Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения (варианты)



Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения (варианты)
Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения (варианты)
Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения (варианты)
Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения (варианты)
Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения (варианты)
Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения (варианты)
Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения (варианты)

Владельцы патента RU 2606516:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук (ИФП СО РАН) (RU)

Изобретение относится к технике измерений, в частности к измерению интенсивности электромагнитного излучения с пространственным и поляризационным разрешением. Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения выполнен на основе пироэлектрической пленки с системой считывания сигнала, в котором на поверхности пироэлектрической пленки размещен ультратонкий резонансный поглотитель, состоящий из диэлектрической пленки, с одной стороны которой, обращенной к падающему излучению, выполнен металлизированный топологический рисунок, образующий частотно избирательную поверхность и обеспечивающий поглощение на заданной длине волны миллиметрового излучения, а с обратной стороны нанесен сплошной слой с металлической проводимостью, который имеет с пироэлектрической пленкой надежный физический контакт, обеспечивающий эффективную передачу тепловой волны от поглотителя к пироэлектрической пленке. Технический результат заключается в повышении быстродействия детектора. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к технике измерений, в частности к измерению интенсивности электромагнитного излучения с пространственным и поляризационным разрешением.

Уровень техники

Интерес к миллиметровой (ММ) области длин волн электромагнитного излучения обусловлен бурным развитием источников данного излучения. Миллиметровое излучение привлекательно тем, что обеспечивает возможность достижения более высокого, по сравнению с сантиметровым диапазоном, пространственного разрешения изображения и большей глубиной проникновения излучения в исследуемые объекты, по сравнению с ИК излучением [1-3]. Миллиметровое излучение свободно проходит через непроводящие среды, такие как различного рода пластики, текстильные ткани, мелкодисперсные среды -туман, пыль, облака. С другой стороны, это излучение активно взаимодействует с проводящими материалами, биологическими и химическими объектами. Такие свойства позволяют создать системы детектирования скрытых объектов и веществ, в том числе опасных, системы дистанционного, не контактного, химического и биологического анализа различных веществ.

Одной из центральных проблем является создание малогабаритных, недорогих и надежных как одиночных, так и матричных детекторов миллиметрового излучения, обладающих высокой чувствительностью и достаточно высоким быстродействием. Одним из перспективных направлений является использование пироэлектрических детекторов. Сигнал пироэлектрического детектора пропорционален скорости изменения температуры пироэлектрической пленки (dT/dt) под действием поглощенного излучения [4], т.е. детектор работает по фронтам входного сигнала. Это позволяет получить большее быстродействие датчика по сравнению с болометрическими детекторами.

Известен пироэлектрический детектор, который представляет собой тонкую пироэлектрическую пленку с двумя контактными электродами (верхним и нижним), расположенными перпендикулярно направлению спонтанной поляризации пироэлектрической пленки [4]. Состав пироэлектрической пленки подбирается таким образом, что она же является и поглотителем ИК излучения. Поэтому верхний электрод, обращенный к измеряемому излучению, изготавливается полупрозрачным к ИК излучению. Толщина пироэлектрической пленки составляет примерно 1-2 микрометра, что обеспечивает низкую теплоемкость пиродетектора и, следовательно, его высокую чувствительность и быстродействие. В отличие от других типов тепловых детекторов (например, болометрических) пиродетектор имеет большую скорость отклика, то есть, способен работать на высоких частотах. В работе [5] был продемонстрирован детектор, имеющий время отклика 170 пс. В монолитном исполнении пироэлектрический детектор сформирован на КМОП структуре, которая содержит системы считывания электрического сигнала и его предварительное усиление [4].

Недостатком данного детектора является то, что исторически пироэлектрический детектор излучения был оптимизирован на инфракрасную область спектра с длиной волны 3-20 мкм и обладает весьма низкой чувствительностью в миллиметровой области спектра [6]. В литературе известны попытки оптимизировать состав пироэлектрической пленки с целью расширения диапазона чувствительности в терагерцовую область спектра с длиной волны более 100 мкм [7]. Однако данный материал весьма слабо поглощает излучение с длиной волны порядка миллиметра.

