Способ ограничения спектра частот Советский патент 1981 года по МПК G01N24/08 

Изобретеиие относится к радиотехнике и может быть использовано в тех нике радиоприема для борьбы с сосредоточенными по спектру помехами,частоты которых заранее неизвестны. Известны способы ограничения частот, основанные на использовании рез наторов , связанных с вещества, в котором возбуждается ядерный магнитный резонанс. Резонаторы включены в мостовую схему 1. Недостатком такого способа является трудность обеспечения баланса в широкой полосе частот. Известно также, что у магнетика с малой частотой ферро- или антиферромагнитного резонанса возникают сме шанные электронно-ядерные колебания 2. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ЯМР ограничитель, основанный на возбужде нии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в ЯМР-веществе, связывающего электромагнитно входной и выходной о тогональные резонаторы, настроенные начастоту ЯМР З. Ограничители, использующие ортогональные резонатор, могут работать в широкой полосе частот., но их недос татком является сравнительно невысокая развязка между резонаторами, которой можно достичь в требуемой полосе частот. Очевидно, что прохождение сигнала из входного резонатора в выходной за счет плохой развязки между ними будет ухудшать работу ограничителя или вообще сделает ее невозможной. Цель изобретения - улучшение развязки между резонаторами ограничителя в требуемой полосе частот. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе ограничения частот, основанного на возбуждении ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в ЯМР-веществе, связывающего электромагнитно входной и выходной ортогональные резонаторы, настроенных на частоту , используют в качестве ЯМР-вещества магнетик с сильной связью между ядерной и электронной подсистемами, ЯМР в котором возбуждают параметрически, причем входной резонатор настраивают на двойную частоту ЯМР, а вь1ходной - на частоту У магнетиков с относительно малой, частотой ферро- или антиферромагнитного резонанса (антиферромагнетики

С анизотропией типа легкая плоскость - MnCOg, ( и др.) возникают смеис нные электрон но-ядерные колебания, причем проекция суммарного магнитного момента образца на внешнее магнитное поле, лежащее в егкой плоскости образца, колеблете на частоте 2uJj,, где Шд - частота ЯМР. В связи с этим радиочастотное поле сигнала частоты 2tWj), направленное вдоль агнитного поля, параметрически воз- « ействует на эту моду колебаний и вызывает возбуждение однородной ядерной процессии. Ядерная система, возбужденная сигналом частотой 2 t)f колебется с частотой йл и возбуждает выходной резонатор, настроенный на часТОТУ U)fl .

Таким образом, входная цепь ограничителя при таком способе ограничения настроена на частоту 2(i|j, а выходная - на частоту tfi) , что увеличи- 20 вает развязку между входом и выходом. вязь между входным и выходным резонаторами осуществляется за счет отверстия или щели в общей стенке резонаторов, куда помещается магнитоупоря- 25 оченное вещество.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый, способ.

Устройство содержит входной полос- 20 овый резонатор 1 с укорачивающей емкостью С, настроенный на частоту 2iiy, выходной полосковый резонатор 2 с укорачивающей емкостью С., настроеннный на частоту оУц и рабочее ЯМР- с вещество 3.

Рабочее вещество 3 помещают таким образом, чтобы оно пересекалось сиовыми линиями магнитных полей каждого резонатора. Входной сигнал подают на резонатор 1, а выходной снима- 40 ют с резонатора 2.

Входной сигнал с частотой 2Шд возбуждает резонатор. 1 и, воздействуя на продольную моду связанных электронно-ядерных колебаний в рабочем ве- 5 ществе, возбуждает в нем ядерный магнитный резонанс. Поперечная составляющая электронно-ядерных колебаний частотой Шл и возбуждает резонатор 2,

который благоприятно ориентирован для этой моды колебаний. При подаче на вход сильных сигналов с частотами 2. (ttlj,. . . , сИц) произойдет насыщение рабочего вещества на этих частотах и сигнала на выходе от них не будет. При превышении входным ригналом определенного порога ЯМР-вещество насклцается и связь между резонаторами падает до нуля, что приводит к отсутстви выходного сигнала. Слабый сигнал другой частоты в это время проходит через ограничитель без ослабления (без учета переходного затухания).

Предлагаемый способ ограничения частот выгодно отличается от известного тем, что позволяет увеличить развязку между входным и выходным резонаторами за счет настройки их на разные частоты.

Формула изобретения

Способ ограничения спектра частот основанный на возбуждении ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в ЯМР-ввществе, связывакяцего электромагнитно входной и выходной ортогональные резонаторы, настроенные на частоту ЯМР отличающийся тем, что, с целью увеличения развязки между входным и выходным резонаторами, используют в качестве ЯМР-вещества магнетик с сильной связью между ядерной и электронной подсистемами, ЯМР в котором возбуждают парг1метрически, причем входной резонатор настраива ют на двойную частоту ЯМР/ а выходной - на частоту ЯМР.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 572700, кл. G 01 N 27/78, 1976.

2.Буньков Ю.М., Гладкова С.О. Исследование параметрического механизма формирования спинового эха

и динамики движения спинов в системах с динамическим сдвигом частоты. ЖЭТФ, 1977., т. 73, с. 2181-2201.

3.Владимиров В.М., Зайцев В.Г., Савина А.К. К вопросу о конструкциях парамагнитных .фильтров. Сборник Радиоспектроскопия твердого тела, вып. 1, 1974 (прототип).