УСТРОЙСТВО для ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОЛЯ в CB4-PE3OUATOPE Советский патент 1970 года по МПК G01R33/32 

Изобретение относится к области радиоэлектроники, а именно к устройствам для экспериментального -исследования пространственной структуры иоля в широком классе электродинамических резонансных систем

свч.

Известны устройства, содержащие СВЧзонд, механически перемещающийся по полю анализа. При достаточно малых размерах зонда такие устройства позволяют анализировать структуру СВЧ-поля высоким пространственным разрешением.

Однако значительная инерционность механического сканирования обусловливает длительное время получения полной картины поля в области анализа.

Кроме того, наличие механических узлов крепления зонда и его перемещения приводит к значительным погрешностям измерений и ограничивает возможности пространственного анализа лишь простейшими траекториями движения зонда, что не лозволяет использовать такие устройства для обследования электродинамических систем со слолчной геометрией.

Целью изобретения является повышение скорости получения изображения интенсивности электромагнитного поля в резонаторе.

пластины, введенной в исследуемое сечение полости резонатора. При этом полость резонатора сканируется световым лучом синхронно с разверткой осциллографического индикатора.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Эта схема состоит из исследуемого СВЧрезонатора /, ириемника СВЧ 2, блока 3 выделения и индикации видеосигнала строки, блока 4 яркостной индикации нространственной картины поля, блока синхронизации 5, скаиирующего источника фотонов 6 и фотопроводяшей пластины 7, помещенной в исследуемую область высокочастотного поля и профилированной аналогично форме СВЧ-резонатора.

Анализируемое высокочастотное поле возбуждается СВЧ-генератором 8.

Роль реактивного зонда в предлагаемом устройстве играет тот участок фотопроводящей пластины, на котором с помощью сканирующего источника фотонов создана повышенная концентрация неравновесных носителей тока.

Темновые параметры фотопроводящей пластины 7 таковы, что иоследняя практически ие возмущает исследуемое поле. При условии постоянства свойства иотока фотонов изменебо связанного с резонатором, определяется лишь параметрами электромагнитных колебаний в той точке пространства, где в настоящий момент расположен освещенный участок фотопроводящей пластины. Сканирование светового пятна но поверхности пластины позволяет получить на выходе пр-иемника СВЧ 2 последовательность сигналов, несущую информацию о структуре поля в пространстве.

Блоки 3, 4 и 5 служат для индикации пространственного распределения ноля в окрестности фотонроводящей пластины в амплитудном и аркостном виде синхронно с перемещением потока возбуждающих фотонов по поверхности пластины.

В качестве сканирующего источника фотонов можно использовать электроннолучевой индикатор с достаточной яркостью свечення, например проекционный кинескоп или традиционнЕ)й источник света с оптико-механической или другой системой отклонения светового потока.

Для изготовления фотопроводящей пластины можно использовать, например, монокристаллические германий и .кремний и целый ряд поликристаллических фотопроводников на тонких диэлектрических подложках. Для уменьшения погрещности измерений толщина фотопроводящей пластины не должна превыщать поперечных размеров светового пятна на поверхности пластины. Размеры пятна не следует существенно снижать по сравнению с радиусом кривизны силовых линий СВЧ-поля из-за связанного с этим уменьщения сигнала на входе приемника СВЧ 2. Толщина фотопроводящей пластины должна составлять несколько еотых долей длины волны СВЧ-поля. Длина диффузии носителей тока в материале плаетины не должна превосходить необходимых из условий эксперимента размеров светового пятна.

Предлагаемое устройство можно использовать и для осуществления трехмерной индикации структуры СВЧ-ноля. Для этого фотопроводящую пластину в процессе из.мерений необ.ходимо иеремещать вдоль третьей координаты.

Чтобы измерить распределение величины проекции напряженноети СВЧ-поля на некоторое направление, поток фотонов формируется так, чтобы форма его сечения поверхностью фотопроводящей пластины обладала резкой анизотропией. Сообщая анизотропному потоку фотонов, помимо сканирующего перемещения по пространству анализа, вращательное движение вокруг оси, можно исследовать и поляризационные евойства поля в каждой точке пространства.

При вакуумированном .исследуемом резонаторе для локальной генерации неравновееных носителей в фотопроводящей Нластине вмеето сканирующего источника фотонов можно использовать сканирующий источник электронов. Это может нривести к значительным конструктивным упрощениям и к е}1ижению мощ.ности, потребляемой сканирующим истсчннко.м.

Предмет изобретения

Устройство для визуализации поля в СВЧрезонаторе, содержащее СВЧ-резонатор с нробным телом и связанные с указанным резонатором генератор н приемник с осциллографическим индикатором, отличающееся тем, что, с целью повыщения скорости получения изображеиия интенсивности электромагнитного поля в резонаторе, упомянутое пробное тело выполнено из введенной в исследуемое сечение полости резонатора фотопроводящей пластины, которая сканируется световым лучом синхронно с разверткой осциллографического индикатора.