Известен также преобразователь терагерцового излучения в инфракрасное излучение, которое регистрируется с помощью имеющихся на сегодняшний день инфракрасных матричных приемников [8]. Преобразователь выполнен в виде ультратонкой (не менее чем в 50 раз меньше длины волны терагерцового излучения) многослойной структуры на основе диэлектрического слоя. Со стороны падения терагерцового излучения на поверхности диэлектрического слоя выполнен металлизированный топологический рисунок, образующий частотно избирательную поверхность (ЧИП) (В.A. Munk, "Frequency Selective Surfaces: Theory and Design", John Wiley&Sons Inc, 2000) [9]. С обратной стороны диэлектрического слоя нанесен сплошной слой с металлической проводимостью. Диэлектрический слой с ЧИП с одной стороны и металлическим слоем с другой стороны образуют резонансный поглотитель с коэффициентом поглощения, в максимуме близким к единице (более 0.9). Топология ЧИП и толщина диэлектрического слоя выбираются такими, чтобы обеспечить заданное положение максимума поглощения и заданную ширину линии поглощения миллиметрового излучения, при этом суммарная толщина резонансного поглотителя много меньше длины волны миллиметрового излучения. С обратной стороны диэлектрического слоя поверх слоя с металлической проводимостью нанесен тонкий эмиссионный слой материала, обладающего коэффициентом излучения близким к единице. Преобразователь работает следующим образом. Терагерцовое излучение поглощается ультратонким резонансным поглотителем, что приводит к нагреву преобразователя и увеличению интенсивности теплового излучения со стороны эмиссионного слоя. Тепловое излучение эмиссионного слоя регистрируется инфракрасной камерой.

Недостатком устройства регистрации излучения, как показали эксперименты, является его низкое быстродействие. Это связано с тем, что структура преобразователя представляет собой пленку, свободно висящую в вакууме или воздушной среде, и которая остывает в основном за счет теплового излучения, а этот процесс оказался более медленным, чем остывание за счет контактной теплопроводности. Это делает проблематичным использование данного преобразователя для быстродействующих систем.

Задача изобретения и технический результат

Задачей изобретения является создание пироэлектрического детектора, обладающего высокой чувствительностью в миллиметровой области электромагнитного излучения, обладающего чувствительностью к поляризации излучения, обладающего быстродействием не хуже стандартных пироэлектрических детекторов для инфракрасного излучения.

Технический результат: реализация возможности детектирования электромагнитного излучения в миллиметровой области, в том числе с пространственным разрешением, а также с поляризационным разрешением и высоким быстродействием.

Раскрытие изобретения

Поставленная задача решена тем, что известный пироэлектрический детектор инфракрасного излучения снабжен ультратонким резонансным поглотителем, обеспечивающим поглощение миллиметрового излучения.

Поглотитель представляет собой структуру, состоящую из диэлектрического слоя, на поверхности которого со стороны падения миллиметрового излучения выполнен металлизированный топологический рисунок, образующий частотно избирательную поверхность. На противоположную сторону диэлектрического слоя нанесен сплошной слой с металлической проводимостью. Топология частотно избирательной поверхности и толщина диэлектрического слоя выбираются такими, чтобы обеспечить заданное положение максимума поглощения и заданную ширину линии поглощения миллиметрового излучения.

В заявляемом устройстве поглотитель размещен непосредственно на пироэлектрической пленке детектора и имеет с ней физический контакт, достаточный для эффективной передачи тепловой волны от поглотителя к пироэлектрической пленке, где формируется электрический сигнал, пропорциональный скорости изменения температуры.

