ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ИМИТАТОР ЭФФЕКТА ДОПЛЕРА В САНТИМЕТРОВОМ И ДЕЦИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНАХ ВОЛН Советский патент 1968 года по МПК G01S7/40 

Изобретение относится к радиолокационным станциям, которые работают с использованием доплеровского сдвига частоты.

Известны механические имитаторы эффекта Доплера, выполненные на свернутых в кольцо линиях передачи.

Предложен электроннолучевой имитатор эффекта Доплера в сантиметровом и дециметровом диапазонах волн, содержащий электронную пушку с замедляющей системой группирователя, короткую фокусирующую катушку и отклоняющие пластины. Устройство согласно изобретению выполнено в виде волноводной линии передачи, свернутой в кольцо, в широких стенках которой, по центру, прорезаны кольцеобразные щели, а к узкой стенке примыкает направленный ответвитель, или в виде полосковой линии передачи, свернутой в виде спирали, вдоль пластин которой прорезаны щели. Через щели линий передачи проходит предварительно сгруппированный электронный луч, перемещаемый вдоль линии передачи по соответствующей окружности. Фокусировка электронного луча осуществляется двумя коаксиальными магнитными катушками, в пространстве между которыми размещены линии передачи. Это позволяет уменьшить инерционность устройства.

На фиг. 1 представлен электроннолучевой имитатор эффекта Доплера, выполненный на волноводе; на фиг. 2 - имитатор в виде полосковой линии передачи.

Имитатор содержит электронную пушку 1, вход 2 СВЧ-сигнала, переходящий в замедляющую систему группирователя 3, магнитную систему 4, фокусирующую электронный луч на участке группирователя, магнитную линзу 5, фокусирующую луч в пространстве дрейфа, отклоняющие пластины 6 для создания вращательного движения электронного луча по щели линии передачи, волновод 7 с щелью, кольцо 8 с постоянным радиальным электрическим полем для компенсации радиальной составляющей скорости электронного потока, щелевой направленный ответвитель 9 с двумя выходами 10 и 11, примыкающий по узкой стенке к кольцевому волноводу 7, кольцевой коллектор 12, на котором осаждается использованный электронный поток.

Движение сгруппированного электронного потока по щели замкнутого в кольцо волновода сопровождается излучением прямой волны и обратной волны, которые отличаются знаком доплеровского приращения частоты и разделяются направленным ответвителем.

Для расширения диапазонности устройства предлагается выполнить систему отбора мощности на нерезонансной системе, образованной свернутой в спираль полосковой линией передачи 13 таким образом, чтобы было обеспечено многократное взаимодействие вращающегося по окружности электронного потока с высокочастотным полем возбуждаемой линии передачи (см. фиг. 2).

В этом случае используются продольное фокусирующее магнитное поле цилиндрических коаксиальных катушек 14 и 15, создающих в щели линии передачи магнитное поле одинакового направления, торцовый магнитный экран 16 для устойчивой фокусировки электронного потока, вход и выход 17 и 18 системы отбора мощности, с которых снимается волна при вращении электронного луча в системе отбора мощности.

Предложенное устройство обладает практически полной безынерционностью и позволяет осуществить доплеровское смещение частоты, соответствующее космическим скоростям отражающего объекта.

Описываемое устройство, помимо основного назначения, может быть использовано в качестве двухчастотного генератора, модулятора или демодулятора, для расширения или сжатия спектра сигналов, поступающих на вход прибора.

Электроннолучевой имитатор эффекта Доплера в сантиметровом и дециметровом диапазонах волн, содержащий электронную пушку, замедляющую систему группирователя, короткую фокусирующую катушку и отклоняющие пластины, отличающийся тем, что, с целью уменьшения инерционности, устройство выполнено в виде волноводной линии передачи, свернутой в кольцо, в широких стенках которой, по центру, прорезаны кольцеобразные щели, а к узкой стенке примыкает направленный ответвитель, или в виде полосковой линии передачи, свернутой в виде спирали, вдоль пластин которой прорезаны щели, а через щели вышеуказанных линий передачи проходит предварительно сгруппированный электронный луч, перемещаемый вдоль линии передачи по соответствующей окружности, при этом фокусировка электронного луча осуществлена двумя коаксиальными магнитными катушками, в пространстве между которыми размещены вышеуказанные линии передачи.