Частно-избирательный ограничитель на ядерном магнитном резонансе Советский патент 1977 года по МПК G01N27/78 

1

Изобретение относится к радиоспектроскопии и предназначено для селективного сверхизбирательного ограничения помехи с известным спектром частот и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах, в которых производится выделение сигнала на уровне помех.

Известный частотно-избирательный ограничитель, основанный на ядерном магнитном резонансе и включающий резонаторы и рабочее вещество, обладает узкой полосой частот.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому изобретению является частотно-избирательный ограничитель на ядерном магнитном резонансе, выполненный в виде мостовой схемы с входными и выходными линиями передачи и с включенными в плечи моста посредством индуктивных петель резонаторами с рабочим веществом.

Избирательность такого ограничителя опре деляется щириной линии поглощения ядерного магнитного резонанса, а полоса пропускания - неоднородностью постоянного магнитного Поля, На условия баланса моста в данном ограничителе оказывает влияние не только сигнал поглощения рабочего вещества, но и его сигнал дисперсии, который нарушает фазовую балансировку моста, что та,кже сни жает рабочую полосу частот.

.Недостатком этого ограничителя является сравнительно узкая рабочая полоса частот, что определяется, трудность создания резко неоднородного постоянного магнитного поля, которое к тому же обеспечивало бы компенсацию в широкой полосе частот сигнала дисперсии. Такая схема ограничителя не пригодна при использовании в качестве рабочего вещества ферромагнетиков, поскольку в ферромагнетиках нет возможности компенсации сигнала дисперсии изложенным методом, так как управление внутренними неоднократными магнитными полями вещества не представляется возможным. В то же время использование в качестве рабочего вещества ферромагнетика особенно перспективно с точки зрения уменьшения габаритов ограничителя путем исключения постоянных магнитов, а также с точки зрения возможного увеличения рабочей

полосы частот.

Целью изобретения является увеличение рйбочей полосы частот и уменьщение габаритов ограничителя; Это достигается тем, что в предлагаемом

ограничителе рабочее вещество, например па рамагнетик или ферромагнетик, помещено в оба резонатора, причем включение резонато ров выполнено антисимметричными. Индук-тивные петли выполнены разных размеров. В

плечи мостовой схемы включены аттенюаторы, причем в одном плече - до резонатора, а в другом - после резонатора.

На фиг. 1 и 2 представлены возможные блок-схемы для реализации предлагаемого ограничителя на высоких частотах; на фиг. 3 - принцип действия ограничителя.

На фиг. 1 и 2 приняты следующие обозначения: 1 и 2 - резонансные системы с рабочим веществом, 3 и 4 - входной и выходной тройники, 5 и 6 - выходные и входные элементы связи (индуктивные петли связи): 7 - аттенюатор, i/вх, t/вых - входной и выходной сигналы, соответственно.

Различный уровень мощности в резонансных системах достигается в схеме, изображенной на фиг. 1, за счет различных размеров петель связи на входе и выходе резонансных систем в различных плечах моста, а в схеме, изображенной на фиг. 2, за счет включения аттенюаторов в одном плече до резонатора, в другом - после резонатора. Противофазный съем сигналов с резонаторов 1 и 2 достигается путем взаимного поворота входных петель связи в резонаторах различных плеч на 180°. Если в качестве рабочего вещества используют парамагнетики, оба резонатора помещаются в постоянное магнитное поле, при использовании ферромагнетика постоянное магнитное поле не нужно.

На фиг. 3 обозначено: Ищ - уровень входного сигнала, соответствующий насыщению рабочего вещества в резонансной системе с высоким уровнем мощности (резонатор 1, фиг. I, 2); Ll -уровень входного сигнала, соответствующий насыщению рабочего вещества в резонансной системе с малым уровнем мощности (резонатор 2, фиг. 1, 2).

При подаче на вход ограничителя слабого сигнала (сигнал I) рабочее вещество в резонаторе 1 находится в насыщении, а в резонаторе 2 - не в насыщении, вследствие этого

происходит разбаланс.- моста и на выходе ограничителя сигнал пропорционален входному. Сигнал дисперсии не нарушает фазовую балансировку моста, поскольку вследствие независимости от уровня мощности он одинаков для обеих плеч моста. Таким образом сигнал дисперсии компенсируется автоматически. При подаче на вход ограничителя сильных сигналов (сигналы И и III) рабочее вен ество

в обоих резонаторах на.ходптся в насын1;ении,

мост будет сбалансирован и сигнал не выходе

не будет. Сигнал дисперсии и в этом случае

компенсируется автоматически.

Изобретение позволяет получить автоматическую компенсацию сигнала дисперсии, использовать в качестве рабочего вещества не только парамагнетики, но и ферромагнетики, что ведет к увеличению рабочей полосы частот.

Формула изобретения

Частотно-избирательный ограничитель на ядерном магнитном резонансе, выполненный в

виде мостовой схемы с входными и выходными линиями передачи и с включенными в плечи моста посредством индуктивных петель резонаторами с рабочим веществом, отличающийся тем, что, с целью увеличения

рабочей полости частот и уменьшения габаритов ограничителя, рабочее вещество, например парамагнетик или ферромагнетик, помещено в оба резонатора, причем включение резонаторов выполнено антисимметричным.

2. Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что индуктивные петли выполнены разных размеров.

3. Ограничитель по п. 1, отличающийс я тем, что в плечи мостовой схемы включен

аттенюатор, причем в одном плече - до резонатора, а в другом - после резонатора.

L

Л

Вых.

J

(/,

иг

ш