ДЕТЕКТОР СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА5СЕСОЮэ;-;дя ГШ1ЕйТИО-Т1А:^:'^ :^:'НБИЬ.лИО "''•"*• Советский патент 1973 года по МПК H03D9/00 

1

Изобретение относится к радиоприемным устройствам и может быть использовано в субмиллиметровом диапазоне длин волн в качестве детектора приемников прямого усиления.

Известны детекторы субмиллиметрового диапазона радиоволн с точечным контактом металл - JnSb, содержащие цилиндрический корпус с фокусирующей диэлектрической линзой на входе, детектирующий элемент, образованный металлической контактной иглой и кристаллом полупроводника, и согласующий короткозамыкающий поршень.

Недостатки известных детекторов состоят в низкой чувствительности, падении ее с увеличением частоты в субмиллиметровом диапазоне и сильной чувствительности к механическим воздействиям.

С целью увеличения, уменьшения чувствительности к случайным механическим воздействиям и улучшения технологичности в предлагаемом устройстве контактная игла, выполненная из бериллиевой бронзы, закреплена верхним концом на выступе плоского основания детекторной вставки со стороны, перпендикулярной направлению прихода энергии, и имеет косинусоидальную форму в плоскости поляризации вектора электрического поля, при этом детекторная вставка выполнена вращающейся вокруг продольной пси конструкции и закреплена по центру на задней плоской крышке корпуса; основание детекторчой вставки, выполненное, например, из отожженной бескислородной меди, снабжено выстуиом, осуществляющим перемещение контактной иглы с помощью двух настроечных винтов, а вся детекторная вставка выполнена съемной.

На фиг. 1 дана конструкция предлагаемого

детектора субмиллиметрового диапазона радиоволн в разрезе; на фиг. 2 - конструкция детекторной вставки.

Предлагаемый детектор субмиллиметрового диапазона радиоволн содержит (фиг. 1) цилиндрический корпус / с фокусирующей диэлектрической линзой 2 на входе, детекторную вставку 3, согласующий короткозамыкающий поршень 4, экранированный кабель 5, с которого снимается продетектированный сигнал, накидную гайку 6, крепящую заднюю крышку 7 корлуса, стойку 8, подставку 9, позволяющую изменять высоту крепления детектора, настроечные винты 10 и фокусирующий цилиндр //.

Детекторная вставка 3 (фиг. 2) содержит детектирующий элемент, образованный металлической контактной иглой 12 и кристаллом 13 полупроводника, основание 14, снабженное выступом 15, крепежный винт 16 основания,

диэлектрическую изолирующую втулку 17,

крйсталлодержатель 18, слюдяную изолирующую прокладку 19, направляющие отверстия 20 для крепления детекторной вставки, отверстие 21 для крепежного винта и пружинящий контакт 22, изображенный схематично и подключаемый к экранированному кабелю 5.

Съемная детекторная вставка, вращающаяся вокруг продольной оси конструкции, по центру закреплена на задней плоской крыщке 7 цилиндрического корпуса 1. Основание 14 детекторной вставки выполнено из отожженной бескислородной меди и снабжено выступом 15, осуществляющим перемещение контактной иглы 12 при помощи двух настроечных винтов 10. Контактная игла 12, изготовленная из бериллиевой бронзы, закреплена верхним концом на выступе 15 плоского основания 14 детекторной вставки со стороны, перпендикулярной направлению прихода энергии, обозначенной на чертеже стрелкой Р. Игла имеет косинусоидальную форму в плоскости поляризации вектора электрического поля.

Корпус 1, выполненный из отожженной бескислородной меди с нанесением слоя серебра, закреплен с помощью стойки 8 в подставке 9. Диэлектрическая (тефлоновая) линза 2 обеспечивает фокусировку принимаемой энергии на точечный контакт. Линза перемещается с помощью фокусирующего цилиндра //, навинчивающегося на корпус /. Крепление задней плоской крыщки 7 с помощью накидной гайки 6 позволяет вращением ее вокруг продольной оси согласовывать плоскость поляризации вектора электрического поля с вертикальной плоскостью детекторной вставки 3. Вращая заднюю крыщку, можно найти такое положение детекторной вставки, при котором принимаемое излучение с данной поляризацией создает на выходе максимальный сигнал.

С помощью настроечных винтов 10 при настройке деформируют выступ 5 основания детекторной вставки вверх или вниз, при этом точка соприкосновения заостренного конца контактной иглы 12 с кристаллом 13 полупроводника смещается. По окончании подбора оптимальной рабочей точки настроечные винты 10 можно вывинтить, при этом за счет остаточной деформации материала контакт остается неизменным, что обеспечивает стабильность параметров детектора и нечувствительность к вибрациям и ударам.

Кристалл 13 полупроводника припаивают к кристаллодержателю 18 чистым индием. Крйсталлодержатель, изготовленный из меди и отникелированный, по установлении необходимого зазора между ним и выступом 15 крепится к основанию при помощи винта 16 и изолируется от основания тефлоновой втулкой 17 и слюдяной прокладкой 19.

Контакт с внутренней жилой кабеля 5 и кристаллодержателем /8 осуществляется через посредство пружинящего контакта 22.

К задней крыщке 7 корпуса детекторная вставка 3 крепится винтом, входящим в отверстие 21.

Электромагнитное излучение поступает на вход детектора, фокусируется с помощью линзы 2 и фокусирующего цилиндра // на детектирующем элементе. Устройство детекторной вставки 3 обеспечивает хорощее согласование поступающего сигнала с детектирующим контактом, простоту подбора оптимальной рабочей точки и нечувствительность к механическим воздействиям, а выполнение ее вращающейся вокруг продольной оси конструкции обеспечивает хорощее согласование плоскости поляризации вектора электрического поля и плоскости поляризации «антенны детектирующего элемента, роль которой выполняет контактная игла 12.

Образующийся между острием иглы 12 и полупроводником InSb точечный контакт благодаря выпрямляющим свойствам перехода

металл-полупроводник детектирует сигнал, поступающий по экранированному кабелю 5 далее на усилитель.

Пре.дмет изобретения

1. Детектор субмиллиметрового диапазона радиоволн с точечным контактом металл - JnSb, содержащий цилиндрический корпус с фокусирующей диэлектрической линзой на

входе, детектирующий элемент, образованный металлической контактной иглой и кристаллом полупроводника, и согласующий короткозамыкающий порщень, отличающийся тем, что с целью увеличения его чувствительности, контактная игла, выполненная из бериллиевой бронзы, закреплена верхним концом на выступе плоского основания детекторной вставки со стороны, перпендикулярной направлению прихода энергии, и имеет косинусоидальную

форму в плоскости поляризации вектора электрического поля, при этом сама детекторная вставка выполнена вращающейся вокруг продольной оси конструкции и закреплена по центру на задней плоской крыщке корпуса.

2. Детектор субмиллиметрового диапазона по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьщения чувствительности к случайным механическим воздействиям и улучщения технологичности, основание детекторной втавки,

выполненное, например, из отожженной бескислородной меди, снабжено выступом, осуществляющим перемещение контактной иглы с помощью двух настроечных винтов, а вся детекторная вставка выполнена съемной.

//

/-

70