UA67160U - Receiving module of solid microwave bridge for pulse electronic parametric resonance coherent spectrometer of 8 millimeter range - Google Patents

Receiving module of solid microwave bridge for pulse electronic parametric resonance coherent spectrometer of 8 millimeter range Download PDF

Info

Publication number
UA67160U
UA67160U UAU201106928U UAU201106928U UA67160U UA 67160 U UA67160 U UA 67160U UA U201106928 U UAU201106928 U UA U201106928U UA U201106928 U UAU201106928 U UA U201106928U UA 67160 U UA67160 U UA 67160U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
amplifier
pulse
spectrometer
microwave
power
Prior art date
Application number
UAU201106928U
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Екатерина Николаевна Калабухова
Александр Александрович Ситников
Анатолий Васильевич Цвир
Марк Григорьевич Ищенко
Виктор Валентинович Олейник
Original Assignee
Институт Физики Полупроводников Им. В.Е. Лашкарева Нан Украины
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Физики Полупроводников Им. В.Е. Лашкарева Нан Украины filed Critical Институт Физики Полупроводников Им. В.Е. Лашкарева Нан Украины
Priority to UAU201106928U priority Critical patent/UA67160U/en
Publication of UA67160U publication Critical patent/UA67160U/en

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

A receiving module of solid microwave bridge for pulse coherent spectrometer of electron paramagnetic resonance range comprises an attenuator, low-noise amplifier protected against pulse signals by a limiter and a switch, a balance mixer and a video amplifier. In addition, at the low-noise amplifier output a second balance mixer having phase shift for 90° relative to the first mixer is installed, as an amplifier two-channel video-amplifier is installed.

Description

фірмою "Брукер" було розроблено спектрометр Брапа Риївзе ЕРА/АМООВ Бресіготеїег апа Шеthe Bruker company developed the spectrometer Brapa Ryivze ERA/AMOOV Bresigoteieg apa She

ЕПР серії Е 600/680, який працює у МУ - діапазоні Ітрієтепіайоп ої Аймапсей Опе-апа /-Тмо- частот (95 ГГц) з потужністю НВЧ імпульсів до Оітепзіопа! Риїзе ЕРА Меїподоіоду", 9. Мадп. 100 мВт. У той же час імпульсні спектрометри ЕПР Везоп. мої. 149, рр. 196-203, 2001; С Е. Юамоиві, у проміжному діапазоні частот, яким є 8 мм діапа- Р.Е. ЮОЮоап, В.М. Нойтап, О-бапа Риїзей ЕЇІесігоп зон частот (0- діапазон), досі залишаються мало Зріп-Еснпо Зресіготеїег апа 5 Арріїсайоп розробленим, незважаючи на те, що він з точки ЕМООВА апа ЕБЕЕМ", 9). Мадп. Незоп. А, мої. 119, зору чутливості та роздільної здатності у порів- рр. 38-44, 1996). нянні з Х та М/-діапазонами частот є оптимальним, Недоліком використання ЛЕХ у передаваль- а вимірювання спектрів ЕПР у неперервному ре- ному модулі мікрохвильового моста є обмежений жимі у цьому діапазоні частот вже стали цілком ресурс її роботи (від 500 до 1500 часів), високий рутинною задачею. Крім того, невисока вартість рівень шумів, необхідність юстування та настрою- мікрохвильових компонентів О-смуги і можливість вання підсилювача при встановленні та у процесі застосування постійного магніту робить цей діапа- експлуатації, погіршення технічних характеристик зон частот дуже привабливим. Однак, незважаючи підсилювача під впливом магнітних полів, велике на привабливість цього діапазону, в світі існує ли- енергоспоживання та висока ціна. Вказані недоліки ше кілька імпульсних спектрометрів ЕПР, які пра- вирішуються використанням твердотільного напів- цюють у 8 міліметровому діапазону довжин хвиль. провідникового підсилювача на основі кремнієвихEPR series E 600/680, which works in the MU - range of Itriyetepiayop oi Aimapsey Ope-apa /-Tmo- frequencies (95 GHz) with the power of microwave pulses up to Oitepsiop! Ryize ERA Meipodoiodu", 9. Madp. 100 mW. At the same time, pulsed EPR spectrometers Vesop. mine. 149, pp. 196-203, 2001; S. E. Yuamoiv, in the intermediate frequency range, which is 8 mm diapa- P .E. UOYuop, V.M. Neutap, O-bapa Riizei EIIesigop of frequency zones (0- range), still remain little Zrip-Esnpo Zresigoteieg apa 5 Arriisayop developed, despite the fact that it is from the point of view of EMOOVA apa EBEEM", 9 ). Madp. Don't remember Oh, mine. 119, in terms of sensitivity and resolution compared to 38-44, 1996). nannies with X and M/-frequency ranges is optimal. The disadvantage of using LEH in transmission and measurement of EPR spectra in a continuous rhenium module of a microwave bridge is the limited press in this frequency range has already become quite the resource of its operation (from 500 to 1500 times) , high routine task. In addition, the low cost, noise level, the need for adjustment and adjustment of the O-band microwave components and the possibility of amplifier during installation and in the process of applying a permanent magnet make this range very attractive. However, despite the amplifier under the influence of magnetic fields, great on the attractiveness of this range, in the world there is li- power consumption and high price. The indicated shortcomings are only a few pulsed EPR spectrometers, which are solved by using a solid-state emitter in the 8-millimeter wavelength range. silicon-based conductor amplifier

Серед них два працюють при високій мікрохвильо- (5і) лавино-пролітних діодів (ЛІД) - див. Л.В. Ка- вій потужності див. І. Сготом, у. Зпапе, 9. Еоігтег, саткин "Твердотельнье импульснье генераторьAmong them, two work at high microwave (5i) avalanche diodes (LEDs) - see L.V. For the power factor, see I. Sgotom, y. Zpape, 9. Eoigteg, Satkin "Solid-body pulse generator

А. ВБакптайоціїп, Ми. Когепігмеїд, А. Зспмеїдег, "А на лавино-пролетньїх диодах миллиметровогоA. VBakptayotsiip, My. Kogepigmeid, A. Zspmeideg, "A on avalanche-spring diodes of millimeter

О-рапа Риїзе ЕРВ/АМООВ Ббресіготеїег апа Ше диапазона длин волн" Злектронная техника, сер.O-rapa Riize ERV/AMOOV Bbresigoteieg apa She range of wavelengths" Electron technology, ser.

