RU1701034C - Квантовый магнитометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано при физических и биомагнитных измерени х. Цель изобретени  - повышение разрешающей способности. Поставленна  цель досжигаетс  обеспечением возможности (9 осуществлени  однократного детектировани  однополосного сигнала, выделенного полосовым фильтром 3, при введении в схему синтезатора частот 10 синхронизированного с ВЦ-генератором 9. Магнитометр также содержит ВЧ- СКВИД 1, предварительный усилитель 2, ВЧ-усилитель 4, синхронный детектор 5 и интегратор 6, схему возврата 7 буферный усилитель 8. Синтезатор содержит делитель частоты I1, фазовый детектор 12,.корректируюший фильтр 13, управл ющий генератор 1, смеситель 15. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано при физических и биомагнитных измерени х .

Цель изобретени  - уменьшение искажений и повышение разрешающей способности устройства путем сужени  полосы пропускани  за счет однополосной обработки сигнала.

На фиг.1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг.2 приведен спектр сигнала на выходе СКВИДа.

Магнитометр содержит последовательно соединенные ВЧ-СКВИД 1, предварительный усилитель 2, полосовой фильтр 3, ВЧ-усилитель 4, синхронный детектор 5 и интегратор 6, выход которого соединен через первый масштабирующий резистор с контуром СКВИДа 1, с входом схемы возврата 7, включенной в цепь обратной св зи интегратора 6, и через буферный усилитель

8 - с. выходом устройства, а также &Ч-генератор 9, выход которого соединен с входом синтезатора частот 10, а через второй масштабирующий резистор - с контуром СКВИДа. Синтезатор частот содержит делитель частоты 11, выход которого соединен с соединенными в кольцо фазовым детектором 12, корректирующим фильтром 13, управл емым генератором И и смесителем 15. Первый выход синтезатора соединен с вторым входом синхронного детектора 5, второй выход - через третий масштабирующий резистор с контуром ВЧ- СКВНДа.

Работа магнитометра основана на известном принципе однополосной обработки сигналов, который широко используетс  в радиосв зи дл  более эффективного использовани  мощности передатчика и двукратного сужени  полосы частот, занимаемой одним канас/

С

§

О

со

Јь

лом св зи и эфира. Этот принцип основываетс  на том, что при амплитудной модул ции вс  информаци  модулирующем сигнале заложена в одной из боковых полос, поэтому оказываетс  достаточным обрабатывать только одну боковую полосу. При двойной амплитудной модул ции, котора  наблюдаетс  в данном случае, вс  информаци  о модулирующем сигнале заложена в одной из боковых полос одной из лод- несущих частот F0 + -F, которые образуютс  в результате по влени  комбинационных составл ющих частот F0 и Г| на нелинейном элементе (СКВИ- Де) (см. фиг.2). Полосовой фильтр 3, на который нагружен предварительный усилитель 2, имеет полосу пропускани , равную полосе исследуемого сигнала Пс и центральную частоту

Гф F0 + -F, + -Пс/2, (Т)

Наличие полосового фильтра позвол ет не менее, чем в 6 раз уменьшить полосу пропускани  ВЧ-тракта и во столько же раз увеличить отношение сигнал/шум по мощности а сравнении с прототипом. Дл  исключени  из тракта прохождени  сигнала AM детектора, который приводит к по влению искажений сигнала и дополнительных шумов, и обеспечени  возможности осуществлени  однократного детектировани  однополосного сигнала, выделенного полосовым фильтром 3, в схему магнитометра введен синтезатор частот F и F2, синхронизованный с генератором высокой частоты F0. Тогда на синхронный детектор 5 в качестве опорного подаетс  сигнал с выхода управл емого генератора И, имеющего частоту FZ одной из поднесущих, т.е.

Ґг F0 + F4 . (2)

Чтобы при синхронном детектировании исключались искажени  спектра сигнала, обусловленные смещением спектра продетектированного сигнала при невыполнении услови  (2), управл емый генератор включен в схему ФАПЧ, котора  обеспечивает синхронность сигналов с частотами F0, F4 и F2. Дл  этого сигнал с частотой F2 с выхода управл емого генератора 1 подаетс  на первый вход смесител  15 на второй вход которого подаетс  сигнал от ВЧ-генератора 9 с частотой F0. С выхода смесител  15 сигнал разност0 .

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Claims (2)

1.Квантовый магнитометр, содержащий высокочастотный СКВИД, выход которого соединен с входом предварительного усилител , последовательно соединенные высокочастотный усилитель, синхронный детектор и интегратор, выход которого соединен через первый масштабирующий резистор с контуром СКВИДа, с входом схемы возврата, включенной в цепь обратной св зи интегратора и через буферный усилитель

с выходом устройства, генератор высокой частоты, выход которого через второй масштабирующий резистор соединен с контуром СКВИДа, третий масштабирующий резистор, соединенный с контуром СКВИДа, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  разрешающей способности путем сужени  полосы пропускани  за счет однополосной обработки сигнала, в него введены полосовой фильтр, включенный между предварительным усилителем и усилителем высокой частоты, и синтезатор частот F4 и FZ , синхронизированный с генератором частоты, при этом вход синтезатора частоты соединен с выходом генератора высокой частоты, пер- вый выход - с вторым входом синхронного детектора, а второй выход - с третьим масштабирующим резистором,

2.Магнитометр по п. 1, отличающийс  тем, что синтезатор частот содержит соединенные в кольцо фазовый детектор, корректирующий фильтр, управл емый генератор, выход которого  вл етс  выходом сигнала с частотой F2, смеситель и делитель частоты, вход которого,  вл ющийс  входом синтезатора, соединен с вторым входом смесител , а выход,  вл ющийс  выходом сигнала с частотой F, соединен с вторым входом фазового детектора .

фиг.1

S(F)

F 0- Я

Л

Fff -FO