Выполнение резонансного поглотителя в виде ультратонкой (не менее чем в 50 раз меньше длины волны миллиметрового излучения) структуры, содержащей ЧИП, связано с тем, что для реализации высокочастотного режима измерений с высокой чувствительностью поглощающий слой должен обладать достаточно малой толщиной (низкой теплоемкостью) и близким к единице коэффициентом поглощения для миллиметрового излучения.

Физический контакт между структурой поглотителя и пироэлектрической пленкой может быть реализован простым прижатием поглотителя по периметру пироэлектрической пленки без использования промежуточных связующих слоев. Также, поглотитель может быть приклеен к пироэлектрической пленке по всей площади, при этом слой клея должен быть тонким и теплопроводящим.

Для реализации одиночного детектора миллиметрового излучения поперечный размер поглотителя и пироэлектрической пленки должны быть порядка длины волны регистрируемого излучения.

Для регистрации изображения в миллиметровом диапазоне длин волн детектор может представлять собой матричную структуру пироэлектрических пленок с поглотителем, сформированную на одной подложке - коммутаторе, который преобразует сигналы с каждого элемента матрицы (пироэлектрическая пленка + ультратонкий поглотитель) в выходной сигнал матричной структуры. Структура поглотителя может быть единой пленкой, закрывающей всю матричную структуру пироэлектрических пленок, либо каждый элемент матрицы снабжен собственным независимым поглотителем. В последнем случае уменьшается межэлементная теплопроводность по структуре поглотителя, что уменьшает эффект расплывания изображения.

Для реализации многоспектрального режима с пространственным разрешением матричная структура содержит элементы с различными топологическими рисунками ЧИП, обеспечивающими резонансное поглощение на различных длинах волн миллиметрового излучения.

Для реализации режима спектрофотометра - измерителя спектральной зависимости регистрируемого излучения, все элементы матричной структуры имеют различные спектральные чувствительности в заданном диапазоне длин волн.

Для реализации поляризационно-независимой чувствительности на заданной длине волны, ЧИП содержит изотропную топологию, обеспечивающую поляризационно-независимый коэффициент поглощения резонансного поглощающего слоя.

Для реализации поляризационной чувствительности на заданной длине волны, ЧИП содержит анизотропную топологию, обеспечивающую поляризационно-зависимый коэффициент поглощения резонансного поглощающего слоя.

Для реализации режима поляриметра - измерителя эллипса поляризации поглощаемого излучения на заданной длине волны с пространственным разрешением, матричная структура содержит не менее 3 типов элементов с поляризационно-зависимым коэффициентом поглощения.

Для достижения многоспектральности и поляризационной чувствительности, матричная структура содержит не менее 2 типов элементов со спектрально-зависимым коэффициентом поглощения и не менее 3 типов элементов с поляризационно-зависимым коэффициентом поглощения поглотителей.

Описание изобретения

Описание изобретения поясняется фигурами 1, 2, 3, 4 (а, б, в, г) и 5.

На фигуре 1 показана структура одиночного детектора миллиметрового излучения, где 1 - диэлектрический слой, 2 - частотно избирательная поверхность, которая представляет собой топологический рисунок, выполненный в слое металла, обеспечивающий резонансное поглощение на заданной длине волны миллиметрового излучения, 3 - слой с металлической проводимостью, 4 - пироэлектрическая пленка (электроды не показаны), 5 - система считывания сигнала с пироэлектрической пленки, 6 - миллиметровое излучение, 7 - выходной сигнал к приемнику.

На фигуре 2 показана матричная структура детектора со сплошным поглотителем для регистрации миллиметрового изображения, обозначения те же, что и на фигуре 1.

На фигуре 3 показана матричная структура детектора, в которой каждый элемент имеет индивидуальный поглотитель, обозначения те же, что и на фигуре 1.

На фигуре 4 а, б, в и г показаны фрагменты матриц элементов для реализации заявляемых режимов работы.

Для реализации многоспектрального поляризационно-независимого режима матрица содержит элементы двух и более типов с поглощающими слоями с изотропной топологией ЧИП, имеющих резонанс для различных длин волн терагерцового излучения (Фиг. 4 а).

