CS201051B1

CS201051B1 - Method of the narrowband modulation of the microwaveradiation flow and device for making the same

Info

Publication number: CS201051B1
Application number: CS358675A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Louda
Original assignee: Jaroslav Louda
Priority date: 1975-05-22
Filing date: 1975-05-22
Publication date: 1980-10-31

Description

Moderní mikrovlnná technika se uplatňuje stále více v nejrůznějších oborech, například i v komunikační technice. Jsou proto žádány nové mikrovlnné prvky, jež by vyhovovaly novým, respektive zvýšeným požadavkům. Mezi požadované vlastnosti takových prvků patří i schopnost blokovat nebo propustit mikrovlnnou energii v hlavním vedení žádaným směrem. Tak např. v radarové technice je třeba chránit přijímač, který je v podstatě slaboproudým aparátem, před silnými vysílacími pulsy. V okamžiku vysílání pulsu je třeba uzavřít cestu k přijímači, aby jeho obvody nebyly poškozeny. V současné době existuje několik různých způsobů, zamezujících tento nežádoucí jev. Používá se např. zkratování pomocí iontovky, kterou v okamžiku vyslání pulsu proběhne výboj, jenž spotřebuje nadbytečnou energii. Jiný způsob pozůstává ve využití ventilových účinků ferritových prvků, umístěných v magnetickém poli, jež je orientováno tak, aby tok mikrovlnné energie byl blokován v žádaném směru. Často je též zapotřebí vysílaný signál periodicky modulovat pulsy o zvolené frekvenci.Modern microwave technology is increasingly being used in various fields, for example in communication technology. Therefore, new microwave elements are required to meet new or increased requirements. Desired properties of such elements include the ability to block or pass microwave energy in the main line in the desired direction. For example, in radar technology, it is necessary to protect the receiver, which is essentially a weak current apparatus, from strong transmit pulses. At the moment the pulse is transmitted, it is necessary to close the path to the receiver so that its circuits are not damaged. There are currently several different ways of avoiding this undesirable phenomenon. It is used, for example, by short-circuiting with an ion lamp, which at the moment of sending a pulse will discharge, which consumes excess energy. Another method consists in utilizing the valve effects of ferrite elements located in a magnetic field that is oriented so that the microwave energy flow is blocked in the desired direction. Often, it is also necessary to periodically modulate pulses at a selected frequency.

Způsob podle vynálezu přináší nové a výhodnější řešeni uvedených problémů a spočívá v tom, že se tok mikrovlnného záření moduluje rotaci a/nebo vibrací monokrystalického tělesa, rezonujícího na pracovním kmitočtu procházejících mikrovln.The method according to the invention brings a new and more advantageous solution to the above-mentioned problems and consists in that the flow of microwave radiation is modulated by rotation and / or vibration of a single crystal body resonating at the operating frequency of passing microwaves.

Způsob úzkopásmové modulace toku mikrovlnného záření podle vynálezu je možno pro201051The method of narrowband modulation of microwave flux according to the invention is possible for 201105

201 0S1 vádět v zařízení podle vynálezu, které je tvořeno vlnovodem, v němž je umístěno monokrystalické těleso tvaru hranolu, jehož alespoň jeden rozměr splňuje podmínka rezonance, vyplňující v rezonanční poloze 5 až 100 % průřezu vlnovodu, přičemž monokrystalické těleso je pomocí nosiče spojeno s mechanismem rotace a/nebo vibrace.201 0S1 in a device according to the invention comprising a waveguide in which a monocrystalline prism-shaped body is placed, at least one dimension of which meets the resonance condition, filling in the resonant position 5 to 100% of the waveguide cross-section. rotation and / or vibration.

Podmínkou správné funkce zařízení je, aby podélný rozměr monokrystalického tělesa byl celočíselným násobkem poloviny vlnové délky, přísluěející jednomu z vidů mikrovlnného záření, jež může uvnitř monokrystalického tělesa vzniknout. Počet možných vidů závisí na relativní permitivitě materiálu, z něhož je těleso zhotoveno.The condition of the proper functioning of the device is that the longitudinal dimension of the single crystal body is an integer multiple of half the wavelength corresponding to one of the modes of microwave radiation that can occur within the single crystal body. The number of possible modes depends on the relative permittivity of the material from which the body is made.

