234496

ОЬ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ234496 Союз Советских Социзлистическик РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 30.111,1967 (М 1145490/26-9)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 29,Х.1970. Бюллетень ЛЪ 33Дата опубликования описания 22.111.1971 Кл. 21 а 4, 74 МПК Н 01 р УДК 621.372.414(088,8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР"1Й 3 И. В. Иванов Заявитель ТЕРМОАВТОСТАБИЛИЗИРУЮЩИ ЙСЯ НЕЛИ Н ЕЙ НЪ Й ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ТИПАИзвестны термоавтостабилизирующиеся нелинейные диэлектрические элементы распределенного типа низких частот (ТАНДЕЛы) в виде обычных конденсаторов с прокладкой из триглицинсульфата. Работа ТАНДЕЛа объясняется тем, что, если температура элемента близка к температуре фазового перехода трилицинсульфата, энергия, поглощаемая элементом от источника н. ч,-напряжения, сильно зависит от температуры. ТАНДЕЛы применяются как реактивные нелинейные элементы в системах регулирования, умножителях частоты и т. д., а также используются в виде термостатирующих элементов, которыми окружают объект, температуру которого необходимо поддержать постоянной (например, кварцевый резонатор). Предлагаемый элемент представляет собой диэлектрический резонатор СВЧ из сегнетоэлектрика или иного диэлектрического материала, имеющего явно выраженную зависимость диэлектрической проницаемости от температуры, помещенный в электромагнитное поле волноводной, резонансной или иной системы СВЧ. Тип резонатора и тип возбуждаемого в нем колебания можно выбирать в зависимости от практических потребностей. Резонатор может быть шарообразным, тороидальным, цилиндрическим или иной формы, причем линейные размеры этих тел должны быть порядка длины волны в материале.Эти отличия позволяют повысить степеньтермостабилизации в широких пределах тем пературы, а также использовать элемент вкачестве микротермостата для стабилизации температуры.При падении электромагнитнои волны падиэлектрический резонатор в нем возбуждают ся вынужденные колебания. За счет диэлектрических потерь в материале резонатора его температура повышается, что приводит к пзмененшо диэлектрической процццаемостц и, следовательно, - к изменению собственной ре зонансной частоты резонатора. Если диэлектрик имеет, например, отрицательный температурный коэффициент диэлектрической проницаемости, повышение температуры резонатора приводит к повышению его 20 собственной частоты, Для осуществления режима температурной автостабилизации в этом случае частота источника электромагнитных волн, падающих на резонатор, должна быть несколько выше собственной частоты холодцо го резонатора. При этом за счст нагреваниярезонатора в поле электромагнитной волны его собственная частота приближает:я к частоте источника колебаний. Интенсивность вынужденных колебаний в резонаторе нарастает, что 30 приводит к дальнейшему повышсццю темпера234496 Составитель В. Поветкин Корректор Н. Л. Бронская Редактор Б. Федотов Изд.128 Заказ 259/4 Тираж 480 ПодписносЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССРМосква, )К, Раупгекая наб., д. 4,5 Типография, пр. Сапунова, 2 туры. Процесс развивается лавинообразно, наступает резонанс, а затем частота резонатора начинает превышать частоту источника. Дальнейшее нагревание резонатора прекращается, так как теперь она начинает уводить систему от резонапса. Температура резонатора достигает стационарного значения, определяемого тепловым балансом - равенством тепла, выделяемого в резонаторе за счет диэлектрических потерь, и тепла, излучаемого с поверхности резонатора в результате превышения его температуры над температурой окружающего пространства.На чертеже изображена зависимость от температуры тепловой энергии, поглощаемой в резонаторе за счет диэлектрических потерь (эта зависимость имеет вид резонансной кривой), и зависимость тепловой энергии Р отдаваемой резонатором в результате излучения тепла с его поверхности в окружающее пространство. Последняя зависимость изображается прямой линией, так как излучаемая энергия пропорциональна разности температур резонатора и окружающего пространства,Стационарная температура соответствует точке пересечения указанных линий. При изменении температуры окружающего пространства на ХТ, линия отдаваемой энергии пере. мещается параллельно самой себе. Новая точка пересечения дает новое значение стационарной температуры резонатора. Изменение стационарной температуры резонатора КТ как следует из приведенного графика, оказывается существенно меньшим изменения окружающей температуры (ЬТ, может быть меньше 10-а).Данный элемент может найти применениев двух основных качествах. Во-первых, он мо жет работать как нелинейный реактивный элемент СВЧ в различных нелинейных системах (параметрических усилителях, преобразователях частоты, системах с электрическим управлением). Во-вторых, при изготовлении диэлек трического резонатора в виде пустотелого шара, тора, цилиндра и т. д. и при осуществлении в нем режима автостабилизации температура в полости резонатора может поддерживаться постоянной с весьма высокой степенью точно сти (10 а и меньше в зависимости от степенистабильности температуры окружающей среды). Предмет изображения20 1. Термоавтостабилизирующийся нелинейный диэлекрический элемент распределенного типа из сегнетоэлектрика, отличающийся тем, что, с целью повышения степени термостабилизации в широких пределах температуры, он 25 выполнен в виде диэлектрического резонатораСВЧ, помещенного в электромагнитное поле волноводной, резонансной или иной системы СВЧ.2, Элемент по п. 1, отличающийся тем, что, ЗО с целью испОльзования его в качестве микро.термостата для стабилизации температуры, он выполнен, например в виде шара с полостью, тора или цилиндра с осевым цилиндрическим каналом.