СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ Советский патент 1969 года по МПК G01R23/02 

Известен способ измерения длины волны с использованием открытого резонатора со сферическими зеркалами, в котором должен быть возбужден и может существовать один основной вид колебаний ТЁМоо- Однако на практике очень трудно возбудить эффективно основной вид колебаний ТЕМоо- Для возбуждения и существования в открытом резонаторе со сферическими зеркалами только основного вида колебания ТЕМоо приходится выбирать значение параметра Френеля, близкое к единипе. Если выбирать не слищком большие радиусы кривизны зеркал, то при укорочении длины волны малые значения параметра Френеля можно получить только за счет уменьшения радиуса зеркал. Это значит, что при переходе в коротковолновую часть субмиллиметрового диапазона необходимо использовать зеркала очень малых размеров, что в сильной степени затрудняет изготовление открытого резонатора.

Способ измерения длины волны, использующий в открытом резонаторе со сферическими зеркалами только основной вид колебаний ТЕМоо, обладает значительной систематической погрешностью. Для уменьшения этой погрешности приходится рассчитывать и вводить в результаты измерения поправки.

го пространства в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах и тем самым повысить точность измерения.

Достигается это тем, что в резонаторе возбуждают колебания ТЕМоо, TEMgi, ТЕМо2 и т. д., измеряют длины волн этих колебаний и путем сравнения разности этих длин волн и длины волны в свободном пространстве с рядом нечетных чисел определяют частоту колебаний.

Этот способ измерения длины свободного пространства в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах предусматривает использование открытого резонатора со сферическими зеркалами с большим значением параметра Френеля, в котором может существовать много видов колебаний, кроме основного вида ТЕМоо.

Такой резонатор не требует применения специальных мер для селекпии различных видов колебаний, он имеет большие размеры зеркал и его легко осуществить в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах.

В описываемом резонаторе от прямоугольного волновода через небольшое круглое отверстие в центральной части неподвижного зеркала возбуждаются аксиально-симметричные колебания ТЕМ „к- Другое сферическое зеркало выполняется подвижным и снабжено устройством для точного отсчета линейного 3 смещения подвижного зеркала относительно неподвижного. Затем измеряют при выбранном расстоянии между зеркалами (желательно не равном конфокальному расстоянию) резонансные длины волн, которые устанавлива-5 ются в открытом резонаторе на аксиальносимметричных колебаниях ТЕМоо, ТЕМоь ТЕМо2 и т. д. Далее по измеренным значениям резонансных длин волн на видах колебаний ТЕМоо, TEMoi, ТЕМо2 и т. д. и по отноше-Ю нию разностей между измеренными длинами волн на указанных видах колебаний и длиной волны свободного пространства, которое при параметре Френеля, значительно большем единицы, равно нечетному ряду чисел, определи-15 4 ют с высокой точностью длину волны свободного пространства, Предмет изобретения Способ измерения частоты колебаний при помощи открытого симметричного резонатора со сферическими зеркалами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в резонаторе возбуждают колебания ТЕМоо, TEMoi, ТЕМо2 и т. д., измеряют длины волн этих колебаний и путем сравнения разности этих длин волн и длины волны в свободном пространстве с рядом нечетных чисел определяют частоту колебаний.