Vyplňuje-li monokrystalické těleso v rezonanční poloze zcela průřez vlnovodu, ϊζβ pro žádanou frekvenci jeho podélný rozměr přesně vypočítat; pokud vyplňuje částečně, musí se jeho podélný rozměr experimentálně upravit tak, aby rezonance nastala při žádané frekvenci. Monokrystalické těleso může být vyrobeno např, z chloridu sodného nebo kysličníku křemičitého /relativní permitivita asi 2/. V tomto případě je výhodné, aby monokrystalické těleso vyplňovalo zcela průřez vlnovodu. U jiných materiálů např. rutilu, kalomelu, korudu apod. /relativní permitivita asi 10/ stačí vyplnit průřez vlnovodu jen částečně, např. z 5 %.If a single crystal body in the resonant position completely fills the waveguide cross-section, ϊζβ calculates its longitudinal dimension exactly for the desired frequency; if it partially fills, its longitudinal dimension must be experimentally adjusted so that the resonance occurs at the desired frequency. The monocrystalline body can be made, for example, from sodium chloride or silica (relative permittivity of about 2). In this case, it is preferred that the monocrystalline body completely fills the waveguide cross-section. For other materials, eg rutile, calomel, corud etc. (relative permittivity about 10), only partially fill the waveguide cross-section, eg from 5%.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkrese. Ve vlnovodu 1 určeném pro mikrovlnné pásmo X, je uloženo monokrystalické těleso 2 tvaru nízkého hranolu, rozměrů 10 x 20 x 7 mm, zhotovené z monokrystalu chloridu sodného. Monokrystalické těleso je upevněno na válcovém nosiči g, který ho svírá se stran a uvádí do rotačního pohybu. V rezonanční poloze vyplňuje monokrystalické těleso 2 asi 92 % průřezu vlnovodu. Nosič g je válcovým krčkem zalisován do hřídele s kladkou £, uloženého v ložisku g. Hřídel s kladkou £ se uvádí do rotace řemínkem převodem od motoru.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the attached drawing. In the waveguide 1 intended for the microwave band X, there is a monocrystalline body 2 of the shape of a low prism, dimensions 10 x 20 x 7 mm, made of a single crystal of sodium chloride. The monocrystalline body is mounted on a cylindrical support g which grips it sideways and rotates it. In the resonant position, the single crystal body 2 fills about 92% of the waveguide cross-section. The carrier g is pressed by a cylindrical neck into a pulley shaft 6 mounted in bearing g. The pulley shaft 6 is rotated by a belt by a transmission from the engine.

Pro vkládání monokrystalického tělesa 2 do nosiče g je na vlnovodu 1 upraveno snímatelné víčko 6.A removable cap 6 is provided on the waveguide 1 to insert the single crystal body 2 into the carrier g.

Funkce zařízení je tato:The function of the device is as follows:

při rotaci monokrystalického tělesa 2 uvnitř vlnovodu 1 se těleso 2 dostane dvakrát za jednu otočku do polohy, vyhovující rezonanční podmínce. V této poloze se rozkmitá na své rezonanční frekvenci a představuje tak na této frekvenci překážku pro mikrovlnné záření, procházející vlnovodem 1.when the monocrystalline body 2 is rotated within the waveguide 1, the body 2 moves to a position satisfying the resonant condition twice per revolution. In this position, it oscillates at its resonant frequency and thus constitutes an obstacle at this frequency for microwave radiation passing through the waveguide 1.

V ostatních polohách prochází mikrovlnné záření vlnovodem 1 téměř neruěeně. Poměr maximálního a minimálního signálu, to je při volném průchodu a při rezonanci, je asi 100 í 1. Frekvence pulsů přerušení toku mikrovln se řídí rychlostí otáčení monokrystalického tělesa 2, v tomto případě v rozmezí asi od 1 do 100 Hz,In other positions, microwave radiation passes through waveguide 1 almost undisturbed. The ratio of the maximum and minimum signals, i.e., at free passage and at resonance, is about 100 µl. The frequency of microwaves interruption is controlled by the rate of rotation of the single crystal body 2, in this case in the range of about 1 to 100 Hz,

Výnálezu lze použít v mikrovlnné měřící technice, při zjišťování kvality monokrystalů a zejména v komunikační /radarové/ technice pro zlepšení rozlišovací schopnosti aparatur.The invention can be used in microwave measurement techniques, in single crystal quality determination, and in particular in communication / radar / technique to improve the resolution of apparatus.

201 051201 051

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A method of narrowband modulation of microwave flux, characterized in that the microwave flux is modulated by rotation and / or vibration of a single crystal body resonating at the operating frequency of passing microwaves.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that it comprises a waveguide (1) in which a monocrystalline prism-shaped body (2) is located, at least one dimension of which meets the resonance condition, filling 5 to 100% of the cross-section a waveguide (1), wherein the monocrystalline body (2) is connected to the rotation and / or vibration mechanism by means of a carrier (3).

1 drawing

201 0S1