Способ смешения частот
Реферат
Использование: при построении различных радиотехнических устройств и систем, использующих гетеродинный способ преобразования частот. Сущность изобретения: на вещество воздействуют двумя радиочастотными импульсами с частотой заполнения, равной частоте одного из переходов, и импульсом с частотой заполнения, равной частоте другого перехода, при этом последовательность воздействия импульсов во времени выбирают из условия обеспечения необходимых коэффициента усиления и полосы пропускания. 6 ил.
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при построении различных радиотехнических устройств и систем, использующих гетеродинный способ преобразования частот.
Известен способ смешения частот, оснований на преобразовании на нелинейном элементе и фильтрации на резонансной системе, которая настроена на колебания промежуточной частоты [1] Недостатком этого способа является невозможность регулирования коэффициента усиления и полосы пропускания при преобразовании частот. Наиболее близким является способ смешения частот, включающий воздействие на вещество, содержащее ядра с трехуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, радиочастотными импульсами с частотами заполнения, равными частотам двух переходов, и регистрацию эхо-отклика на третьем переходе, имеющем общие энергетические уровни с двумя другими [2] Недостатком данного способа является невозможность регулирования коэффициента усиления и полосы пропускания при преобразовании частот. Задачей данного изобретения является разработка способа смешения частот, позволяющего регулировать коэффициент усиления и полосу пропускания при преобразовании частот. Поставленная задача достигается тем, что в способе смешения частот, включающем воздействие на вещество, содержащее ядра с трехуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, радиочастотными импульсами с частотами заполнения, равными частотам двух переходов, и регистрацию эхо-отклика на третьем переходе, имеющем общие энергетические уровни с двумя другими, на вещество воздействуют двумя радиочастотными импульсами с частотой заполнения, равной частоте одного из переходов, и одиночным импульсом с частотой заполнения, равной частоте другого перехода, при этом последовательность воздействия импульсов во времени выбирают из условия обеспечения необходимых коэффициента усиления и полосы пропускания. На фиг.1 приведена трехуровневая неэквидистантная энергетическая спин-система; на фиг. 2-5 двухчастотные импульсные программы, с помощью которых проводится преобразование частоты; на фиг.6 структурная схема устройства, с помощью которого реализован данный способ. Смешение частот может быть реализовано тремя вариантами: 1) возбуждают переход m + 1 m 1 и переход m + 1 m, а регистрируют сигналы отклика на переходе m m 1; 2) возбуждают переход m + 1 m 1 и переход m m 1, а регистрируют сигналы отклика на переходе m + 1 m; 3) возбуждают переход m + 1 m и переход m m 1, а регистрируют сигналы отклика на переходе m + 1 m 1. При реализации (в случае полуцелых спинов I > 3/2) двух первых вариантов получаем разностную промежуточную частоту, а третьего суммарную. Максимальная амплитуда сигнала на смешанной частоте получается при преобразовании частоты на разностную частоту. Импульсные программы, показанные на фиг.2-5, приведены для третьего варианта. При двухчастотном импульсном РЧ воздействии на трехуровневую спин-систему амплитуды наблюдаемых сигналов откликов на смешанной частоте пропорциональны частоте заполнения первого (или первых) по времени воздействия РЧ-импульса (импульсов). При этом при изменении импульсной программы коэффициент усиления изменяется от m,m-1/m+1,m-1 до m+1,m-1/m,m-1 а полоса пропускания от до . Увеличение амплитуды сигнала ведет к уменьшению полосы пропускания, а уменьшение амплитуды к увеличению полосы пропускания. Способ реализован с помощью устройства на фиг.6, которое содержит: 1 программатор, 2 первый задающий генератор, 3 второй задающий генератор, 4 первый предварительный усилитель, 5 второй предварительный усилитель, 6 первый усилитель мощности, 7 второй усилитель мощности, 8 трехчастотный датчик с веществом, 9 селективный усилитель, 10 осциллограф. Устройство работает следующим образом. Первый канал (блоки 2,4,6 и одна часть блока 8) настраивается на частоту m+1,m Второй канал (блоки 3,5,7 и вторая часть блока 8) настраивается на частоту m,m-1 Третья часть блока 8 и селективный усилитель 9 настраиваются на частоту m+1,m-1=m+1,m+m,m-1. Предварительные усилители 4,5 и усилители мощности 6,7 обеспечивают необходимые амплитуды РЧ-импульсов в каждом канале. С выходов усилителей мощности ВЧ напряжения поступают на катушки трехчастотного датчика с веществом 8. Трехчастотный датчик представляет собой три взаимно перпендикулярные катушки, внутри которых находится вещество. Индуцированный сигнал, который наблюдается на суммарной частоте m+1,m-1 поступает на селективный усилитель сигналов 9. Усиленный сигнал поступает на вход осциллографа 10 и на вход какого-нибудь устройства. Синхронизация осциллографа 10 осуществляется программатором 1. Программатор 1 обеспечивает необходимое количество импульсов, величины их длительностей, расстояние между импульсами, частоту следования импульсной последовательности, строб-импульсы для предварительных усилителей и усилителей мощности.Формула изобретения
СПОСОБ СМЕШЕНИЯ ЧАСТОТ, включающий воздействие на вещество, содержащее ядра с трехуровневым неэквидистантным энергетическим спектром, радиочастотными импульсами с частотами заполнения, равными частотам двух переходов, и регистрацию эхо-отклика на третьем переходе, имеющем общие энергетические уровни с двумя другими, отличающийся тем, что на вещество воздействуют двумя радиочастотными импульсами с частотой заполнения, равной частоте одного из переходов, и одиночным импульсом с частотой заполнения, равной частоте другого перехода, при этом последовательность воздействия импульсов во времени выбирают из условия обеспечения необходимых коэффициентов усиления и полосы пропускания.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6