Для реализации режима спектрофотометра - измерителя спектральной зависимости регистрируемого излучения, все элементы матричной структуры имеют различные спектральные чувствительности в заданном диапазоне длин волн.

Для реализации многоспектрального поляризационно-чувствительного режима матрица содержит элементы двух и более типов с поглощающими слоями с анизотропной топологией ЧИП, имеющих резонанс для различных длин волн терагерцового излучения (Фиг. 4б). Направление поляризации излучения, соответствующее максимальному поглощению, показано стрелками. При ортогональном направлении поляризации падающего излучения поглощение будет равняться нулю. Таким образом, данный тип резонансного поглотителя выполняет одновременно и роль поляризационного фильтра.

Для реализации режима монохроматического поляриметра с пространственным разрешением (измерителя эллипса поляризации поглощаемого излучения на заданной длине волны) матрица содержит элементы трех типов с поглощающими слоями с анизотропной (чувствительной к направлению поляризации) топологией ЧИП, имеющих резонанс для трех направлений вектора поляризации миллиметрового излучения с заданной длиной волны, повернутых относительно друг друга на 45 градусов (Фиг. 4в). Направление поляризации, соответствующее максимальному поглощению, показано направлением штриховки.

Реализация режима многоспектрального поляриметра осуществляется комбинацией в одной матрице элементов с анизотропной топологией ЧИП, имеющих резонанс для разных длин волн и направлений вектора поляризации миллиметрового излучения (Фиг. 4г).

Наличие трех элементов с анизотропной ЧИП, имеющих резонансное поглощение на одной длине волны, но для трех разных направлений поляризации, повернутых относительно друг друга на заданный угол, является необходимым и достаточным условием для однозначного определения эллипса поляризации поглощаемого излучения. На фигуре 5 показан эллипс поляризации, определяемый тремя параметрами: полуосями а и b, и углом наклона θ эллипса относительно выбранных осей координат. Если обозначить величины сигналов, получаемых с каждого типа пикселей, развернутых относительно друг друга на 45 градусов, как I1, I2, I3, то параметры эллипса поляризации а, в, θ будут определяться системой из трех уравнений:

где

I0=a2+b2

A=b/a.

Детектор работает следующим образом.

Миллиметровое излучение 6 поглощается резонансным поглотителем (слои 1+2+3), что приводит к нагреву поглотителя и пироэлектрической пленки, на которой размещен поглотитель. Нагрев пироэлектрической пленки формирует пироэлектрический сигнал, который регистрируется системой считывания пироэлектрического детектора. Таким образом, энергия миллиметрового излучения преобразуется в выходной электрический сигнал, пропорциональный интенсивности миллиметрового излучения.

Использованные источники информации

1. L. Yun-Shik. Principles of THz Science and Technology. Springer, 2009.

2. D. Liu, U. Pfeiffer, J. Grzyb, B. Gaucher. Advanced millimeter-wave technologies: antennas, packaging and circuits. J. Wiley & Sons, 2009.

3. F. Sizov. THz radiation sensors. Opto-Electron. Rev. 2010. Vol. 18. No. 1. P. 10-36.

4. А. Рогальский. Инфракрасные детекторы. Пер. с англ. под ред. А.В. Войцеховского. Новосибирск, Наука 2003, 636 с.

5. С.В. Poundy, R.L. Byer, D.W. Phillion and D.J. Kuizenga. A 170 psec pyroelectric detector. Optical Communication, p. 374-377, 1974.

6. Pyroelectric Array Cameras: Pyrocam™ III Series, SPIRICON, Member of the Ophir Group, www.ophiropt.com / www.spiricon.com

7. SPIE Photonics West 2012, Optoelectronic Materials and Devices THz Technology and Applications V - OE107, Paper Number 8261-27.

8. А.Г. Паулиш, C.A. Кузнецов, B.H. Федоринин, А.В. Гельфанд, П.А. Лазорский. Преобразователь терагерцового излучения (варианты). Патент РФ №2447574 от 16.11.2010.

