ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МОЩНОСТИ СВЧ

ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МОЩНОСТИ СВЧ


RU (11) 2007791 (13) C1

(51) 5 H01P1/218, G01R21/09 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1994.02.15 
(21) Регистрационный номер заявки: 4944466/09 
(22) Дата подачи заявки: 1991.06.14 
(45) Опубликовано: 1994.02.15 
(71) Имя заявителя: Московский энергетический институт 
(72) Имя изобретателя: Китайцев А.А.; Колединцева М.Ю. 
(73) Имя патентообладателя: Московский энергетический институт 

(54) ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МОЩНОСТИ СВЧ 

Использование: для анализа спектра и измерения мощности сигналов миллимитрового диапазона длин волн при разработке и контроле качества излучения генераторов и электронных приборов, работающих в многочастотном режиме. Сущность изобретения: преобразователь содержит отрезок линии передачи с монокристаллическим ферритовым резонатором, который выполнен из гексаферритового материала, установлен на диэлектрической подложке и связан с первым преобразователем в виде датчика Холла, установленным вплотную к ферритовому резонатору. Второй датчик Холла размещен на наружной поверхности отрезка линии передачи. Оба датчика Холла соединены со схемой сравнения и с соответствующими источниками тока. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к измерительной технике СВЧ и может использоваться в миллиметровом диапазоне длин волн.

Известны преобразователи мощности с использованием гальваномагнитных эффектов детектирования СВЧ-сигналов в ферромагнитных пленках (1), которые обладают низким и частотно-зависимым коэффициентом преобразования, малым динамическим диапазоном линейного преобразования мощности и в миллиметровом диапазоне не применяются.

Известны феррит-полупроводниковые преобразователи (2) дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн, выполненные на основе феррит-гранатового кроссумножителя, которые представляют собой каскадно соединенные кроссумножитель и полупроводниковый диодный преобразователь (кристаллический детектор). Кроссоумножитель представляет собой расположенный в зазоре магнитный системы отрезок линии передачи СВЧ с расположенным внутри его на диэлектрической подложке монокристаллическим ферритовым резонатором, окруженным спиральной катушкой из микропровода, служащей для высокочастотной модуляции поля подмагничивания ферритового резонатора. СВЧ-выход кроссумножителя соединен с входом полупроводникового преобразователя, с выхода которого снимается преобразованный сигнал, несущий информацию о мощности СВЧ-сигнала на частоте настройки ферритового резонатора.

Преобразование мощности с помощью таких частотно-селективных преобразователей в миллиметровом диапазоне длин волн невозможно из-за резкого снижения с ростом частоты сигнала коэффициента преобразования устройства) (в силу снижения добротности резонатора) и резкого повышения энергозатрат, связанных с необходимостью увеличивать габариты и энергопотребление магнитной системы и увеличивать ток в микрокатушке кроссоумножителя. Кроме того, использование полупроводникового кристаллического детектора снижает динамический диапазон преобразуемой мощности и с ростом частоты резко уменьшается его коэффициент преобразования.

Целью изобретения является снижение энергозатрат при работе устройства в миллиметровом диапазоне.

Это достигается тем, что в феррит-полупроводниковом преобразователе, содержащем отрезок линии передачи, внутри которого на диэлектрической подложке установлен намагниченный монокристаллический резонатор, связанный с первым полупроводниковым преобразователем, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, введены второй полупроводниковый преобразователь и два источника тока, монокристаллический ферритовый резонатор выполнен из гексаферритового материала, первый и второй полупроводниковые преобразователи выполнены в виде датчиков Холла, расположенных в плоскостях, перпендикулярных направлению внешнего магнитного поля, при этом первый полупроводиковый преобразователь установлен внутри отрезка линии передачи на диэлектрической подложке вплотную к ферритовому резонатору, а второй установлен на наружной поверхности отрезка линии передачи и соединен с вторым входом блока сравнения, а токовый вход каждого датчика Холла подключен к соответствующему источнику тока.

На чертеже представлены элементы конструкции преобразователя.

Частотно-селективный преобразователь мощности СВЧ содержит линию 1 передачи, внутри которой на диэлектрической подложке 2 установлен намагниченный ферритовый резонатор 3, выполненный из монокристалла гексаферрита, на диэлектрической подложке 2 вплотную к резонатору 3 установлен первый полупроводниковый преобразователь 4, выполненный в виде датчика Холла. На наружной поверхности линии передачи расположен второй полупроводниковый преобразователь 5, также выполненный в виде датчика Холла. Полупроводниковые преобразователи 4 и 5 расположены параллельно в плоскостях, перпендикулярных направлению внешнего магнитного поля, обеспечивающего намагничивание ферритового резонатора и перестройку его по частоте. Сигнальные выходы преобразователей 4 и 5 подсоединены к соответствующим входам блока 6 сравнения, а токовые выходы полупроводниковых преобразователей 4 и 5 подключены к источникам 7, 8 тока питания соответственно. Преобразователь снабжен магнитной системой 9.

Преобразователь работает следующим образом.

До подачи СВЧ-сигнала на вход устройства устанавливается "0" на выходе блока 6 в заданном диапазоне частот (магнитных полей). Равенство сигналов, снимаемых с выходов датчиков Холла 4 и 5, обеспечивается путем выбора токов их питания от источников 7 и 8. Эти сигналы определяются эффектом Холла. При воздействии СВЧ-колебания мощностью Р на частоте fo, совпадающей с частотой ферромагнитного резонанса гексаферритового резонатора, напряжение на выходе первого датчика Холла 4 изменяется на величину Е1, пропорциональную мощности Р(fo), а напряжение на выходе датчика Холла 5 остается неизменным (Е1 = Е2). На выходе блока 6 имеется сигнал

Е = Е1 = kP(fo).

Коэффициент пропорциональности k определяет эффективность преобразования и зависит от физических параметров датчиков Холла, гексаферритового резонатора, их взаимного расположения, геометрических размеров, коэффициента связи с линией передачи СВЧ. (56) Труды Московского энергетического института, 1980, Москва, вып. 464, Мин-во высшего и среднего специального образования СССР, с. 50-61. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ЧАСТОТНО-СЕЛЕКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МОЩНОСТИ СВЧ, содержащий отрезок линии передачи, внутри которого на диэлектрической подложке установлен намагниченный монокристаллический ферритовый резонатор, связанный с первым полупроводниковым преобразователем, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат при работе в миллиметровом диапазоне длин волн, введены второй полупроводниковый преобразователь и два источника тока, монокристаллический ферритовый резонатор выполнен из гексаферритового материала, первый и второй полупроводниковые преобразователи выполнены в виде датчиков Холла, расположенных параллельно в плоскостях, перпендикулярных к направлению внешнего магнитного поля, при этом первый полупроводниковый преобразователь установлен вунтри отрезка линии передачи на диэлектрической подложке вплотную к ферритовому резонатору, а второй установлен на наружной поверхности отрезка линии передачи и соединен с вторым входом блока сравнения, а токовый вход каждого датчика Холла подключен к соответствующему источнику тока.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru