Лекція 27
Вимірювання довжини хвилі та частоти.
Найпростіший вимірювач – вимірювальна лінія. Намалюємо її:
Тут максимум та мінімум – нечіткі, тому краще помістити у резонатор:
. Це – ВСТ, хвильоводи середньої потужності. Для більшої точності
є гетеродинні вимірювачі частоти, котрі працюють зі стандартними
генераторами частот.
Гетеродином може бути кварц чи молекулярний випромінювач на
(точність 10-12), також іноді використовується ефект Мьосбауера
(точність 10-17).
Випромінювання затухання.
Розглянемо метод відношення потужностей:
Якщо детектор лінійний, то , якщо ж детектор квадратичний, то
.
Однак, цей спосіб неточний, він залежить від приладу. Тому існує його
модифікація – метод еталонного атенюатора. Тут використовується прецизійний
атенюатор:
, - незалежно від властивостей детектора, бо на ньому завжди
100 поділок.
Особливості техніки міліметрових та субміліметрових хвиль.
Виготовлення хвилеводів під субміліметрові хвилі проблематичне бо
характерні розміри хвильоводу мають порядок 0,1мм. Втрати: , .
Тобто такі хвилеводи використовувати неможливо. Межі застосування:
. Смужкові – до 300-400 ГГц.
. Мікросмужкові – до 100 ГГц.
. Коаксіальні кабелі – до 50 ГГц.
Потреба в освоєнні даного діапазону пов’язана із “забитістю” інших.
Діелектричні хвильоводи для теж погані, бо ці частоти
відповідають оптичним фотонам у ТТ – ЕМХ замість розповсюдження починає
збуджувати коливання атомів ТТ. Це – фундаментальна проблема, її не можна
“обійти”.
Тому роблять так звані лінзові хвильоводи – чим менше діелектрика, тим
менше втрати. Тому намагаються зменшити кількість лінз за рахунок
збільшення фокусної відстані. Однак, завжди є дифракція. Чим більша фокусна
відстань, тим більші втрати, пов’язані з дифракцією. Фокусна відстань Релея
- це максимальна фокусна відстань лінзи.
Втрати лінзового хвильоводу 1-1,5 . Для виготовлення лінз
використовують тефлон. Для того, щоб змінити напрямок розповсюдження, можна
поставити дзеркало.
Розглянемо ряд приладів на основі лінзових хвильоводів:
1. Напрямлений відгалуджувач: аналог в НВЧ (див. Мал. Справа):
відгалуджує хвилю А, не реагує на хвилю В. непівпрозоре дзеркало
створює такий ефект в оптиці (див. Мал. Зліва).
2. Резонатор. Плоскопаралельний дзеркальний резонатор: . Служить
для відбору хвиль певної довжини.
Можна використати розділення і злиття хвиль. Важлива фаза після
проходження та .
-----------------------
Еталон
X2
X2
…
Змішувач
НВЧ
Х
Х
ПА
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
