Способ ошрёделения амплитуд собственных волн в линзовом волноводе

Способ ошрёделения амплитуд собственных волн в линзовом волноводе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ у

2I8247

Союз Сбебтския

Социалистическил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

1 л. 21а, 71

21е, 11/20

Заявлено 07.II.1967 (№ 1132208/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.Ч.1968. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 28.Ч111.1968

Комитет по делам изобретеиий и открытий при Сосете Миииотрое

СССР

МПК О 01г

G 0lr

УДК 621.317.326:621..317.353.1 (088.8) Автор изобретения

В. С. Смолойик

Заявитель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУД СОБСТВЕННЫХ ВОЛН

В ЛИНЗОВОМ ВОЛНОВОДЕ

Известны различные способы измерения амплитуд собственных волн. Известные способы разработаны для закрытых металлических волноводов.

Предлагаемый способ предназначен для измерения амплитуд собственных волн в линзовом волноводе с помощью открытого резон тора со сферическими зеркалами, которь и связан с линзовым волноводом посредством диэлектрической пластинки. Амплитуду волн определяют по глубине резонансного провала, а номера типов волн (индексы волн) по измерениям резонансных длин резонатора при одновременном смещении зеркал из конфокального положения.

Предлагаемый способ позволяет измерять амплитуды и поляризации собственных волн линзового волновода при малой мощности генератора, неподвижном индикаторе и с минимальными возмущениями самого волновода.

Способ можно применить для определения амплитуд волн с разными индексами в миллиметровом, субмиллиметровом и инфракрасном диапазонах длин волн.

Для измерений амплитуд волн в линзовом волноводе используют открытый резонатор с фокусирующими (сферическими или параосличсскими) зеркалами, фокусное расстояние которых равно фокусному расстоянию линз, а поперечный размер в 1,5 — 2 раза больше размера линз волновода для увеличения разрешения волн. Таким образом при конфокальном расположении зеркал резонатор эквивалентен одной секции линзового волновода, за5 копоченной с двух концов, фазовые отражающие корректоры которой больше линз волновода (практически нх можно считать бескоHp÷Hûìè, так как увеличение диаметра корректора на указанную величину влечет

10 уменьшение дифракционных потерь на одинтри порядка).

Ось резонатора пересекает ось волновода между двумя линзами (например, посредине) и составляет с ней некоторый угол (например, 15 90=). Резонатор возбуждается линзовым волноводом с помощью мостового устройства, представляющего собой слабо отражающую диэлектрическую (или иную) пластину. Благодаря слабому огражению пластины, потери

20 мощности при измерении незначительны (около 0,5%).

Если пластина моста расположена по биссектрисе угла между осями резонатора и волновода, а поперечный размер зеркал резона25 тора и пластины больше размера линз волновада, в резонаторе будут возбуждаться лишь такие колебания, которые соответствуют волнам, распространяющимся по исследуемому волноводу в том его месте, где стоит мостовое

30 устройство. При этом зеркала резонатора дол2 18247

Составитель ГюЪ. Порфирова

Редактор Э. И, 1Иибаева Текред Л, A. Камышникова Корректор Л. В. Юшина

Эаказ 2349720 Тираж 530 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 жны быть отьюстированы так, чтобы их фокусы лежали на оси резонатора, под которой понимается прямая, проходящая через центры зеркал. При несоблюдении перечисленных условий В резонаторе возникает связь между различными волнами и результаты измерений могут быть искажены. г(ля конфокального резонатора колебания с разными радиальными индексами и нечетными азимутальными индексами совпадают по частоте с колебанием, которое является наиНИЗШИМ (ОСНОВНЫМ) .

При смещении зеркал из конфокального положения, вырождение колебаний снимается, резонансы «расщепляются», причем скорост ь

«отщепления» резонансов от основного с изменением расстояния между зеркалами тем больше, чем больше номер волны. По этой скорости можно определить номер волны.

С этой целью резонатор в конфокальном положении настраивается в резонанс, затем

7, перестраивается»a —, Если в этом положе4 нин есть резонанс, то он соответствует одному или нескольким слившимся колебаниям с четными азимутальными индексами.

При сближении зеркал резонансы «расшеп

АИ1отся». Измеряют расстояние по частоте между основным резонансом и расщеплен iiiми, а также расстояние между зеркалами. Это измерение повторяется дважды при разиi;Ix расстояниях между зеркалами. Затем рассчитываются индексы волн. Амплитуда же воли определяется по измеренной глубине резонансных провалов. Если коэффициент отражения диэлектрической пластины зависит от роляризации падающей волны (максимален когда вектор Е перпендикулярен плоскости падения и почти равен нулю — когда вектор

Е параллелен этой плоскости), то резонатор вместе с мостом поворачивается на 90 вокруг оси волновода, и описанные измерения повто5 ряются. Амплитуда волны находится как корень квадратный из суммы квадратов амплитуд этой волны, вычисленных в результате двух измерений при разных расположениях резонатора с мостом относительно волновода.

10 При этом можно найти плоскость поляризации вектора Е каждой волны.

Необходимо, чтобы индикатор, стоящий после линзового волновода, реагировал на все волны линзового волновода одинаково. Этому

15 требованию удовлетворяет индикатор, представляющий собой пластинку InSb, охлажденную до температуры жидкого гелия. Этот индикатор в настоящее время заменили кристаллические детекторы в субмиллиметровом диа2р пазоне, поскольку он обладает высокой чувствительностью и малой постоянной времени, Предмет изобретения

Способ определения амплитуд собственных

25 волн в линзовом волноводе с помощью открытого резонатора со сферическими зеркалами, связанного с волноводом диэлектрической пластинкой, расположенной по биссектрисе угла между осями резонатора и линзово1О

30 волновода, orëè÷àioIIIèéñè тем, что, с целью проведения измерений при малом уровне мощности, амплитуду волн определяют по глубине резонансного провала мощности, фиксируемой индикатором, подключенным к выходу линзоЗ5 вого волновода, а номера типов волн определяют по измерениям резонансных длин резонатора при одновременном смещении зеркал из конфокального положения.