9. В.A. Munk, "Frequency Selective Surfaces: Theory and Design", John Wiley&Sons Inc, 2000.

1. Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения, выполненный на основе пироэлектрической пленки с системой считывания сигнала, отличающийся тем, что на поверхности пироэлектрической пленки размещен ультратонкий резонансный поглотитель, состоящий из диэлектрической пленки, с одной стороны которой, обращенной к падающему излучению, выполнен металлизированный топологический рисунок, образующий частотно избирательную поверхность и обеспечивающий поглощение на заданной длине волны миллиметрового излучения, а с обратной стороны нанесен сплошной слой с металлической проводимостью, который имеет с пироэлектрической пленкой надежный физический контакт, обеспечивающий эффективную передачу тепловой волны от поглотителя к пироэлектрической пленке.

2. Детектор по п. 1, отличающийся тем, что для реализации поляризационно-независимой чувствительности на заданной длине волны, топология частотно-избирательной поверхности поглотителя выполнена изотропной, имеющей поляризационно-независимый коэффициент поглощения.

3. Детектор по п. 1, отличающийся тем, что для достижения поляризационной чувствительности на заданной длине волны топология частотно-избирательной поверхности поглотителя выполнена анизотропной, имеющей поляризационно-зависимый коэффициент поглощения.

4. Детектор по п. 1, отличающийся тем, что поглотитель приклеен к пироэлектрической пленке по всей площади, при этом слой клея является тонким и теплопроводящим.

5. Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения, выполненный на основе пироэлектрической пленки с системой считывания сигнала, отличающийся тем, что детектор представляет собой матричную структуру пироэлектрических пленок с ультратонкими резонансными поглотителями с максимумом поглощения на заданной длине волны миллиметрового излучения, сформированную на одной подложке, представляющей собой матричную систему считывания сигнала, которая преобразует сигналы с каждого элемента матрицы в выходной сигнал матричной структуры.

6. Детектор по п. 5, отличающийся тем, что для реализации многоспектрального поляризационно-независимого режима матрица содержит поглотители двух и более типов с поглощающими слоями с изотропной топологией частотно избирательной поверхности, имеющих резонанс для различных длин волн миллиметрового излучения.

7. Детектор по п. 5, отличающийся тем, что для реализации многоспектрального поляризационно-чувствительного режима матрица содержит поглотители двух и более типов с поглощающими слоями с анизотропной топологией частотно избирательной поверхности, имеющих резонанс для различных длин волн миллиметрового излучения.

8. Детектор по п. 5, отличающийся тем, что для реализации режима спектрофотометра все поглотители матричной структуры имеют различные спектральные чувствительности в заданном диапазоне длин волн.

9. Детектор по п. 5, отличающийся тем, что для реализации режима измерения эллипса поляризации поглощаемого излучения на заданной длине волны матрица содержит поглотители трех типов с поглощающими слоями с анизотропной топологией частотно избирательной поверхности, имеющих резонанс для трех направлений вектора поляризации миллиметрового излучения с заданной длиной волны, повернутых относительно друг друга на заданный угол.

10. Детектор по п. 5, отличающийся тем, что для реализации режима многоспектрального поляриметра матрица содержит не менее 2 типов поглотителей со спектрально-зависимым коэффициентом поглощения и не менее 3 типов поглотителей с поляризационно-зависимым коэффициентом поглощения.

11. Пироэлектрический детектор миллиметрового излучения, выполненный на основе пироэлектрической пленки с системой считывания сигнала, отличающийся тем, что детектор представляет собой матричную структуру пироэлектрических пленок с ультратонким резонансным поглотителем, сформированную на одной подложке, представляющей собой матричную систему считывания сигнала, которая преобразует сигналы с каждого элемента матрицы в выходной сигнал матричной структуры, при этом ультратонкий резонансный поглотитель выполнен в виде единой пленки, закрывающей всю матричную структуру пироэлектрических пленок, с максимумом поглощения на заданной длине волны миллиметрового излучения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиолокации и предназначено для измерения эффективной площади рассеяния (ЭПР) радиолокационных целей на уменьшенных моделях. Установка содержит передатчик, разделитель излучаемого и принимаемого сигналов, комплексную переменную волноводную нагрузку, приемник сигнала поля вторичного излучения модели и приемно-передающая антенну, безэховую камеру (БЭК), в окне торца которой установлена антенна электрической осью соосно продольной оси БЭК.

Изобретение относится к области радиосвязи и может быть использовано при решении проблемы электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, а также исследованию параметров вторичного излучения различных сред.

Изобретение относится к геофизике. Сущность: система датчиков электрического и магнитного поля для измерения магнитотеллурического поля Земли состоит из двух пар заглубленных электродов с единой базой L.

Способ увеличения дальности действия и увеличения точности измерения расстояния системы радиочастотной идентификации и позиционирования может быть использован, например, при идентификации управлении движением подвижных объектов. Новым в способе измерения дальности является использование в измерительной станции двух антенн круговой поляризации, работающих одна на излучение, другая на прием.

Изобретение относится к генерированию электромагнитных полей для исследований их воздействия на биоорганизмы. Предложенное устройство содержит две электрические цепи, первая из которых включает генератор переменного напряжения, который входом подключен к сети напряжением 220 B и выходом соединен с одним из входов усилителя переменного напряжения, снабженного встроенным реостатом, при этом усилитель переменного напряжения вторым входом подключен через выключатель к сети напряжением 220 B и выходом соединен через амперметр с обмоткой соленоида, вторая электрическая цепь включает высоковольтный источник переменного напряжения, который входом подключен через выключатель к выходу лабораторного автотрансформатора, причем лабораторный автотрансформатор входом подключен к сети напряжением 220 B, при этом высоковольтный источник переменного напряжения имеет два выхода, одним из которых подключен к металлическим пластинам, встроенным в соленоид, причем клеммы подключения пластин снабжены резисторами, а другим выходом - к вольтметру переменного напряжения, причем максимальное напряжение на входе высоковольтного источника переменного напряжения может составлять 240 B.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для измерения коэффициента отражения радиоволн от радиопоглощающих покрытий (РПП) при малых углах облучения.

Способ повышения точности определения угла прихода радиоволн относится к области техники электрических измерений и может быть использован при исследовании распространения радиоволн на открытых трассах. Цель изобретения - достижение высокой точности измерений угла прихода радиоволн. Новым в способе повышения точности определения угла прихода радиоволн является первоначальное генерирование высокочастотных колебаний с первой частотой в первом канале интерферометра и колебаний со второй частотой во втором канале интерферометра.

Изобретение относится к исследованию электромагнитного излучения от различной аппаратуры в закрытом пространстве, например в безэховой камере. Устройство для электромагнитного испытания объекта содержит сеть электромагнитных зондов (2), конструкцию (3) для поддержки сети зондов (2) и опору (4) для поддержания испытываемого объекта.

Изобретение относится к технике СВЧ, а именно к способам измерения отражательной характеристики - эхо-коэффициента участков боковых стен безэховой камеры (БЭК). Способ включает излучение СВЧ-сигнала в безэховую камеру, рассеивание его металлическим зондом и прием мощности сигналов, рассеянных зондом и освещенным участком боковой стены безэховой камеры.

Способ проведения объектовых исследований электромагнитного поля радиочастотного диапазона в помещениях, оснащенных средствами радиоэлектронного подавления беспроводных систем связи, предусматривает измерение значений модулей вектора напряженности электрического поля, создаваемого средствами беспроводной связи при наличии и отсутствии электромагнитного экранирования помещения, а также создаваемого средствами радиоэлектронного подавления.

Установка для измерения эффективной площади рассеяния радиолокационных целей на моделях содержит: передатчик, приемник, двойной волноводный тройник, комплексную переменную нагрузку, приемно-передающую антенну, опору модели и компенсационную опору. Компенсационная опора выполнена тождественно опоре модели, устанавливают ее на платформе в измерительной зоне полигона жестко, как единое целое с опорой модели цели и параллельно ей на расстоянии больше диаметра опоры со сдвигом вдоль электрической оси антенны на нечетное число четвертей длины волны падающего на модель поля. Технический результат изобретения - увеличение точности измерения ЭПР моделей целей путем подавления помехи, вызванной отражением падающего поля от опоры модели. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехническому испытательному оборудованию, предназначенному для проведения стендовых испытаний ракетных двигателей космических аппаратов, в частности для измерения электромагнитного излучения. Реверберационная камера содержит корпус, источник электромагнитного излучения, измерительную антенну, экран, выполненный из электропроводящего материала, узлы крепления элементов конструкции камеры к корпусу камеры, переизлучатель электромагнитного излучения, выполненный с возможностью вращения, и узел вращательного движения переизлучателя. Экран расположен в полости камеры между источником электромагнитного излучения и измерительной антенной. Переизлучатель выполнен в виде цилиндрической обечайки с расположенными на ее поверхности щелевыми отверстиями. В качестве источника электромагнитного излучения использован ракетный двигатель, генерирующий направленный поток заряженных частиц, а в качестве корпуса - осесимметричный корпус вакуумной камеры. Выходной канал ракетного двигателя ориентирован в направлении продольной оси симметрии корпуса вакуумной камеры. Переизлучатель расположен со стороны выходного канала ракетного двигателя, выполнен с возможностью вращения относительно продольной оси симметрии и соединен с узлом вращательного движения. Внутренний диаметр переизлучателя превышает поперечный размер ракетного двигателя, а продольная ось симметрии переизлучателя ориентирована вдоль направления движения генерируемого ракетным двигателем потока заряженных частиц. Изобретение позволяет повысить достоверность и точность измерения возбуждаемых ракетным двигателем электромагнитных колебаний в процессе испытаний на электромагнитную совместимость с радиотехническим оборудованием космического аппарата. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано при измерении эффективной площади рассеяния различных объектов радиолокации, соизмеримых и меньших длины волны. Достигаемый технический результат – повышение точности измерения сверхмалых значений эффективной площади рассеяния радиолокационных объектов. Функционирование устройства основано на измерении значений эффективной площади рассеяния дифракционных максимумов сигналов, отраженных от решетки, составленной из этих объектов, и содержит передающий и приемный блок, соединенный с регистратором, опорно-поворотный блок, на котором вдоль оси вращения параллельно закреплены на одинаковом расстоянии друг от друга линейные эквидистантные решетки из одинаковых и одинаково ориентированных радиолокационных объектов, образующих двумерную решетку, при этом осуществляют изменение по определенному закону шага размещения объектов в линейных эквидистантных решетках. 7 ил.

Изобретение относится к области определения радиолокационных характеристик объектов - эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) в режиме экспресс-анализа в условиях естественной фоновой обстановки штатными (принятыми в эксплуатацию), например, корабельными радиолокационными средствами и штатным надувным радиолокационным отражателем в реальных морских условиях. Устройство содержит радиолокационную станцию (РЛС); стандартный аттенюатор, встроенный в каскады усилителя промежуточной частоты, не подверженные воздействию временной регулировки усиления; эталон в виде штатного надувного радиолокационного отражателя и металлическую или металлизированную сетку. Достигаемый технический результат – проведение экспресс-измерения ЭПР объектов и ложных целей на естественном фоне, проведение тренировки и учения как на стоянке, так и в море, а также обеспечение подготовки и расстановки мишенной обстановки при оценке приоритетности выбора целей головками самонаведения противокорабельных ракет. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство предназначено для измерения плотности потока энергии электромагнитного излучения в миллиметровом диапазоне длин волн и может быть также использовано в качестве образцового приемника для калибровки средств измерения. Приемник представляет собой тонкопленочный, с известным коэффициентом поглощения излучения, выполненный из полуметалла резистивный микроболометр, расположенный на тонкой мембране. Сущность изобретения заключается в том, что тонкопленочный резистивный элемент с известным коэффициентом поглощения и температурным коэффициентом сопротивления одновременно является термочувствительным элементом и поглотителем, что позволяет независимо калибровать устройство синусоидальным электрическим током для определения его вольт-ваттной чувствительности. Технический результат состоит в том, что предлагаемое устройство позволяет измерять плотность потока измерения в широком диапазоне длин волн ММ области спектра с повышенной чувствительностью и заданным быстродействием без применения эталонных средств калибровки по излучению. 1 ил.

