Датчик пространственного распределения импульсных электромагнитных полей

4138 5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 1135Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть применено для измерения пространственного распределения магнитных полейрадиоимпульсов как повторяющихся,таки одиночных,Целью изобретения является повышение точности измерений,На чертеже изображен датчик, общая схема.Диэлектрическая пластина 1 введенав исследуемый волновод 2, На ее части,находящейся внутри волновода, нанесена система эквидистантных полосок3, выполненных из магнитострикционного материала, а на поверхности пластины, находящейся вне волновода, расположен приемный электроакустическийпреобразователь 4 (например, встречно-штыревого типа), который для защиты от излучения щели в стенке волновода помещен в защитный корпус 5.Для подавления акустической волны,распространяющейся в сторону, противоположную электроакустическому преобразователю, один край пластины нагружен на акустический поглотитель б.Устройство работает следующим образом,Система эквидистантных полосок 3представляет собой однофазный электроакустический преобразователь, возбуждающий механическую деформацию,пропорциональную (за счет эффектамагнитострикции) квадрату магнитнойсоставляющей радиоимпульса, распространяющегося на волноводе 2.Вследствие этого механическая деформация содержит гармонические составляющие как огибающей радиоимпульса, так и радиоимпульса с удвоеннойчастотой. Последние лежат в СВЧ-диапазоне, обладают большим затуханиеми в работе устройства участия практически не принимают. Гармоническиесоставляющиеогибающей лежат в диапазоне до 200 МГц, где затухание малои они эффективно возбуждают,ПАВ начастотах и У/й где и - целое число;7 - скорость ПАВ, а 6 - расстояниемежду полосками 3, Приемный электроакустический преобразователь 4, например встречно-штыревой, имеющийпериод й, принимает ПАВ только начастоте 7/й.Приведем некоторые оценки. Известно, что для повышения эффективности описанного способа возбуждения ПАВ необходимо, чтобы время действия радиоимпульса , было больше времени прохождения акустической волной расстояния между двумя полосками, т.е. ь6/7. А для того, чтобы распределение амплитуды в указанной волне однозначно соответствовало распределению амплитуд магнитного поля, необходимо, чтобы за время действия импульса ПАВ проходила путь много меньший, чем характерный размер неоднородности магнитного поля Б, т.е.7 Ч 1.В целом должно выполняться неравенство й/7 -оц с 1./Ч. Указанные ограничения хорошо выполняются для акустических волн, распространяющихся в диэлектрических материалах на частотах порядка 100 МГц и длительностей импульса - 0,1 мкс, если характерный размер неоднородности боль. ше 0,5 мм, Следовательно, предлагаемое устройство позволяет измерять пространственное распределение магнитного поля СВЧ-радиоимпульса.Тонкая диэлектрическая пластина 1 с нанесенной системой эквидистантных полосок 3 из магнитострикционногоматериала вводится в поперечное сечение волновода 2 вдоль исследуемогонаправления, Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять реальное распределение амплитуды магнитного поля, существующее в волноводе 2 вдоль фиксированного направления, При этом материал, из котороговыполнены эквидистантные полоски 3 реагируют только на одну из компонентмагнитного поля,Диэлектрическая пластина 1 выполнена из немагнитнсго диэлектрического материала, обладающего малым затуханием поверхностных акустических волн, например ниобат лития, кварц, стекло, поликор, Эквидистантные полоски 3 выполняются из магнитострикционного материала (например, никель, сплавы никеля с железом, никеля с кобальтом и т.п.), который наносится на поверхность диэлектрической пластины 1, Акустический поглотитель 6 представляет собой материал, обладающий сильным затуханием акустических волн (например, каучук воск, парафин и т,п.).Составитель М,БухаровТехред А.Кравчук Корректор Л,Пилипенко Редактор А.Ворович Заказ 5690/41 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие,г. Ужгород, ул. Проектная, 41 з 13541В качестве регистратора сигнала,поступающего с электроакустическогопреобразователя 4, используются, например,детектор и осциллограф,5Для обеспечения абсолютной экранировки устройства используются общеизвестные средства, например металлический корпус 5 с емкостным разъемомдля подключения встречно-штыревогоприемного преобразователя 4. Формула изобретения Датчик пространственного распреде В ления импульсных электромагнитных пьлей, содержащий диэлектрическую пластину с эквидистантно закрепленными на ней полосками из магнитострикционного материала, акустический поглотитель и приемный электроакустический преобразователь, причем акустический поглотитель прикреплен к однойграни диэлектрической пластины, априемный электроакустический преобразователь прикреплен вблизи противоположной грани, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностиизмерений, в него дополнительно введены волновод с щелью, охватываемойзащитным корпусом, причем перваячасть диэлектрической пластины сакустическим поглотителем и полосками расположена внутри волновода, авторая часть пластины пропущена через щель и расположена внутри защитного корпуса,