Фазовращатель

Фазовращатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к опторадиотехнике. Цель изобретения - снижение потерь и увеличение нроходной мощности. Фазовращатель содержит отрезок 1 прямоугольного волновода, диэлектрическую пластину 2, сегнетоэлектрическую пленку 3, отрезок 4 коаксиальной линии, образованный двумя короткозамкнутыми соосными полыми цилиндрами 6 и 7, управляюндий эл-т. выполненный в виде лазера 5, и рассеивающую линзу 8. Электромагнитная волна типа ЕЮ поступает на вход отрезка 1 и затем проникает в фазосдвигающую структуру, образованную пластиной 2 и пленкой 3. При включении лазера 5 поток излучения проходит через отверстия отрезка 4, цилиндры 6 и 7 которого представляют «ловушку для СВЧ-токов, проникающих через отверстие в стенке отрезка 1. Далее этот поток, рассеиваясь линзой 8, падает на пленку 3, в которой при нагреве исчезает спонтанная поляризация (СП), т. е. происходит фазовый переход сегнетоэлектрика из СП (полярная фаза) в состояние , при котором СП отсутствует (неспонтанная фаза). Величина СП сильно изменяется с температурой вблизи фазового перехода. При импульсном управлении лазером 5 фазовращатель работает в дискретном режиме, а при непрерывном - в аналоговом. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 Н 1Р1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4174635/24-09 (22) 05.01.87 (46) 30.09.88. Бюл. № 36 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) М. Я. Воронин, 3, А. Ключерева, О. В. Сорокин и А. Э. Яковишин (53) 621.372.852.2 (088.8) (56) Патент США № 4263570, кл. Н 01 P 1/18, 21.04.81.

Сегнетоэлектрики в технике СВЧ/Под ред.

О. Г. Вендика. М.: Сов. радио, 1979, с. 154. (54) ФАЗОВРАЩАТЕЛ Ь (57) Изобретение относится к опторадиотехнике. Цель изобретения — снижение потерь и увеличение проходной мощности.

Фазовращатель содержит отрезок прямоугольного волновода, диэлектрическую пластину 2, сегнетоэлектрическую пленку 3, отрезок 4 коаксиальной линии, образованный двумя короткозамкнутыми соосными полыми цилиндрами 6 и 7, управляющий эл-т, „„SU,„, 1427438 А1 выполненный в виде лазера 5, и рассеивающую линзу 8. Электромагнитная волна типа Е 0 поступает на вход отрезка 1 и затем проникает в фазосдвигающую структуру, образованную пластиной 2 и пленкой 3. При включении лазера 5 поток излучения проходит через отверстия отрезка 4, цилиндры 6 и 7 которого представляют

«ловушку» для СВЧ-токов, проникающих через отверстие в стенке отрезка l. 3aлее этот поток, рассеиваясь линзой 8, падает на пленку 3, в которой при нагреве исчезает спонтанная поляризация (СГ1), т. е. происходит фазовый переход сегнетоэлектрика из СП (полярная фаза) в состояние, при котором СП отсутствует (неспонтанная фаза). Величина СП сильно изменяется с температурой вблизи фазового перехода. При импульсном управлении лазером 5 фазовращатель работает в дискретном режиме, а при непрерывном в аналоговом. 1 ил.

Формула изобретения

142743

Изобретение относится к опторадиотехнике, в частности к управляемым 4азовращателям проходного типа, и может быть использовано при разработке трактов активных фазированных решеток, а также передающих и измерительных систем СВЧ с фазовой модуляцией.

Цель изобретения — снижение потерь и увеличение проходной мощности.

На чертеже схематично изображен фазовращатель. 10

Устройство содержит отрезок 1 прямоугольного волновода, диэлектрическую пластину 2, сегнетоэлектрическую пленку 3, отрезок 4 коаксиальной линии, управляющий элемент 5 в виде лазера, два короткозамкнутых соосных полых цилиндра 6 и 7, рассеивающую линзу 8.

Фазовращатель работает следующим образом.

Электромагнитная волна E„>,-типа поступает на вход отрезка 1 и затем проникает в фазосдвигающую структуру, образованную пластиной 2 из диэлектрика с повышенной теплопроводностью (в данном случае из бериллиевой керамики) и сегнетоэлектрической пленки 3 (здесь триглицинсульфат (ТГС)). В нормальных условиях при комнатной температуре 20 С диэлектрическая проницаемость триглицинсульфата равна приблизительно 80. При включении элемента 5 поток излучения; проходя через отверстия четвертьволнового отрезка коаксиальной линии, выполненного в виде двух короткозамкнутых полых цилиндров 6 и 7, представляющих «ловушку» для СВЧ-токов, проникающих через отверстие в стенке отрезка 1, и далее, рассеиваясь линзой 8, падает на сегнетоэлектрическую пленку 3.

При нагревании сегнетоэлектрической пленки 3 лучом лазера до 49 С, соответствующей точки Кюри триглицинсульфата, в последней исчезает спонтанная поляризация, т. е. происходит фазовый переход сегнетоэлектрика из спонтанной поляризации (по- 40 лярная фаза) в состояние, в котором спонтанная поляризация отсутствует (неспонтанная фаза). Величина спонтанной поляризации сильно изменяется с температурой вблизи фазового перехода.

При Т. .=40 С диэлектрическая проницаемость в=200. Это приводит к изменению постоянной распространения электромагнитной волны в отрезке 1, а следовательно, к изменению на выходе отрезка фазового набега проходящей волны. При выключении лазера за счет эффективного

2 отвода тепла от сегнетоэлектрической пленки 3 диэлектриком из бериллиевой керамики диэлектрическая проницаемость и температура пленки 3 возвращается в исходное состояние, соответствующее состоянию спонтанной поляризации: Т".=20 С и я=80.

Резкий рост е с приближением к точке

Кюри связан с увеличением «податливости» кристалла ТГС по отношению к изменению поляризации, т. е. к тем смещениям ионов, которые приводят к изменению структуры при фазовом переходе.

В зависимости от вида схемы управления лазера фазовращатель может работать в двух режимах: при импульсном управлении лазера — в дискретном, при непрерывном (плавно меняющаяся интенсивность потока излучения) — в аналоговом.

Время нагрева ТГС от Т." (20 С) до

Т-- (40 С) составляет единицы и десятки наносекунд. Объясняется это тем, что петли гистерезиса, получаемые на кристаллах

ТГС, обладают исключительно высокой прямоугольностью. Перегрева пленки при таких температурах не наблюдается, а отсутствие напряжения на пленке исключает появления пьезоэффекта.

Фазовращатель, содержа щи и отрезок прямоугольного волновода, на одной из узких стенок которого установлена диэлектрическая пластина, на свободной поверхности которой нанесена сегнетоэлектрическая пленка, а в другой узкой стенке напротив сегнетоэлектрической пленки выполнено отверстие, соосно которому вне отрезка прямоугольного волновода расположен четвертьволновой отрезок коаксиальной линии, управляющий элемент, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь и увеличения проходной мощности, в качестве материала сегнетоэлектрической пленки выбран триглицинсульфат, отрезок коаксиальной линии образован двумя короткозамкнутыми соосными полыми цилиндрами, управляющий элемент выполнен в виде лазера, расположенного вне отрезка прямоугольного волновода, причем его оптическая ось совпадает с осью отверстий, выполненных в основании короткозамкнутых соосных полых цилиндров, и с осью отрезка коаксиальной линии, при этом в отверстии в узкой стенке отрезка прямоугольного волновода установлена введенная рассеивающая линза.

Составитель С. Влазнева

Редактор Е. Копча Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 4858, 49 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4