SU1210069A1

SU1210069A1 - Устройство сигнализации границы раздела сред

Info

Publication number: SU1210069A1
Application number: SU843792562A
Authority: SU
Inventors: Иван Иванович Соколовский; Владимир Федорович Коломойцев; Александр Васильевич Кравченко; Вячеслав Яковлевич Крысь
Original assignee: Институт технической механики АН УССР
Priority date: 1984-07-23
Filing date: 1984-07-23
Publication date: 1986-02-07

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике сверхвысоких частот и может быть использовано дл индикации границы раздела сред с различной полной проводимостью, дл обнаружени скрытых предметов, дл определени электрофизических свойств материалов. Цель изобретени - расширение класса контролируемых сред, повышение чувствительности и эксплуатационной надежности. При подаче в полупроводниковый диод 1 рабочего напр жени от источника 6 питани в резонаторе 2 возникает сверхвысокочастотный (СВЧ) сигнал, которьш поступает на контролируемую границу раздела сред I-II. В контуре 9 низкой частоты также образуютс автоколебани , частота которых в 100 раз ниже частоты СВЧ-колебаний в резонаторе 2. Конденсаторы 8 и 13 предназначены дл разв зки источника питани от контура и индикатора. При смене положени границы раздела сред измен етс величина СВЧ-нагрузки, приведенна к клеммам полупроводникового диода , измен етс его проводимость, что приводит к изменению частоты колебаний , которые фиксируютс частотным детектором 14 и наблюдаютс на индикаторе 7. 1 ил. (Л to о: со

Description

Изобретение относитс к радиоте хнике сверхвысоких частот и может быт использовано дл индикации границы раздела сред с различной полной проводимостью , дл обнаружени скрытых предметов, дл определени электрофизических свойств материалов и т.д.

Цель изобретени - расширение класса контролируемых сред, повышение чувствительности и эксплуатационной надежности, I

В сверхвысокочастотном генераторе , содержащем СВЧ-резонатор и включенный в него полупроводниковый диод (диод Ганна), подключенный к источнику питани и индикатору, между полупроводниковым диодом и индикатором введены последовательно включенные контур низкой частоты и частотный детектор, частота низкочастотного контура должна быть на два. пор дка ниже частоты сверхвысокочастотного генератора, а параметры контура низкой частоты и полупроводникового диода св заны соотношением

1 . ,., , R

R

.-/S/ .

где р - волновое сопротивление

контура;

R, - омическое сопротивление контура;

Сл - отрицательна проводимость fl

полупроводникового диода.

На чертеже представлена функциональна схема предлагаемого устройства .

Полупроводниковый диод 1 установлен в волновом резонаторе 2, образованном отрезком волноводной линии 3 и короткозамыкающим поршнем 4, и через фильтр 5 нижних частот (проходной конденсатор) подключен к источнику 6 питани . Между полупроводниковым диодом и индикатором 7 включены конденсатор 8 и контур 9 низкой частоты, образованный конденсатором 10, индуктивностью 11 и резонатором 12, образующие совместно ,с полупроводниковым диодом 1 автогенератор с частотой генерации на два пор дка ниже частоты резонатора 2, конденсатор 13 и частотный детектор 1А, Выход сверхвысокочастотного генератора обращен к границе раздела сред I и II с различающимис параметрами.

Устройство работает следующим образом.

6931

При подаче на полупроводниковь1Й диод 1 рабочего напр жени от источника 6 питани в резонаторе 2 возникает сверхвысокочастотный сигнал,

который поступает на контролируемую границу раздела сред 1-II, В контуре 9 низкой частоты также образуютс автоколебани , частота которых в 100 раз ниже частоты сверхвысокочастотных колебаний в резонаторе 2. Амплитуда сверхвысокочастотных колебаний определ етс отрицательным наклоном на вольт-амперной характеристике в точке смещени , амплитуда

низкочастотных колебаний в контуре 9 - средним значением отрицательного наклона, которьй выше, чем наклон в точке смещени . Амплитуда гармонических низкочастотных колебаний максимальна при соотношении указанных частот 100 - 140. Конденсаторы 8 и 13 предназначены дл разв зки источника питани от контура и индикатора.

Из анализа схемы на усточивость « гармонических низкочастотных колебаний следует, что устойчива генераци в контуре 9 релизуетс при соотношении между проводимостью диода Gn

о

и параметрами контура равном

/С,,

К.

5

0

р

5

-волновое сопротивление контура;

-соответственно емкости фильтра и контура.

При этом частота автоколебаний в, контуре 9 определ етс выражением

n (IiMiZl ILK(CK+C)

При смене положени границы раздела сред измен етс величина СЕЧ-на- грузки, приведенна к клеммам полупроводникового диода, измен етс его проводимость, что приводит к изменению частоты колебаний, и зти изменени фиксируютс частотным детектором 14 и наблюдаютс на индикаторе 7. Благодар большой амплитуде колебаний в контуре 9 зти изменени частоты значительны даже при небольших изменени х величины нагрузки, вызванных сменой положени границ раздела ср ед.

Claims

Формула изобр.етени

Устройство сигнализации границы раздела сред, содержащее сверхвысоко31210069

частотный генератор, состо щий из ности, расширени класса контролируе-- СВЧ-резонатора и включенного в него мых сред и повышени эксгшуатацион- полупроводникового диода, подключен- ной надежности, в него введены конного к источнику питани и индикато- тур низкой частоты и частотный детек- ру, отличающеес тем, , тор, включенные последовательно что, с целью повышени чувствитель- в цепь между полупроводниковым диодом

и индикатором.