Ітрієтепіайоп ої Аймапсеай Опе-апа /Тмо- СВЧ техника, 1998. - Ме 2 (468). - С. 41-47; М.Г.Itrietepiayop oi Aimapseai Ope-apa / Tmo- Microwave technology, 1998. - Me 2 (468). - pp. 41-47; M.G.

Оітепвіопа! Риїве ЕРА МеїПподоіоду" 9. Мадп. Ищенко, Л.В. Касаткин, В.М. Тарасюк, А.В.Цвир,Oitepviopa! Ryive ERA MeiPpodoidodu" 9. Madp. Ishchenko, L.V. Kasatkin, V.M. Tarasyuk, A.V. Tsvir,

Везоп. мої. 149, рр. 196-203, 2001; С.Е. амоиві, Р.М. Рахматулин, Ю.К. Розенцвайг, "ИмпульсньйVesop. my. 149, pp. 196-203, 2001; S.E. amoivi, R.M. Rakhmatulin, Yu.K. Rosenzweig, "Impulse

Р.Е. Юоап, В.М. Ноїйтап, О-рбапа Риїзей ЕЇІесігоп когерентньй полупроводниковьй генератор дляRE. Yuoap, V.M. Noiytap, O-rbapa Riizei EIIesigop coherent semiconductor generator for

Зріп-Еспо Зресіготеїег апа 5 Арріїсайоп ою спектрометра злектронного спинового зха милли-Zrip-Espo Zresigoteieg apa 5 Arriisaiop oyu spectrometer zelectron spin zha milli-

ЕМОСОВ апа ЕБЕЕМ", 9. Мадп. Везоп. А, мої. 119, метрового диапазона волн". - Радиозлектроника, рр. 38-44, 1996) та один комбінований спектрометр 2000. - Ме 8. - С. 50-55). В цьому випадку функціїEMOSOV apa EBEEM", 9. Madp. Vezop. A, my. 119, meter range voln". - Radioelectronics, pp. 38-44, 1996) and one combined spectrometer 2000. - Me 8. - P. 50-55). In this case, functions

ЕГЕХ5У5 Е 580, що серійно випускається фірмою модулятора та підсилювача потужності НВЧ зали- "Брукер" (Німеччина) з можливістю вимірюваній у шаються роздільними. Для амплітудної модуляціїЕГЕХ5У5 E 580, which is serially produced by the modulator and amplifier of microwave power left by "Bruker" (Germany) with the possibility of being measured separately. For amplitude modulation

Х - та О-діапазонах частот з невисокою потужністю НВЧ потужності використовуються вироби на ос- у імпульсі, яка дорівнює лише 1 Вт, у О - діапазоні нові РІМ діодів, а підсилювання імпульсів здійсню- частот Ідив. Р. Ноїег, К. Неї, О.С. Маїег, І. ється пристроєм на основі ЛІД.In the X and O frequency ranges with a low microwave power, products are used on the axis of the pulse, which is only 1 W, in the O range, new RIM diodes are used, and the amplification of the pulses is carried out by Ivid frequencies. R. Noieg, K. Nei, O.S. Maieg, I. is an LED-based device.

Ріїзесаги 0., ЗсптаІреїп 0. "Те вирег О-ЕТ Використання твердотільного напівпровідни-Riizesagy 0., ZsptaIreip 0. "Te vyreg O-ET Use of solid-state semiconductor

Ассеззогу", ВииКег Віобріп СтрН, ЕРА Оімівіоп; кового підсилювача на основі кремнієвих ЛІД уAssezzogu", ViyKeg Viobrip StRN, ERA Oimiviop; of a silicon LED-based amplifier in

Реклама ЕТ-ЕРА Ббресіготеїег Е 580, ЕІ ЕХ5У5, передавальному модулі має наступні переваги:Advertisement ET-ERA Bbresigoteig E 580, EI ЭХ5У5, transmission module has the following advantages:

Вгикег). гарантійний ресурс, який підтверджується періо-Vhykeg). warranty resource, which is confirmed periodically

Враховуючи той факт, що головними характе- дичними іспитами, становить не менш ніж 10000 ристиками, які визначають рівень якості імпульсно- годин; значно менший та стабільний протягом го спектрометра ЕПР, є його імпульсні характерис- всього терміну експлуатації рівень шумів; модулі тики та чутливість, головною проблемою при НВЧ не вимагають ніякого юстування та підстрою- створенні імпульсних спектрометрів О-діапазону вання апаратури; стійкість до впливу магнітних частот залишається вибір конструкції мікрохви- полів; модулі НВЧ підключаються до одного стабі- льового мосту, який складається з передавального лізованого джерела живлення з енергоспоживан- та приймального модулів (ППМ). Загальний прин- ням значно меншим, ніж у ЛБВ; низька вартість. цип побудови імпульсного мікрохвильового мосту Відома конструкція передавального модулю реалізується за наступною схемою: опорний гене- мікрохвильового мосту |див. патент України на ратор, амплітудний модулятор, підсилювач НВЧ корисну модель (заявка) и201012322 від потужності, а також підключений до резонатору 18.10.2010 Калабухова К.М., Сітніков 0.0. ЦвірTaking into account the fact that the main characteristic exams are no less than 10,000 ristikas, which determine the level of quality of pulse hours; the noise level of the EPR spectrometer is much smaller and stable during its typical operational life; moduli and sensitivity, the main problem with microwaves, do not require any adjustment and adjustment of O-band pulse spectrometers; resistance to the influence of magnetic frequencies remains the choice of microwave design; microwave modules are connected to one stable bridge, which consists of a transmission-based power source from an energy-consuming and receiving module (PPM). The general acceptance is much smaller than that of LBV; low cost. tsip of building a pulsed microwave bridge The well-known design of the transmission module is implemented according to the following scheme: the reference gene- of the microwave bridge | see patent of Ukraine for rotor, amplitude modulator, microwave amplifier utility model (application) i201012322 from the power, and also connected to the resonator 10/18/2010 Kalabukhova K.M., Sitnikov 0.0. A flower

НВЧ приймач сигналів ЕСЛ, відбитих від резона- А.В., Іщенко М.Г., Олійник В.В. "Передавальний тора, що складається з підсилювача, детектора та модуль мікрохвильового мосту для імпульсного приладу, що реєструє сигнали ЕСЛ. когерентного спектрометру електронного парамаг-Microwave receiver of ESL signals reflected from the reson- A.V., Ishchenko M.G., Oliynyk V.V. "Transmission torus consisting of an amplifier, a detector and a microwave bridge module for a pulse device that registers ESL signals of a coherent electron paramagnetic spectrometer

Опорний генератор працює у неперервному нітного резонансу 8-міліметрового діапазону дов- режимі. Амплітудний модулятор формує з НВЧ жин хвиль"|, яка побудована на основі високопо- коливань опорного генератора імпульси, які потім тужного твердотільного імпульсного підсилювача. потрапляють на підсилювач НВЧ потужності. Фун- Вона складається із опорного генератора на діоді кції модулятора та підсилювача потужності НВЧ Ганна, двох дискретних фазообертачів з дискрет- можуть бути сполучені у одному пристрої. Таким ністю 90" та 180", вентилів, двох високошвидкісних пристроєм є, наприклад, електровакуумний підси- амплітудних РІМ модуляторів, двокаскадного імпу- лювач на лампі бігучої хвилі (ЛБХ). Відомі констру- льсного підсилювача на основі кремнієвих ЛІД, кції імпульсного мікрохвильового мосту, у яких амплітудного детектору та атенюатору. Така конс- використовують електровакуумний підсилювач на трукція передавального модулю забезпечує поту-The reference generator works in continuous thread resonance of the 8-mm range in the long-term mode. The amplitude modulator forms pulses from the microwave power of the microwave, which is built on the basis of high oscillations of the reference generator, which are then sent to the microwave power amplifier. The function consists of the diode reference generator of the modulator and the Hann microwave power amplifier , two discrete phase shifters with discrete can be combined in one device. Thus, with 90" and 180", valves, two high-speed devices are, for example, an electro-vacuum sub-amplitude RIM modulators, a two-cascade impeller on a traveling wave tube (TLW). A well-known design amplifier based on silicon LEDs, a pulsed microwave bridge, in which an amplitude detector and an attenuator are used.

ЛБХ див. Ї. Сготом, у. ЗПпапе, у. Ротег, К. жність у імпульсі до 20 Вт при часовому розв'язан-LBH, see Y. Sgotom, y. ZPpape, u. Roteg, K. power in a pulse up to 20 W with time resolution

Вакптайюціїїп, Ми. НВогепігмуеїд, А. Зспмеїдег, "А О- ні 108сек та дозволяє застосування для приймального модулю мікрохвильового мосту ім- ті приймального модулю без застосування супер- пульсного спектрометру ЕПР двоканального фа- гетеродинної схеми підсилення. зочутливого детектування сигналів ЕПР. Винятком є спектрометр ЕГЕХ5ЗУ5 Е 580, щоVakptayyutsiyip, We. NVogepigmueid, A. Zspmeideg, "A They are 108sec and allow the use of the receiver module of the microwave bridge without the use of a super-pulse EPR spectrometer of a two-channel phase-heterodyne amplification circuit for sensitive detection of EPR signals. The exception is the EGEH5ZU5 E 580 spectrometer , what

У комерційних спектрометрах ЕПР, як прави- випускається фірмою "Брукер" див. ЕГЕХ5У5 ло, застосовується фазочутливе детектування Зресіготеїег Зепев, ВАШКЕВ, сигналів ЕПР, що передбачає використання коге- пЕр:у/лумлиу.ргикег.де|Ї, у якому використовується рентного НВЧ джерела. В цьому випадку сигнал супергетеродинна схема мікрохвильового мосту. від НВЧ джерела розподіляється на дві частини: Це пов'язано з тим, що така схема дозволяє побу- одна частина служить як сигнал, який запускає дувати комбінований спектрометр ЕПР, який може передавальний модуль, а друга частина подається працювати на частоті 9 та 35 ГГц. При цьому у в опорне плече до балансного змішувача прийма- приймальному модулі гетеродинного типа частота льного модуля, що забезпечує когерентне детек- 9 ГГц вибрана проміжною частотою. тування сигналу ЕПР. Таким чином, вибір гомодинної схеми підси-In commercial EPR spectrometers, such as those produced by the Bruker company, see EGEH5U5 lo, phase-sensitive detection of Zresigoteieg Zepev, VASHKEV, EPR signals is used, which involves the use of cohe- pEr:u/lumlyu.rgikeg.de|Y, in which a radio microwave source is used. In this case, the signal is a superheterodyne circuit of a microwave bridge. from the microwave source is divided into two parts: This is due to the fact that such a scheme allows the construction of one part serves as a signal that triggers the combined EPR spectrometer, which can transmit module, and the second part is fed to operate at 9 and 35 GHz . At the same time, in the reference arm to the balanced mixer, the frequency of the heterodyne module, which provides coherent detection, is 9 GHz, which is selected as an intermediate frequency. turing of the EPR signal. Thus, the choice of homodyne scheme supports

При цьому може бути використано гомодинну лення сигналу ЕСЛ для приймального модуля ім- або супергетеродинну схему підсилення сигналу пульсного мікрохвильового мосту з робочою час-At the same time, the homodyne ESL signal can be used for the receiving module im- or the superheterodyne signal amplification scheme of the pulse microwave bridge with the operating time

ЕПР. Гомодинна схема підсилення передбачає тотою 35 ГГц є найбільш оптимальною, яка може існування у схеми мікрохвильового мосту опорної забезпечити високий рівень чутливості спектроме- гілки, аби підвести потужність до детектуючого тра і надійність у роботі при невеликий кількості елементу. У гетеродинній (або супергетеродинній) елементів та низькій вартості. схемі підсилення використовується дві мікрохви- За прототип вибрана відома конструкція імпу- льові частоти - сигнальний генератор (50) та ге- льсного мікрохвильового мосту на основі високо- теродин (ГО). Потужність ГО може генеруватись потужного твердотільного двокаскадного імпульс- безпосередньо або використовуватися частка по- ного підсилювача (див. І. ТКасі, А. ВаІдапзигеп, Е. тужності генератора 50, змішана із частотою ге- Каіїарикпома, 5. ГиКіп, А. Зійпіком, А. Твміг, М. нератора проміжної частоти. Частота 50 слугує Івспепко, Ми. Нозепігмеїд, Е. Водипег "А пПоте-риї для опромінення досліджуваного зразка. Відбита ЕБЗЕ-зресіготеїег разей оп а підп рожег О-рапа від резонатору потужність ЗО змішується із ГО, що тістожаме ргідде", У. Аррі. Мадп. Нев. мої. З5, рр. дає проміжну частоту, яка підсилюється та детек- 95-112, 2008), у якій приймальний модуль побудо- тується для виділення корисного сигналу ЕПР. вано по гомодинній схемі. Він складається з ате-EPR The homodyne amplification scheme assumes that 35 GHz is the most optimal, which can exist in the microwave bridge scheme of the reference to ensure a high level of sensitivity of the spectrum in order to bring the power to the detecting tra and reliability in operation with a small number of elements. In heterodyne (or superheterodyne) elements and low cost. amplification scheme uses two microwaves. For the prototype, a well-known pulse frequency design was chosen - a signal generator (50) and a Gels microwave bridge based on a high-therodyne (HO). The power of the GO can be generated by a powerful solid-state two-cascade pulse directly or a part of the amplifier can be used (see I. Tkasi, A. VaIdapzygep, E. generator power 50, mixed with the frequency of the generator, Kaiiarikpom, 5. GiKip, A. Ziypikom, A. Tvmig, M. nerator of intermediate frequency. The frequency of 50 serves Ivspepko, My. Nosepygmeid, E. Vodypeg "Pottery for irradiating the sample under study. Reflected EBZE-zresigoteieg rays op a podp rozeg O-rap from the resonator, the power of ZO is mixed with GO , which tests rgidde", U. Arri. Madp. Nev. moi. Z5, yr. gives an intermediate frequency that is amplified and detected 95-112, 2008), in which the receiving module will be built to extract a useful EPR signal. bath according to the homodyne scheme. It consists of ate-

Головною перевагою гетеродинного прийому є те, нюатору, малошумлячого підсилювача, захищено- що підсилення сигналу ЕПР здійснюється на про- го від імпульсних сигналів обмежувачем та міжній частоті, яка суттєво вище тієї, що викорис- перемикачем, синхронного детектора на основі товується при гомодинній схемі підсилення. Шуми балансного змішувача та одноканального відеопі- підсилювальних пристроїв на таких частотах знач- дсилювача. но менші завдяки відсутності складової типу І/. Така конструкція приймального модуля заThe main advantage of heterodyne reception is that, as a low-noise amplifier, the amplification of the EPR signal is protected from pulse signals by a limiter and an intermediate frequency that is significantly higher than that used by a switch, a synchronous detector based on a homodyne amplification scheme . Noises of a balanced mixer and single-channel video amplifiers at such amplifier frequencies. but smaller due to the absence of the I/ type component. This is the design of the receiving module according to

Головним недоліком гетеродинного мосту є додат- умов її низької вартості, високої чутливості, надій- кова вартість, більша кількість елементів, склад- ності у роботі, простоті у керуванні забезпечує ності в їх виготовленні та в настроюванні. можливість проведення вимірювання сигналів ЕСЛThe main disadvantage of the heterodyne bridge is the advantages of its low cost, high sensitivity, reliable cost, a larger number of elements, complexity of operation, ease of control, which ensures ease in their manufacture and adjustment. the possibility of measuring ESL signals

Схема мікрохвильового мосту з гетеродинним при застосуванні двох -, трьох - та багатоіїмпульс- прийомом є більш придатна для високочастотних ної послідовності імпульсів при потужності в імпу- спектрометрів ЕПР, а саме для спектрометра з льсі до 20 Вт та мінімальній тривалості імпульсів робочою частотою понад 50 ГГц, коли важко дося- до 20 нс. гти стабільного рівня вихідної потужності на осно- Істотним недоліком цієї схеми є те, що вона не вній частоті (див. .М/. Могіеу, Г.С. Вгипеї, апа 3. передбачає проведення експериментів з цикліч- мап Тої. // А тиййтедчцепсу підп-йей риїзей еїесігтоп ною зміною фаз діючих імпульсів з дискретністю рагатадпеїййс гезопапсе/еІесігоп-писієаг /дошбіє 90", а отже, у схемі відсутня можливість двокана- гезопапсе 5ресіготеїег // Неу. 5сі. Іпвіпит. 79, Мб, льного (фазочутливого) детектування сигналів 064703 (1-5), 2008; Р. Са, В. Неїїйд, О.С. Маїег, Р. ЕСЛ, яка дозволяє проводити експерименти з Фу-The scheme of a microwave bridge with heterodyne in the application of two -, three - and multi-pulse reception is more suitable for high-frequency pulse sequences at the power of EPR spectrometers, namely for a spectrometer with a power of up to 20 W and a minimum duration of pulses with an operating frequency of more than 50 GHz , when it is difficult to do so - up to 20 ns. The main disadvantage of this scheme is that it is not independent of the frequency (see .M/. Mogieu, G.S. Vgypei, apa 3. provides experiments with cyclic Toi maps. // A It is supported by the change of the phases of active pulses with a discreteness of 90" and, therefore, the scheme does not have the possibility of a double channel. ) detection of signals 064703 (1-5), 2008; R. Sa, V. Neiyid, O. S. Maieg, R. ESL, which allows conducting experiments with Fu-

