Фазовый сдвигатель частоты субмиллиметрового

Фазовый сдвигатель частоты субмиллиметрового

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

»

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

МПК Н 01р 3/20

Заявлено 01.1т".1969 (№ 1315368/26-9) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень № 3

Дата опубл1икования описания 6.IV.1971 » .

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.372.852.2 (088.8) Авторы изобретения

Б. Н. Князьков и М. С. Яновский!

ВГеГC к -; д>., 11ттТЕы, „"»» »»» бибг иотена 1 А

Заявитель

ФАЗОВЫЙ СДВИГАТЕЛЪ ЧАСТОТЫ СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО

ДИАПАЗОНА ВОЛ Н

Известны фазовые сдвигатели частоты субмиллиметрового диапазона волн, состоящие из двух параллельных отрезков лучевого и помещенного между их торцами вращающегося диэлектрического элемента.

Предлагаемое устройство отличается от известных устройств подобного назначения тем, что его вращающийся диэлектрический элемент выполнен в виде двух одинаковых полуцилиндров, которые .прилегают плоскостями один к другому, и помещен в отрезки лучевода между двумя диэлектрическими вкладышами, имеющими цилиндрическую поверхность со стороны полуцилиндров н плоскую поверхность по д углом Брюстера относительно осей смещенных отрезков лучевода с другой стороны, При этом перестройка осуществляется изменением расстояния между осями полуцилиндров, равного длине,волHû.

Это обеспечивает перестройку сдвигателя в широком д|иапазоне частот и позволяет улучшить его согласовывание.

На фиг. 1 представлена конструкция фазового сдвигателя частоты, поперечный разрез его в плоскости симметрии лучевода; на фиг.

2 — вид сдвигателя частоты в плане.

Вращающийся диэлектрический элемент (из фторопласта) состоит из двух жестко связанных между собой полуцилиндров 1 и 2, прилегающих друг к другу плоскими по|верхностями. Расстояние между осямн полуцилиндров может регулироваться, при этом оси обоих полуцилинлро в одновременно удаляются от оси вращения элемента в целом. Вращакнцнй5 ся элемент,помещен между отрезками лучевода > и 4, в которых установлены диэлектрические вкладыши 5 и б. Каждый из вкладышей имеет одну цилиндрическую поверхность, обращенную к вращающемуся элементу и сов1р падающую по профилю с поверхностью полуцилнндров, и одну плоскую поверхность, ооразующую угол Брюстера с осью лучевода. Лучеводы смещены относительно центра прибора, На фиг. 2 изображен мотор, приводящий во вращение диэлектрический элемент и лимб

7 для устано|вкн и отсчета фазы опорного сипусоидального напря>кения, генератором которого является вращающийся восьмнполюсный кольцевой магнит, и статор 8, связанный с

20 лимбам 7. С торца сдвигателя имеется механизм для смсщения полуцилиндров со шкалой зля его отсчета.

Фазовый сдвигатель частоты работает следующим образом, На вход его поступает вол25 на, представляющая собой основную моду колебаний лучевода, имеющая практически плоский фазовый фронт и поперечное амплитудное распределение, которое спадает к периферии линии по закону, близкому к гауссовому.

ЗО Далее волна распространяется в диэлектрике

2815г5

Сначала она поступает под углом Брюстера во вкладыши 5 и 6, а затем в полуцилиндры > и 2 вращающегося элемента. Расстояние между осями полуцилиндров регулируется так, чтобы разность хода лучей, параллельных плоскости сопряжения, составляла 2- радиан и, таким образом, мода колебаний сохраняется

Во вращающемся элементе и при прохождении ступенек в сечении пучка. Точно также мода колебаний не искажается на выходе из вращающегося элемента. После прохождения че рез вкладыш б волна выходит из него в лучевод под углом Брюстера, В процессе вращения элемента электрическая длина пути изменяется по пилообразноMó закону в случае выполнения цилиндрических поверхностей со спиралью Архимеда в основании и по закону, близкому к пилообразному, в случае выполнения цилиндрических поверхностей с окружностью в основании. Изменение электрической длины, т. е. фазы по п|илообразному закону, приводит к сдвигу частоты isa выходе прибора. Пр|и вращении элемента с угловой частотой г> происходит сдвиг частоты на выходе прибора на величину +4Г-, либо — 4г>; ia зависимости от направления вращения элемента.

Существенной является возможность перестройки вращающегося элемента, а именно. выбор вел ичины ступеньки, которая обеспечивает разность хода лучей, параллельных поверхности сопряжения полуцилиндров, равную длине волны. При этом расстояние между осями полуцили ндров (или величина ступеньки d) связано с диэлектрической проницаемостью материала Е и длиной волны г соотношением

d= ig Š— 1.

Весь диэлектрический набор прибора в некотором приближении представляет собой плоскопараллельную пластинку из диэлектрика, плоские границы которой расположены под углом Брюстера к,пучку, Кольцевые зазоры в этом диэлектрике вызывают лишь небольшое ослабление (рассеяние) волны и не влияют существенно на работу прибора.

Предлагаемый фазовый сдвигатель частоты исследовался в прямом тракте лучевода, где измерялась амплитудная модуляция на его выходе, и в двухканальной схеме с испытываемым пдиоором В однoi»I каHaëе и оо;>азцовым фазовращателем в другом.

В последнем случае сравнивалась зависимость фазового сдвига от угла поворота диэлектрического элемента с линейной.

Исследования проводились на ряде частот в диапазоне 1,0 — 1,6»гяг. При этом на каждой частоте вращающийся элемент перестраивался

/, в соответст вии с соотношением d=

1. Š— 1

Проведенные измерения показали, что уровень побочных составляющих спектра лежит на 27 — 80 дб ниже уровня полезного сигнала сдвинутой частоты. Ослабление прибора,в середине диапазона составляет — 2 дб.

Таким образом, предлагаемый прибор может быть использован в качестве простого фазового сдвигателя частоты в измерительных схемах, в которых допускается уровень побочных составляющих спектра, ле>кашпх — нa

ГО дб ниже уровня полезного сигнала.

Предмет изобретения

Фазовый сдвигатель частоты субмиллиметрового диапазона волн, состоящий из двух

"о

*О параллельных отрезков лучевода и помещенного между их торцами вращающегося диэлектрическопо элемента, oT,M,÷ïþùèéñà тем, что, с целью обеспечения его перестройки в широком диапазоне частот и улучшения согласования, упомянутый диэлектрический элемент выполнен в виде двух одинаковых полуцилиндров, которые прилегают плоскостями один к другому, и помещен в отрезки лучевода между двумя диэлектрическими вкладышами, имеющими цилиндрическую поверхность со стороны полуцилиндров,и плоскую .поверхность под углом Брюстера относительно осей смещенных ,>трезков лучевода с другой стороны, причем перестройка осуществляется изменением расетоян>ия между осями полуцилиндров, f. авног.> длине волны.

Фиг 1

Фиг. 2

Составизель Л. Рубинчик

Гедак i ор А. Калашникова Текред Л. Я. Левина Корректор Л. А. Царькова

Заказ 43/285 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Мп пиетров СССР

Москва, 0К-35, Pai искas> паб..... 4, 3

Тип, .арьк. фил. пред, «Патап.,