Фазовращатель

(504 Н 1 Р 1 18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Новосибирский электротехнический институт(57) Изобретение относится к опторадиотехнике. Цель изобретения - снижениепотерь и увеличение проходной мощности.Фазовращатель содержит отрезокпрямоугольного волновода, диэлектрическую пластину 2, сегнетоэлектрическую пленку 3, отрезок 4 коаксиальной линии, образованныйдвумя короткозамкнутыми соосными полымицилиндрами 6 и 7, управляющий эл-т,ЯО 1427438 А 1 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 (СГ 1), 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 1427431Изобретение относится к опторадиотехнике, в частности к управляемым 11 зазовращателям проходного типа, и может бытьиспользовано при разработке трактов активных фазированных решеток, а также передающих и измерительных систем СВЧ с фазовой модуляцией.Цель изобретения - снижение потерьи увеличение проходной мощности,На чертеже схематично изображен фазовращатель. 10Устройство содержит отрезок 1 прямоугольного волновода, диэлектрическую пластину 2, сегнетоэлектрическую пленку 3,отрезок 4 коаксиальной линии, управляющийэлемент 5 в виде лазера, два короткозамкнутых соосных полых цилиндра 6 и 7,рассеивающую линзу 8.Фазовращатель работает следуюгцим образом.Электромагнитная волна Ев-типа поступает на вход отрезка 1 и затем проникает в фазосдвигающую структуру, образованную пластиной 2 из диэлектрика сповышенной теплопроводностью (в данномслучае из бериллиевой керамики) и сегнетоэлектрической пленки 3 (здесь триглицинсульфат (ТГС. В нормальных условияхпри комнатной температуре 20 С диэлектрическая проницаемость триглицинсульфата равна приблизительно 80. При включении элемента 5 поток излучения, проходячерез отверстия четвертьволнового отрезкакоаксиальной линии, выполненного в видедвух короткозамкнутых полых цилиндров 6и 7, представляющих ловушку для СВЧ-токов, проникающих через отверстие в стенкеотрезка 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 (полярная фаза) в состояние, в которомспонтанная поляризация отсутствует (неспонтанная фаза). Величина спонтанной поляризации сильно изменяется с температурой вблизи фазового перехода.При Тиакс=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 82отвода 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 смешениям 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 Тини (20 С) до Тнакс (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, содержащий 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, управляюгций 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 прямоу гольного вол новода установлена введенная рассеивающая линза.Составитель С. ВлазневаРедактор Е. Копча Техред И. Верес Корректор А. ОбручарЗаказ 4858,49 Тираж 533 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4