Нотег, О0. 5зсптаїреїп // Тпе М/-брапа ромег ирдгаде р'є перетворенням. тоайціе ог риїзей ЕРА, ЕМООА апа ЕЕГ 0ОВ аї Задачею корисної моделі є створення такої 94(3Н2 // ЕРА Оімівіоп, Вгикег Віобріп. Стрьн, конструкції приймального модуля імпульсного тве-Noteg, O0. 5zsptaireip // Tpe M/-brapa romeg irdgade rye transformation. The task of a useful model is to create such a

Сегтапу)| у порівнянні з гомодинною схемою, яка рдотільного мікрохвильового мосту, яка при збе- використовується у комерційних низькочастотних реженні низької вартості, високої чутливості, на- спектрометрах ЕПР. Це стало можливим завдяки дійності та невисокої вартості дозволить існуванню на теперішній час генераторних модулів проводити експерименти з двох-, трьох- та багато- з високим рівнем стабільності вихідної потужності імпульсною послідовністю сигналів з Фур'є пере-Segtapu)| in comparison with the homodyne circuit, which is a rdobody microwave bridge, which is used in commercial low-frequency cutting of low cost, high sensitivity, on EPR spectrometers. This became possible due to the validity and low cost. The current existence of generator modules will allow experiments with two-, three- and many- with a high level of stability of the output power by a pulse sequence of signals from the Fourier transform.

Ідив. В.Н. Иванов, В.М. Ковтонюк, Н.С. Раевская // творенням при потужності в імпульсі до 20 Вт приGo V.N. Ivanov, V.M. Kovtonyuk, N.S. Raevskaya // creation with a pulse power of up to 20 W at

Разработка конструкции и технологии изготовле- мінімальній тривалості імпульсів до 20 нс. ния диодов Ганна для КВЧ терапий//Интегральнье Поставлена задача вирішується за рахунок то- схемь! полупроводниковье приборьм. - Ме 3. - го, що у приймальному модулі імпульсного твер- б. 55-57, 2004| та сучасних малошумлячих підси- дотільного мікрохвильового мосту, який склада- лювачів (див., наприклад, продукцію фірми Адіїепі ється з атенюатора, малошумного підсилювачаDevelopment of the design and manufacturing technology of the minimum duration of pulses up to 20 ns. Hanna diodes for microwave therapy//Integral The set task is solved at the expense of current schemes! semiconductor device. - Me 3. - what is in the receiving module of the pulse TV. 55-57, 2004| and modern low-noise subsatellite microwave bridge, which components (see, for example, the products of the Adiyi company are made from an attenuator, a low-noise amplifier

Тесппо!одієв, мили. адіїепі.сот/зетісопаисіогв, (МШП), захищеного від імпульсних сигналів обме-Tesppo!odiev, my dear. adiyepi.sot/zetisopaisiogv, (MSHP), protected from impulse signals limited

Зепез НІ МА ом Моіїзе Атрійегв, м/млиу.пхі.сот), які жувачем та перемикачем, балансного змішувача дозволяють забезпечити високий рівень чутливос- та відеопідсилювача, на виході МШП додатково встановлено другий балансний змішувач, який має 1. НВЧ потужність опорного плеча близько фазовий зсув на 90 відносно першого, а як підси- 10 мВт. лювач встановлено двоканальний відеопідсилю- 2. Глибина керування сигналом у приймаль- вач. ному модулі не менш ніж 25 дбZepez NI MA om Moiize Atriyegv, m/mliu.phi.sot), which chewer and switch, of a balanced mixer allow to ensure a high level of sensitivity and video amplifier, at the output of the MSHP, a second balanced mixer is additionally installed, which has 1. UHF power of the supporting arm about phase shift by 90 relative to the first, and as a power supply - 10 mW. a two-channel video amplifier is installed in the receiver. 2. The depth of signal control in the receiver. module no less than 25 dB

Двоканальна схема детектування забезпечує 3. Рівень сигналу на виході амплітудного дете- на виході два сигнали, співвідношення між якими ктора 100 мВ містить в собі інформацію щодо фази відбитого від 4. Коефіцієнт підсилення МШП 18 дБ резонатора сигналу відносно опорного (падаючо- 5. Коефіцієнт шуму МШП: «З дБ; го) коливання. Вона здійснюється за допомогою 6. Потужність на виходу захисного пристрою двох балансних змішувачів, опорні коливання для при падаючій потужності 5 Вт не перевищує яких мають між собою фазовий зсув на 907 для 11 мВт. одноіменного входу (так зване квадратурне детек- 7. Час відновлення захисного пристрою після тування) та двоканального відеопідсилювача. подачі на вхід сигналу з потужністю 5 Вт не пере-The two-channel detection scheme provides 3. The signal level at the output of the amplitude detec- output two signals, the ratio between which 100 mV contains information about the phase of the reflected from MSHP: "With dB; h) oscillations. It is carried out with the help of 6. The power at the output of the protective device of two balanced mixers, the reference oscillations for when the falling power does not exceed 5 W, which have a phase shift between them by 907 for 11 mW. input of the same name (so-called quadrature detector) and a two-channel video amplifier. input of a signal with a power of 5 W is not changed

