Способ управления фазой свч-волны

оздейпередалажденцеской,е елеБлижаишипособ упра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСХОМУ СВИ(56) 1Вендик О,Г. и др, Известиявузов СССР, Сер. Радиоэлектроника,1983, т.26, Нф 10, с20,2. Авторское свидетельство СССРМ 568097, кл, Н 01 Р 1/185, 05.0 Р.77,(5 Й) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ФАЗОЙ СВЧ-ВОЛ"НЦ(57) Изобретение относится к радиотехнике, и может быть использовано втехнике.СВЧ. Целью изобретения является увеличение крутизны Фазовойхарактеристики, Способ управления фаИзобретение относится к электро" динамике и может быть использовано в технике СВЧ для изменения фазы электромагнитной волны в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длинволн.РИзвестны способы управления Фазой СВЧ-волны путем воздействия на пас" сивный элемент, размещенный в линии передачи, постоянным током.Недостатками этих способов являются узкий диапазон цастот и малая . крутизна Фазовой характеристики, ог" раничивающая область их использованиям к изобретению является с вления Фазой СВЧ-волны,эой СВЧ-волны заключается в вствии на размещенную в линиичи сверхпроводящую пленку, охную до температуры ниже критипостоянным током, а также опр днии величины плотности тока нацала иконца скачка мнимой части поверхностного импеданса сверхпроводниковой .пленки и регулировании величины плот"ности постоянногс тока в этом интервале. Кроме того, в качестве сверхпроводящей пленки используют соединение УВа Си О, Увеличение крутизны фазовой характеристики обеспечивается оптимальным выбором интерваларегулирования плотности постоянноготока, пропускаемого через сверхпроводящую пленку, 1 э.п.ф-лы, 3 ил. заключающийся в воздействии на размещенную в линии передачи,сверхпроводящую пленку, охлажденную до температуры ниже критической, постоянным током. При этом используется. в миллиметровом диапазоне зависимость кинетической индуктивности от тока или магнитного поля, обусловленная инер 1 ционными свойствами сверхпроводящего тока", цто позволяет управлять фазовой скоростью 1,Недостатком этого способа является малая крутизна Фаэовой характеристики, ограницивающая область его использования, Изменение кинетической индуктивности приволит к изме нению резонансной иастоты на 63. При317375этом никаких ограничений на диапазонтока в э ой работе не приведено.Целью данного изобретения являетсувеличение крутизны базовой характеристики,Поставленная цель достигаетсятем, что в преложеннпм способе управления фазой СВЧ-волны воздействуютна размещенную в линии передачи сверх рпроводящую пленку, охлажденную дотемпературы ниже критической, постоянным током, согласно изобретению,определяют величину плотности токаначала и конца скачка мнимой части 1поверхностного импеданса сверхпроводящей пленки и регулируют величину плотности тока в этом интервале,Кроме того, в качестве сверхпроводящего соединения мекет использо" 3ваться высокотемпературное сверхпро"водящее соединение типа УВаСи 101Авторами была вычислена эависймость мнимой части поверхностногоимпеданса сверхпроводника от плотности постоянного тока, протекающегопо нему, в диапазоне.1 "3 Зсгде 1- плотность тока начала скачка мнимой части поверхностного импеданса СП"пленки,- плотность тока конца скачкамнимой части поверхностного импеданса СП-пленки, соответствующая плотности критического тока.Эта зависимость для высокотемпе" ратурного соединения УЬаСц О показана на Фиг.1. В диапазоне токов 1 1 с 1 или в диапазоне плотностей токов 1 вс, 11 происходит резкое увеличейие крутизны фазовпй характе-.рйстики. Это позволяет изменять Фазу волны по Формуле Ьс щ с 33, гдеЬЯ" приращениа фазы, Рад ,в 1 - при" ращение плотности тока, А/см; сконстанта, зависящая от конструкции волновода, свойств сверхпроводника, частоты волны. Таким образом,.существенной особенностью является исполь" зование постоянного тока в диапазоне..1 О,1 4 З, что позволяет достичь положительного эфФекта.