Частотно-избирательный ограничи-ТЕль пОМЕХ HA ядЕРНОМ МАгНиТНОМРЕзОНАНСЕ Советский патент 1981 года по МПК G01N24/00 

(54) ЧАСТОТНО-ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПОМЕХ НА ЯДЕРНОМ МАГНИТНОМ РЕЗОНАНСЕ

Изобретение предназначено для избирательного ограничения сосредоточенных по спектру помех и может быть использовано в различных радиотехнических устрой ствах для улучшения отношения сигнал/шум. Изйестен частотно-избирательный ограничитель на яцерном магнитном реаонансе, выполненным в виде мостовой схемы - с входными и выходными, линиями nepeaaiчн и с включенными вплечи моста посредством индуктивных петепь резонатора- ми с рабочим веществом ll. Недостатком известного ограничитепя является узкая поноса.частот. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изображению йвпяется частотно-избирательный ограничитель помех на ядергном магнитном резонансе, который выполнен в виде мобтовой схемы с включенными в плечи моста копебатепьными системами с рабочим веществом. Дяя ком пенсации сигнала дисперсш в резонаторах разных плеч моста устанавливается посредством их антисимметричного включения различный уровень сигнала. В отсутствии поглощения в веществе мост сба- ., лансирован, и сигнйл на его ш 1ходе отсутствует. В полосе поглощения рабочего вешества при входных сигналах, меньщих уровня насыщения рабочего вещества, в резонаторе с меньшим уровнем сигнала происходит разбалансировка моста, и с его выхода снимается сигнал, пропорциональный входному .При мощных входных сигналах происхошггвае%пцение вещ.ества в обоих плечах моста, сбалансарован, и сигнал на выходе отсутствует . Недостатком этого ограничителя является трудность обеспечения достаточного динамического диапазона ограничиваемых С {гнапов. Динамический диапазон опреде- яявтсэ вепичиной прямых потерь сигнала и развязкой между входом и выходом схемы. При использовании рабочего вещества с переходным затуханием 40 дБ прямые потери сигнала в такой схеме составляют 6О дБ, вследствие чего, для получения динамического диапазона в 30 дБ необходимо обеспечить развязку между входом и выходом не менее 90 дБ Реализация такой схемы весьма затруднительна вспедствие высоких требований к ,идентичности плеч моста и к точности амплитудной и фазовой балансировки моста в рабочей полосе частот. Цепь изобретения - увеличение динами ческого диапазона и точности амплитудной и фазовой балансировки моста. Поставленная цель достигается тем, что в частотно-избирательном ограничителе помех на ядерном магнитном резонансе, выполненном в виде мостовой схемы с включенными в плечи моЬта колебательными системами с рабочим веществом, колебательные системы выполнены в виде двух связанных ортогональных колебательньгх контуров, причем в качестве рабочего вещества используются тонкие фер ромагнитные пленки. Колебательная система каждого из плеч моста работает как ортогональный частотно-избирательный ограничитель. Принцип действия ортогонального частотно-избирательного ограничителя основывается на изменении индуктивной связи меж ду двумя ортогональными колебательными контурами при воздействии на поме щенное между ними рабочее вещество. За пределами линии поглощения рабочего ве- , щества Связь между ортогональными контурами отсутствует/ так как Их магнитны поля взаимно перпендикулярны. В полосе поглощейня за счет процессии ядерных . спинок поле входного контура создает элщптически поляризованное магнитное поле,- которое, в. свою очередь, возбуждает колебания во втором )дном контуре, Сйграничение в ортогхзнальном частотноизбирательном .ограничителе происходит вследствие того, что при достижении сигналом уровня насыщения вещества дальнейшее его увеличение не приводит к рос ту переменной составляющей намагниченности и, соответственно, кросту выходно Ьо сигнала. Практическая реализация орг тогонального ограничителя с большим динамическим диапазоном так же весьма проблематична вследствие трудности получения хорошей развязки между входом и выходом. В предлагаемой схеме ограничителя помехи развязки, обеспечиваемые ортогональной схемой ограничителя и мостовой схемой ограничителя, суммируются между собой, а прямые потери сигнала остаются того же порядка, что и в известной. Все это приводит к возможности построения ограничителя с большим динамическим диапазоном. Характеристики и конструкция всего ограничителя в целом во многом определяется конструкцией ортогональных контуров, а она в свою очередь определяется вицом рабочего вещества, В качестве рабочего вещества используются ферромагнитные пленки с выделенной осью легкого намагничивания. На чертеже представлена конструкция колебательной системы моста при использовании в качестве рабочего вещества тонких ферромагнитных пленок. Система содержит полосковый резонатор 1 с укорачивающими.емкостями (ОJj симметричную резонансную щель 2 с укорачивающей емкостью - (С), пакет 3 тонких ферромагнитных пленок. В качестве входного колебательного контура используется подосковый резонатор с симметричным включением укорачи- вакядих емкостей, а в качестве выходного колебательного контура используется симметричная резонансная цепь с укорачивакшей емкостью. Ось щели совпадает с осью полоскового резонатора. В .этой конструкийи паравитная связь между контурами за счет электрического поля сведена практически до нуля, вследствие чего обеспечивается развязка порядка 60 дБ. Пакет тонких ферромагнитных пленок помещается во входной полосковый резонатор. Коэффициент заполнения пленками этого резонатора может быть близок к единице. Различный уровень насыщения пленок в различных- плечах моста, необходимый для автоматической компенсации сигнала дисперсии, устанавливается путем поворота пленок на разный угол (oL) между осью легкого намагничивания пленки косЫо полоскового резонатора в разных плечах моста. Использование в мостовой схеме колебательной системы легко позволяет попу- . чать развязку между входом и выходом цБ. Формула изобретения Частотно-избирательный ограничитель помех на Ядерном магнитном резонансе, выполненный в виде мостовой схемы с включенными в плечи моста колебательными системами с рабочим веществом, отпича ющийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона И точности амплитудной и фазовой балансировки моста, колебательные системы

58051496

выполнены в виае двух связанных ортого- i. Патент США М 3378760,

нальных контуров, причем в качестве ра- кл. а О1 N 27/78, опубпик. 1968. бочего вещества используются тонкие ферромагнитные пленки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

/2