Процес фазового циклу полягає в повторенні вищує 300 нс. імпульсної послідовності з ідентичними установ- 8. Втрати на перетворення балансних змішу- ками тривалості імпульсів і часових проміжків між вачів 8.0 дБ. ними, але із заданими змінами фаз діючих імпуль- 9. Потужність сигналу по гетеродинному входу сів. Важливість зміни фаз діючих імпульсів полягає балансних змішувачів 10-12 мВт. в тому, що корисні сигнали ЕСЛ відслідковують 10. Вихідний опір по виходу проміжної частоти фазу імпульсу і тому складаються в пам'яті комп'- балансних змішувачів 50 Ом. ютера, а паразитні сигнали не залежать від фази 11. Коефіцієнт передачі відеопідсилювача ї36 імпульсу і тому взаємно знищуються наприкінці - 4-39 дБ у смузі 82 МГц. фазового циклу і не проявляються в результуючо- Мікрохвильовий міст для імпульсного когерен- му спектрі. Таким чином, можна проводити селек- тного спектрометра ЕПР працює наступним чином. цію корисних сигналів ЕСЛ. Крім того, багатоіїмпу- Вихідна потужність опорного генератора 100 мВт льсні одномірні і двомірні експерименти з Фур'є розподіляється на дві частини. Одна частина сиг- перетворенням здійснюється шляхом циклічної налу використовується як сигнал, який запускає зміни фаз діючих імпульсів. передавальний модуль, а друга частина - для жи-The process of the phase cycle consists in repeating more than 300 ns. of a pulse sequence with identical set- 8. Conversion losses by balanced mixtures of pulse duration and time intervals between 8.0 dB. them, but with specified changes in the phases of the active pulses. 9. Signal power at the heterodyne input. The importance of changing the phases of active pulses is balanced mixers 10-12 mW. in that the useful ESL signals follow 10. The output resistance on the output of the intermediate frequency of the pulse phase and therefore are stored in the memory of comp'- balance mixers of 50 Ohms. computer, and parasitic signals do not depend on phase 11. The transmission coefficient of the video amplifier is 36 pulses and therefore mutually cancel each other at the end - 4-39 dB in the 82 MHz band. phase cycle and do not appear in the resulting microwave bridge for pulse coherent spectrum. Thus, it is possible to carry out a selective EPR spectrometer that works as follows. tion of useful ESL signals. In addition, the multi-impu- The output power of the reference generator 100 mW lsni one-dimensional and two-dimensional Fourier experiments is divided into two parts. One part of the sig-transformation is carried out by cyclic nal is used as a signal that triggers phase changes of active pulses. transmission module, and the second part - for living

На кресленні представлено схему передава- влення двох балансних змішувачів приймального льного та приймального модулів імпульсного тве- модуля мікрохвильового мосту імпульсного спект- рдотільного мікрохвильового мосту. Передаваль- рометру ЕПР, що забезпечує когерентне детекту- ний модуль складається з задаючого (опорного) вання сигналу спінової луни (див. креслення). Для генератора на діоді Ганна (1), двох дискретних контролю частоти опорного генератора невелика фазообертачів (2, 3), зібраних на циркуляторах, частина потужності генератора (1-2 мВт) відво- двох високошвидкісних амплітудних РІМ модуля- диться до частотоміру (див. креслення). Частина торів (4), потужного двокаскадного імпульсного вихідної потужності опорного генератора, що над- підсилювача (5), амплітудного детектора (6) та ходить до передавального модуля, надходить до атенюатора (7) для регулювання потужності на двох фазообертачів, за допомогою яких фаза сиг- виході двокаскадного підсилювача. Двокаскадний налу може встановлюватися таким чином: 0" - 0»; імпульсний підсилювач, зібрано на двох каскадах 02 - 902, 02 - 1807, що дає можливість отримати двопролітних 5і ЛПД. Кількість, тривалість та час- циклічну зміну фази діючих імпульсів (07, 907, 180", тота повторювання задаючих імпульсів задається 2707). Після фазообертачів сигнал через два амп- формувачем ТТЛ імпульсів. Контроль вихідної літудних РІМ модулятора подається до високо по- потужності імпульсного підсилювача здійснюється тужного двокаскадного імпульсного підсилювача. за допомогою амплітудного детектору (6), розта- Кількість, тривалість та частота повторювання шованого на виході підсилювача. імпульсів задається імпульсним контролером.The drawing shows the transmission scheme of two balanced mixers of the receiving and receiving modules of the pulsed two-module microwave bridge of the pulsed spectrum-body microwave bridge. The EPR transmitter, which provides a coherent detection module, consists of a reference (reference) signal of the spin echo (see drawing). For the Hann diode generator (1), two discrete frequency controls of the reference generator, a small phase shifter (2, 3) assembled on circulators, part of the generator power (1-2 mW) of the taps of the high-speed amplitude RIM is modulated to the frequency meter (see drawing). A part of the torus (4), a powerful two-stage pulsed output power of the reference generator, that of the super-amplifier (5), the amplitude detector (6) and goes to the transmission module, goes to the attenuator (7) to adjust the power on two phase shifters, with the help of which the phase sig- outputs of the two-stage amplifier. The two-stage amplifier can be set as follows: 0" - 0"; the pulse amplifier is assembled on two stages 02 - 902, 02 - 1807, which makes it possible to obtain two-flight 5 and LPDs. The number, duration and time-cyclic change of the phase of active pulses (07, 907, 180", the total repetition of set pulses is set to 2707). After the phase shifters, the signal is transmitted through two TTL pulse amplifiers. Control of the output of the RIM modulator is fed to the high-power pulse amplifier is carried out by a two-stage pulse amplifier. with the help of an amplitude detector (6), the location, number, duration and frequency of repetition of the output of the amplifier. of pulses is set by the pulse controller.