Отличие заявляемого способв от прототипа вырвжается в том, что благодаря резкому увеличению крутизны Фазовой характеристики фаза волны изменяется регулированием величины 744плотности тока, протекающего посверхпрояодящей пленке, в диапазонеПри этом эффективностьданного способа увеличивается с ростом частоты, что позволяет испольэовать его в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн.На фиг. 1 представлена зависи-мость мнимой части поверхностногоимпеданса сверхпроводника Хе (в качестве сверхпроводника используетсясоединение. УВаСцОт) от плотноститока для частоты Г = 210 Гц.иНа фиг. 2 показано изменение Фа"зы волны ЬЦ, по сравнению с фазойволны при нулевом токе, в зависимости от плотности тока в сверхпроводящей пленке, для прямогоульного волновода длиной 5.см и частоты волныГц,На фиг. 3. представлена схема устройства, реализующего предложенныйспособ.Устройство для осуществления заявляемого способа (Фиг.3) состоитиз отрезка волновода 1, в которомразмещена сверхпроводящая пленка 2толщиной больше скин-слоя (10 мкм).Волновод 1 одним концом соединен сСВЧ-генератором 3 и находится в азотном криостате 4. Сверхпроводящаяпленка 2 соединена с источником 5постоянного тока.Устройство работает следующим об-разом. В волноводе 1 распространяется СВЧ-волна, которая подается отгенератора 3. С помощью азотногокриостата 4 волновод 1 и сверхпрово.дящая пленка 2 охлаждаются до тем"пературы кипения жидкого азота. Регулируя плотность тока источникомпостоянного тока 5, воздействуют нафазу СВЧ-волны.Последовательность операций привыполнении способа:- воздействуют на размещенную влинии передачи (в волноводе) сверхпроводящую (СП) пленку постояннымтоком 1- охлаждают волновод с СП-пленкой до температуры ниже критиче- определяют величину .плотности,тока 1 и 1 соответственно начала и конца скачка мнимой части поверхностного импеданса СП-пленки,- регулируют величину плотноститока в этом интервале.17 Пример конкретной реализации.СП-пленка иэ УВаСцО толщиной 10 мм, предварительно напыленная на соответствующую подложку на носится вместе с подложкой на стенки . двух отрезков прямоугольного металлицеского волновода, На поверхность пленки одного иэ волноводов напыляют металлические контакты, к которым присоединен регулируемый источник постоянного тока, Волноводы помещены в азотный криостат, где охлаждаются до -емпературы 77 К лежащей ниже критической температуры этой пленки . При этом, источник тока выведен наружу, а концы волноводов изогнуты и также выведены наружу. С одной стороны к ним подключен СВЧ-генератор (через 3 дб ответвитель), с другой - Фаэометр. От СВЧ-генератора подавалась волна с частотой 200 ГГЦ. Ток регулировался от Одо 25 мА, при этом плотность тока в пленке менялась от 0 до 10 А/см ф. На выходе изме-. рялась разность Фаэ СВЧ-волны, Калиб. ровочная зависимость Фазы от тока показана на фиг.2, В области 1 (Фиг.1) зависимость приращения.Фазы от тока слабая, При токе 20 мА (плотность тока 810 А/см) приращение Фазы равно 0,05 Рад. В области 11 (Фи 1) разность Фаэ, снятых при тЬках 20 и3757425 мА (плотностях токов 810 в и10 А/смф) составляет 2 Рад, В области1 П (Фиг.1) дальнейшего измененияфазы не наблюдается.Таким образом, целесообразно изме"нять плотность тока в диапазоне области 11 Фиг.1, где крутизна Фазовой характеристики максимальна и 10, составляет 0,5 Рад/мА, цто больае посравнению с прототипом; формула изобретения 15 "1. Способ управление фазой СВЧволны, заключающийся в воздействиина размещенную в линии передачи сверхпроводящую пленку, охлажденную дотемпературы ниже критической, посто янным током, о т л и ч а в щ и йс я тем, цто, с целью увеличениякрутизны Фазовой характеристики, определяют величину плотности тока на. чала и конца скачка мнимой части 25 поверхностного импеданса сверхпроводящей пленки и регулирует велицину,плотности постоянного тока в этоминтервале.2. Способ по и.1, о т л и ц а в " ЗО щ и й с я тем, .что в кацестве сверхпроводящей пленки выбирают соединение типа УВаСц О..2 Фиг,Со ель И лыженкЧ",К едактор Т.Орловска Коррект бруча ех одписн при ГЕНТ СССР открытиям, д. 4/ ул, Гагарина, 01 г. Укгоро Заказ 1898 ТиражВНИИПО Государственного коеегтета по изобретения113035, Иосква, Ж, Рауаская Производственно-издательский комбинат Патенте