что оно периодично и расстояние между соседними минимумами или максимумами связано с несущей частотой СВЧ-волны f„

КЗК Н1/2

ьг -, (2)

2 (f0/C)2 - (1/2а) где С - скорость света,1

а - размер широкой стенки волновода .

Подобрав давление газа внутри трубки столь малым (это легко делается) , чтобы минимальная величина по ля в (1) превышала пороговое пробивное значение, можно создать условия для СВЧ-пробоя внутри трубки и возникновения СВЧ газового разряда. При этом поглощаемая мощность в разряде будет определяться в каждой точке Z квадратом, действующим в этой точке амплитуды. Если зарегистрировать интенсивность сечения с разрешением по координате Z можно будет по (2) восстановить несущую частоту, что и решит поставленную задачу. Для этого внутри трубки размещают фотопленку, почернение которой определяется интенсивностью светового излучения в соответствующей точке по координате Z Для достижения пространственного разрешения по Z нужно добиться, чтобы засветка пленки осуществлялась локально, излучением толоко в данной точке. Это выполняется с помощью оптически непрозрачных диафрагм, которые предотвращают нелокализованную засветку излучением, направленным параллельно продольной оси Из выражения (2) видно, что точность определения местоположения минимумов или максимумов определяет точность измерения несущей частоты СВЧ-импульса, которая определяется по расстоянию между соседними минимумами почернени на пленке после ее проявления. Формула изобретения

Устройство для измерения несущей частоты однократных СВЧ-импульсов;

515521Й6

содержащее отрезок волновода, на од-по оси отрезка волновода, полость ном конце которого расположены корот-которой разделена с помощью оптически коэамыкатель с регулируемым коэффи-непрозрачных диафрагм на секции, в циентом отражения и измерительныйкаждой из которых по оси горизонталь- блок, отличающееся тем, ной диэлектрической трубки размещена что, с целью упрощения и повышения/фотопленка, причем диаметр гаэонапол- помехоэащищенности, измерительный .ненной диэлектрической трубки и шаг блок выполнен в виде газонаполненнойдиафрагм значительно меньше длины диэлектрической трубки, размещеннойоси волны