Далі імпульсні сигнали через циркулятор (9) Далі імпульсні сигнали через циркулятор над- поступають до резонатора (8). Мікрохвильова по- ходять до резонатора (див. креслення). Мікрохви- тужність, відбита від резонатора надходить до льова потужність, відбита від резонатора, надхо- приймального модуля. Приймальний модуль дить до приймального модуля імпульсного складається з амплітудного детектора (6) для кон- мікрохвильового мосту, де за допомогою двох ба- тролю сигналів відбитих від резонатора (8), ате- лансних змішувачів здійснюється квадратурне нюатора (7) для регулювання потужності сигналів детектування сигналів ЕСЛ. Сигнал луни та опор- на виході резонатора, МШП (12), захищеного від ний сигнал змішуються та перетворюються у ві- імпульсних сигналів захисним пристроєм, який деосигнал, який підсилюється двоканальним ві- складається з обмежувача (11) та перемикача деопідсилювачем та спрямовується до інтегратора (10), що контролюється ТТЛ імпульсами, двох ор- із вузькосмуговим фільтром. томодових балансних змішувачів (14) на діодах Активним елементом балансного змішувачаNext, the pulse signals pass through the circulator (9) Then the pulse signals pass through the circulator to the resonator (8). Microwaves are related to the resonator (see drawing). The microwave power reflected from the resonator reaches the left power reflected from the resonator of the receiver module. The receiving module is similar to the receiving module of the pulse consists of an amplitude detector (6) for a microwave bridge, where with the help of two waves of signals reflected from the resonator (8), atlantic mixers, the quadrature of the nuator (7) is carried out to adjust the power of the detection signals ESL signals. The echo signal and the reference signal at the output of the resonator, MSHP (12), protected from it, are mixed and converted into pulse signals by a protective device, which deosignal, which is amplified by a two-channel vi- consists of a limiter (11) and a deoamplifier switch and is directed to the integrator (10), which is controlled by TTL pulses, two or- with a narrow-band filter. to-mode balanced mixers (14) on diodes The active element of the balanced mixer

Шотки та двоканального відеопідсилювача (15). вибраний діод Шоткі. Балансний змішувач маєSchottky and two-channel video amplifier (15). selected Schottky diode. The balance mixer has

Як приклад, виготовлений авторами згідно із властивість пригнічувати амплітудну модуляцію запропонованою корисною моделлю, приймальний сигналу, який потрапляє до гетеродинного (вели- модуль твердотільного мікрохвильового мосту для косигнального) входу, що сприяє покращенню імпульсного когерентного спектрометра ЕПР 8 співвідношення сигнал/шум (його гетеродинну міліметрового діапазону довжин хвиль має насту- складову). Поліпшення власного співвідношення пні технічні характеристики: сигнал/шум досягнуто використанням МШП, який оптимізовано для роботи з сигналами дуже низь- вимірюванням спектрів ЕСЛ з двох-, трьох- та ба- кого рівня. Оскільки він є дуже вразливим для по- гато імпульсною послідовністю з Фур'є перетво- тужних сигналів, що надходять з передавальної ренням при потужності у імпульсі до 20 Вт, мініма- частини моста, необхідно вжити спеціальних захо- льною тривалістю імпульсів до 20 не і частоті дів його захисту. Для цього на його вході встанов- повторювання 1 кГц. лено обмежувач та перемикач, які захищають під- Перевагою приймального модулю імпульсного силювач від потужних імпульсів, відбитих від твердотільного мікрохвильового мосту 8 мм діапа- резонатора, та керуються ТТЛ імпульсами. зону довжин хвиль є можливість проводити експе-As an example, made by the authors according to the property of suppressing amplitude modulation by the proposed useful model, the receiver of the signal that enters the heterodyne (large-module solid-state microwave bridge for co-signal) input, which contributes to the improvement of the EPR impulse coherence spectrometer 8 signal-to-noise ratio (its heterodyne millimeter range of wavelengths has the following component). Improvement of the own ratio of the technical characteristics: signal/noise is achieved by using the MSHP, which is optimized for working with signals of very low - by measuring ESL spectra from two-, three- and side-levels. Since it is very vulnerable to a long-pulse sequence with Fourier overvoltage signals coming from the transmitter with a pulse power of up to 20 W, the minimum part of the bridge, it is necessary to use special slow-pulse durations of up to 20 frequency of his protection virgins. To do this, set a repetition of 1 kHz at its input. A limiter and a switch are used to protect the pulse amplifier from powerful pulses reflected from the solid-state microwave bridge of the 8 mm diaphragm resonator, and are controlled by TTL pulses. zone of wavelengths, it is possible to conduct experiments

Таким чином, наведена конструкція приймаль- рименти з багато імпульсною послідовністю з Фу- ного модуля імпульсного мікрохвильового мосту з р'є перетворенням при збереженні низької гомодинною схемою завдяки встановленню друго- вартості, високої чутливості, надійності у роботі та го балансного змішувача, який має фазовий зсув при невеликій кількості елементів, простоті у керу- на 907 відносно першого, та двоканального відео- ванні. підсилювача дозволяє проводити експерименти з фот тя тж юки АЮЮ ЖЖ жк я ж я ж Как, ен налуУ ; Дерев еттьнимй жену ще ренти й;Thus, the design of a receiver with a multi-pulse sequence from the Funey module of a pulsed microwave bridge with rie conversion while maintaining a low homodyne circuit is presented due to the installation of a second-cost, high sensitivity, reliability in operation and a balanced mixer, which has a phase a shift with a small number of elements, the simplicity of steering the 907 compared to the first, and two-channel video. of the amplifier allows you to conduct experiments with photo tya tzh yuki AYUYU ЖЖ жк я ж я ж Как, en naluU ; Tree ettnymy wife still annuity and;

