Шумовой свч излучатель

 

ШУМОВОЙ СВЧ-ИЗЛУЧАГЕЛЬ, содержащий газоразрядные генераторы шума, выполненные в виде газоразрядной трубки и установленные в металлической полости с излучающей апертурой , отличающийся тем, что, с целью получения широкоугольной диаграммы направленности с распределением излучения по закону Ламберта с высокой яркостной температурой и высоким коэффициентом черноты в СВЧ диапазоне, металлическая полость выполнена в виде многомодового волновода прямоугольного, круглого или квадратного сечения, в торцах которого установлены подвижные короткозаьмкающие поршни, а газоразрядные генераторы шума установлены вдоль оси многомодового волновода прямоугольного , круглого или квадратного сечения в пучностях поля Е старшей распространяющейся Е-моды, при этом излучающая апертура выполнена в виде полуволновых щелей в стенке многомодового волновода прямоугольного , круглого или квадратного сече ния, расположенных вдоль его оси с g интервалом, кратным Л/2, где - дли (Л на волны старшей распространяющейся Е -моды. d

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 Н 03 В 29 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2517568/18-09 (22) 22.08.77 (46) 15,05.84. Бюл. М 18 (72) С.В.Бутакова (53) 621.316.933.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 362401, кл. Н 03 В 29/00, 1973.

2. Патент США 9 3434071, кл. Н 03 В 29/00, 1966 (прототип), .(54) (57) ШУИОВОИ СВЧ-ИЗЛУЧАТЕЛЬ, содержащий газоразрядные генераторы шума, выполненные в виде газоразрядной трубки и установленные в металлической полости с излучающей апертурой, отличающийся тем, что, с целью получения широкоуголь" ной диаграммы направленности с распределением излучения по закону Ламберта с высокой яркостной температурой и высоким коэффициентом черноты в СВЧ диапазоне, металлическая по." лость выполнена в виде многомодового волновода прямоугольного, круглого или квадратного сечения, в торцах которого установлены подвижные короткозамыкающие поршни, а газоразрядные генераторы шума установлены вдоль оси многомодового волновода прямоугольного, круглого или квадратного сечения в пучностях поля Е старшей распространяющейся E -моды, при этом излучающая апертура выполнена в виде полуволновых щелей в стенке многомодового волновода прямоугольного, круглого или квадратного сече ния, расположенных вдоль его оси с @ интервалом, кратным Л/2, где 8 — дли. на волны старшей распространяющейся

E -моды.

С.

109269 8

10 Изобретение относится к радиоизме" рениям и может применяться при метрологической аттестации излучателей диапазона СВЧ и диагностике плазмы.

Известен шумовой СВЧ-излучатель, содержащий газоразрядный генератор 5 шума, установленный внутри спирально. коаксиальной линии передачи Г1 3.

Недостаток известного шумового

СВЧ-излучателя — низкий коэффициент черноты .в СВЧ-диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является шумовой СВЧ-излучатель, содержащий гаэораэрядный генератор шума, выполненный в виде газоразрядной тРУбки и установленный в металлической полости с излучающей апертурой. Для повышения коэффициента черноты шумового

СВЧ-излучателя путем многократного переотражения излучения внутри металлической полости с излучающей апертурой установлены отражатели 52 3.

Однако в диапазоне длин волн, когда размеры излучателя значительно больше длины волны излучения,т.е.в субмиллиметровом диапазоне, получается высокая яркостная температура излучения.

Цель изобретения — получение ши-." рокоугольной диаграммы направленнос: ти с распределением излучения по закону Ламберта с высокой яркостной 30 температурой и высоким коэффициентом черноты в СВЧ-диапазоне.

Для достижения поставленной цели в шумовом СВЧ-излучателе, содержащем гаэор аз р ядные ген ер ат оры шума, випол- 35 ненные в виде газоразрядной трубки и установленные в мет алличе ской по.лости с излучающей апертурой, металлическая полость выполнена в виде многомодового волновода прямоуголь- 40 ного, круглого или квадратного сечения, в торцах которого установлены подвижные короткозамыкающие поршни, а газоразрядные генераторы шума уста— новлены вдоль оси многомодового волновода прямоугольного, круглого или квадратного сечения в пучностях поля

Е старшей распространяющейся Е -моды, при этом излучающая апертура вы-. полнена в виде полуволновых щелей в стенке многомодового волновода прямоугольного, круглого или квадратного сечения, расположенных вдоль его оси с интервалом, кратным 3 /2, где

il — длина волны старшей распространяющейся Е -моды. S5

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого шумового

СВЧ-излучателя (показан вариант шумового СВЧ-излучателя, выполнен кого на многомодовом волноводе круглого сечения).

Шумовой СВЧ-излучатель содержит газоразрядные генераторы шума 1, выполненные в виде газоразрядной трубВНИИПИ Заказ 3274/42

Филиал ППП "Патент", r. ки, и металлическую поло ст ь, выполненную в виде многомодового волновода 2 (в рассматриваемом вари анте круглого сечения) .

В торцах многомодового волновода

2 установлены подвижные короткозамыкающие поршни 3 с отверстиями 4, через которые в металлическую полость введены газоразрядные генераторы шуМа 1, выполненные в виде газоразрядной трубки.

Излучающая апертура выполнена в .виде полуволновых щелей 5, Pазмеры полуволновых щелей 5 выбраны из соот. ношений *жЛ/2, где Л вЂ” длина волны в свободном пространстве (ccrc Ь ) . Интервал между полуволновыми щелями,5 вдоль оси многомодового волновода 2 прямоугольного, круглого или квадратного сечения выбран кратным Л/2, где 3 — длина волны старшей распространяющейся E -моды.

Шумовой СВЧ-излучатель работает следующим образом.

При включении газораэрядных генераторов шума 1, выполненных в виде газоразрядной трубки, в многомодовом волноводе 2 прямоугольного, круглого или квадратного сечения, возбуждаются электромагнитные колебания, причем те моды, пучности Š— поля которых совпадают с местом установки газоразрядных генераторов шума 1 (в рассматриваемом варианте воз буждается старшая распространяющаяся мода

<Е имеющая две пучности Е поля в пойеречном сечении) .

Собственные Е -моды (электромагнитные волны с яркостной температурой, близкой к электронной температуре плазмы в газоразрядных гене.Раторах шума 1) многократно отражаются от подвижных короткозамыкающих поршней 3 и поглощаются в положительном столбе плазмы, что приводит к выравниванию яркостной температуры вцоль оси газораэрядного генератора шума 1.

С дру гой ст ор сны, эл е ктрома гнитные волны, распространяющиеся в многомодовомм волн оводе 2 пр ямоу гол ь н ого, круглого или квадратного сечения, воз- буждают в его стенках поверхностные токи, вызывающие излучение полуволновых щелей 5, расположенных в пучностях тока с интервалом й/2. При этом излучение полуволновых щелей 5 является некоррелированным и может быть описано в дальней зоне диаграммой Ламберта.

Таким образом, .при выбранных размерах и конфигурации металлической полости и расположении гаэоразрядных генераторов шума удается реализовать широкоапертурный шумовой СВЧ-излучатель с высокой яркостной температурой (до 8000 K) и высоким коэффициентом черноты в СВЧ-диапазоне.

Тираж 8б2 По писное

Ужгород, ул.Проектная, 4