Открытый резонатор свч-прибора

ЗОБРЕьству ПИС ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИКОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕПТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ 1(57) Использование: дпя улучшения селективныхсвойств открытых резонаторов за счет повышенияэффективности разрежения спектра резонатора по(19) 80 (и) 1780447 А 1 продольным и поперечным индексам. Возможно использование как в СВЧ-йриборах так и в СВЧ- спектроскбпии. Сущность изобретения: промежуточный полупрозрачный отражатель выполняют из тонкой металлизированной пленки при соблюдении , условий, указанных в формуле изобретения. Измерения показали достаточно эффективную селекцию типов колебаний как по поперечным, так и по продольным индексам. 1 ип.Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к открытым резонаторам (ОР), и может найти применение в приборах СВЧ и в измерительной технике миллиметрового и субмиллиметрояого диапазонов, в частности для измерения шумовых характеристик гетеродинов йа основе диодов Ганна, лавино-пролетных диодов и др.Цельизобретения -улучшение селективных свойств резонатора за счет повышения эффективности разрежения спектра открытого резонатора по продольным и поперечным индексам колебаний,На чертеже представлена конструктивная схема резонатора.Открытый резонатор содержит отражатель - зеркало 1 с радиусом кривизны В 1, второй отражатель - зеркало 2 с радиусом кривизны Р 2, промежуточный отражатель 3 - полупрозрачная металлизированная диэлектрическая пленка с оптической прозрачностью 0,1-0,2 , генератор 4, пбдключенный через волноводный переход 5 к объему между зеркалами 2 и 3,Система работает следующим образом. Генератор 4, подключенный через волноводный переход 5 к объему между зеркалом 2 со слабой кривизной и промежуточным тонким зеркалом 3, возбуждает этот объем на определенной частотеЯр - рабочая длина волны в. мм-диапазоне, Часть излучения, ослабленного тонким зеркалом 3, попадает в обьем между зеркалами 1 и 3. Излучение, которое попадает в объем высокодобротной части системы между зеркалами 1-3, воспринимается датчиком детекторного типа, расположенным за каустикой. Так как форма зеркал соответствует профилю геометрического фронта волны, возникающей к высокодобротной части системы, и толщина промежуточного зеркала 3 много меньше длины волны, то собственные частоты открытого резонатора не возмущены. Промежуточное плоское зеркало 3, частично пропускающее излучение, позволяет подавить все высшие и четные типы колебаний, а низкодобротный резонатор (зеркало 2 и 3) позволяет разредить спектр так, что соседние частоть 1 открытого резонатора подавляются более чем в 100 раэ. Следовательно, спектр собственных частот открытого резонатора, используемого в качестве узкополосно- го фильтра при измерении собственного спектра шумов исследуемого генератора, не искажает спектра колебаний этого генератора в интересующем интервале частот,Разрежение спектра достигается придлине второго резонатора 2 удовлетворяющей условию 20 лрЬ 10 лр, где лрврабочая длина волны,Так как при 0210 Лр добротность второго резонатора становится несколько низкой, что в открытом резонаторе, состоящемиз двух слабо связанных резонаторов, появляются дополнительные резонансные частоты, приводящие к сгущению его спектра,т.е, положительный эффект не достигается,При 1.220 Лр не достигается необходимоеразрежение спектра второго резонатора, аследовательно, открытого резонатора в целом. Ограничение верхнего предела 20 Яр15. объясняется тем, что при Ы 2 = 20 лр расстояние между соседними частотами открытогорезонатора наиболее оптимально (2 = =20,1 Лр недопустимо, так как в общем случае.: Ь 2 должно быть кратно целым числам, умно-женным на Лр/2).Толщина пленки промежуточного отражателя должна быть равной или менее 0,1 Яр,так как увеличение толщины 0,1 Лр приводитк искаженйю волновых фронтов колебаний,возникающих в открытом резонаторе, т.е, кискажению спектра частот резонатора и невозможности достижения цели изобретения.Данный резонатор полуфокального ти 30 па (О = В 1/2, где 81 - радиус первого отражателя), в котором и ромежуточныйотражатель размещен в фокусе вогнутогопервого отражателя, что характеризуетсяплоским профилем волнового фронта в этойфокальной плоскости. Поэтому форма про мекуточного отражателя должны быть плоской.Соотношение О 2 = 54:1 является конкретным оптимальным соотношением длин40 парциальных резонаторов, удовлетворяющим условию ( 11 2.Так, в конкретном примере выполненияпредложенного резонатора диаметр зеркалравен 60 мм, расстояние между плоским45 промежуточным 3 и сферическим 1 зеркалами равно половине фокусного расстояниясферического зеркала 1, т,е. 600 мм, толщина промежуточного плоского зеркала, представляющего собой металлизированную50 лавсановую пленку, не превышает 20 мкм,толщина металлиэации 0,5 мкм, радиускривизны второго зеркала 1000 мм длярабочей длины волны 3 мм, добротность резонатора, образованного зеркалами 3 и 2при расстоянии между ними 12 мм О 3000,Перемещение зеркала 2 связано с перемещением зеркала 1 редуктором, Передаточное число 54 раза, что позволитвыполнить требование соответствия профилю зеркала 2 волновому фронту при изме1780447 слабо связанных резонаторов приводит кподавлению соседних частот, кроме основной 33,58 ГГц на 20 дБ, и не сопровождаетсяпоявлением комбинационных частот,Формула изобретенияжения спектра резонатора по продольнымОТКРЫТЫЙ РЕЗОНАТОР СВЧ црИБО и,поперечным индексам колебаний, промежуточный отражатель выполнен плоским РА, содержащий два слабосвязанйых пар-циальных резонатора, первый из которых из металлизирован ной диэлектрической образован первым сферическим радиусом 15пленки толщиной б, при этом должны быть й 1 и промежуточными отражателями и соблюде .с едующие ус о имеет оптическую длину Ь, второй - про-: д01 рмежуточным и вторым сферическими отра- О = В/2:жателями и имеет оптическую длину Ь, 201 р2101 р, причем 11101 2, отличающийся тем, что, с 0 О 4целью улучшения его селективных свойств Гза счет повышения эффективности разре- гдеХр- рабочая длина волны. нении геометрических размеров системы ОР, соответствующих резонансу в диапазоне от 3,3 до 2,7 мм. Датчик электромагнитного поля расположен за каустической поверхностью объема между зеркалами 1 и 5 3. Соседние резонансные частоты в таком резонаторе отстоят друг от друга более чем на 20 ГГц, Результаты измерений приведены в таблице;Из результатов, отраженных в таблице, 10 следует, что применение тонкопленочного зеркала, частично пропускающего излучение ( 1), в качестве элемента системы(56) Вайнштейн Л,А, Открытые резонаторы и открытые волноводы. М.: Сов, радио, 1966, с.115 - 346.Авербах В.С., Власов С,Н.,Таланов В.И. Методы селекции типов колебаний в открытых квазиоптических .системах. Известия ВУЗ ов. Р адиофизи ка, 1967, т, Х, М 9 - 10, с,1350 в 13.