Н ТУ ми Кр ма ГЕ. Її шу нин я ВЕ НИ, Б одитN TU we Kr ma GE. Her brother-in-law is B odyt

ОМ рек оуню І" ри т ев КОOM rec ounyu I" ry t ev KO

У Н і ж НЕ ЩЕ 12 СІ ЩЕ: ЗШ ї ; ен ин ше Метт СТЮ : я МабоесмнхесIN N AND NOT YET 12 STILL: ЗШ и ; en yn she Matt STEW : I Maboesmnhes

ІЗ пи пк вв 1 їIZ pi pk vv 1 st

І ЕД і І ! рейс Пекин меш і ! І Завквача й мі ро ЖЕ | їAnd ED and I! flight Beijing mesh and ! And Zavkvacha and mi ro SAME | eat

Унести денертаю У Чазтвае у пт девлуюхч І! : ще ; «В | Піунайоалаьнн жнуть о ом ще НИ: ! мо фени бно | ; з. Тит і Н дк | цей | і ;Bring denertaya U Chaztvae on Fri devluyuhch I! : more ; "In | Piunayoalann reap o om still WE: ! mo feny bno | ; with. Titus and N dk | this | and

Ко Н гожекннння Ж | І щі Не ча :Ko N gojeknnnniya Z | I shchi Ne cha:

Бі ше р ше мо --ш ' і ак , їжа гине й Н І « НBishe rshe mo --sh 'i ak, food perishes and N I « N

ЖІ І ль Х ннтжнннннний ! : чн як -- й отих и Мо с по па У под ОО ЯКО зд р к-- й ре кн нн м п с в нути ши шк лі ЩЕ і її си ї и їх. ЕК й : і як | вом іі : йЖИ И ЛХ nntzhnnnnnnny! : chn as -- y otih i Mo s po pa U pod OO AS zdr k-- y re kn nn m ps s vnuti shi shk li SCHE and her si i i them. EK and : and as | vom ii : y

Ся -« -н- і мшк ше - і6- Ж т, ВУ С с їжхлкилжмяжжжн же воююкх хво воюту ужитих ка жжвахжюкююО ох а Уа ектSya -« -n- i mshk she - i6- Ж t, VU S s іzhhlkilzhmyazhzhzhn same voyuukh hvo voyutu used ka zhzhvahzhyukyuyuO oh a Ua ekt

Контроль сирналя пфрннянняттячялнятянхControl of sirnala pfrnnyannyatchyalnyatyankh

Комп'ютерна верстка Л. Ціхановська Підписне Тираж 23 прим.Computer layout L. Tsikhanovska Signature Circulation 23 approx.

Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, УкраїнаState Intellectual Property Service of Ukraine, st. Urytskogo, 45, Kyiv, MSP, 03680, Ukraine

ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601SE "Ukrainian Institute of Industrial Property", str. Glazunova, 1, Kyiv - 42, 01601

UAU201106928U 2011-06-01 2011-06-01 Receiving module of solid microwave bridge for pulse electronic parametric resonance coherent spectrometer of 8 millimeter range UA67160U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201106928U UA67160U (en) 2011-06-01 2011-06-01 Receiving module of solid microwave bridge for pulse electronic parametric resonance coherent spectrometer of 8 millimeter range

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201106928U UA67160U (en) 2011-06-01 2011-06-01 Receiving module of solid microwave bridge for pulse electronic parametric resonance coherent spectrometer of 8 millimeter range

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA67160U true UA67160U (en) 2012-02-10

Family

ID=52288010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201106928U UA67160U (en) 2011-06-01 2011-06-01 Receiving module of solid microwave bridge for pulse electronic parametric resonance coherent spectrometer of 8 millimeter range

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA67160U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6643422B2 (en) A radar front end that monitors high-frequency oscillators
Wang MIMO SAR chirp modulation diversity waveform design
US8908468B2 (en) Wireless remote sensing system using surface acoustic wave sensor
US20120294337A1 (en) Self-correlation receiver and transceiver including the same
US10491306B2 (en) RF-photonic pulse doppler radar
US20120268141A1 (en) Method and arrangement for measuring the signal delay between a transmitter and a receiver
RU2010137769A (en) ACTIVE PHASED ANTENNA ARRAY
CN114296141A (en) Multi-target vital sign detector and detection method thereof
Haderer et al. A comparison of phase-coded CW radar modulation schemes for integrated radar sensors
KR101727583B1 (en) Doppler RADAR
US9397870B2 (en) Signal receiving device for measuring characteristic of wireless communication channel, and method of measuring characteristic of wireless communication channel
EP4187280A1 (en) A method for performing radar measurements and a radar device
EP2901174B1 (en) Frequency modulated continuous waveform (fmcw) radar
UA67160U (en) Receiving module of solid microwave bridge for pulse electronic parametric resonance coherent spectrometer of 8 millimeter range
US11374599B2 (en) Circuits for identifying interferers using compressed-sampling
Yavari et al. AC/DC coupling effects on CW and pulse transmission modes in Doppler radar physiological monitoring system
RU2008125962A (en) METHOD FOR RADAR SURVEILLANCE USING CONTINUOUS RADIATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
JP2014038058A (en) Frequency diffusion type radar system
Paichard Orthogonal multicarrier phased coded signal for netted radar systems
RU2444026C1 (en) Radar station for ship navigation
JP2008249498A (en) Radar system
US20050156659A1 (en) Circuit arrangement for generating an IQ-signal
RU2012124203A (en) RADIO ELECTRONIC SUPPRESSION COMPLEX OF RADIO COMMUNICATION SYSTEM
RU2498341C1 (en) Method of detecting objects containing nonlinear elements
KR101614815B1 (en) High-frequency pulse beam-forming radar