Изобретение относится к радиолокации, в частности к радиолокационным измерениям, и может быть использовано при создании радиолокационных измерительных комплексов. Достигаемый технический результат - повышение точности оценки радиолокационных характеристик (РЛХ) объекта. Указанный результат достигается за счет того, что устройство содержит передатчик, приемник, поворотную платформу с объектом измерений, N-элементную передающую антенну, М-элементную приемную антенну, привод приемной антенны, блок оценки РЛХ, блок компенсации паразитных сигналов, переключатель элементов передающей антенны, переключатель элементов приемной антенны, при этом перечисленные средства соединены между собой определенным образом, а передатчик и приемник выполнены Р-канальными по частоте с возможностью выбора р-й частоты. 2 ил.

Изобретение предназначено для оценки параметров побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) от элементов средств вычислительной техники (СВТ) при определении электромагнитной совместимости, а также может быть использовано при выявлении технических каналов утечки (ТКУИ) за счет ПЭМИ посредством определения зон разведдоступности. Из последовательности импульсов, циркулирующих в исследуемом интерфейсе при различных режимах работы, выделяются и накапливаются мгновенные значения смеси принимаемого импульсного сигнала и помехи на интервалах времени нарастания и спада фронтов импульсов, затем на основе полученных данных выполняется ортогональное дискретное разложение накопленного массива дискретных отсчетов и вычисляются отношения коэффициентов разложения, по которым определяются наличие и значения амплитуд частотных составляющих в спектре излучаемых побочных электромагнитных излучений. Технический результат заключается в повышении точности определения амплитудных составляющих спектра побочных электромагнитных излучений. 4 ил.

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных системах с зондирующими сигналами, кодированными по фазе (фазокодоманипулированными сигналами), для измерения поляризационной матрицы рассеяния объекта. Достигаемый технический результат - повышение точности измерения поляризационной матрицы рассеяния объекта за счет устранения влияния боковых лепестков сигналов, сжатых согласованными фильтрами, а также за счет устранения влияния взаимно корреляционных составляющих, обусловленных прохождением сигналов через несогласованные фильтры. Технический результат достигается тем, что в способе измерения поляризационной матрицы рассеяния объекта при зондировании на одной несущей частоте на ортогональных поляризациях одновременно излучают соответствующие ортогональные по структуре радиосигналы, затем принимают одновременно все ортогонально поляризованные составляющие отраженных от объекта радиосигналов, выходные радиосигналы каждого соответствующего по поляризации канала приемника подают на фильтры, каждый из которых согласован с одним из излученных радиосигналов, измерение осуществляют за два или более периода зондирования, при этом в качестве излучаемых радиосигналов на ортогональных поляризациях используют пару сигналов, кодированных дополнительными последовательностями, которые изменяют от периода к периоду зондирования таким образом, что обе дополнительные последовательности разворачиваются, а одна из них кроме этого инвертируется, затем сжатые согласованными фильтрами в каждом из периодов зондирования радиосигналы объединяют и по параметрам объединенных радиосигналов определяют соответствующие элементы поляризационной матрицы рассеяния объекта. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к микроволновым радиометрам, и может использоваться в дистанционном зондировании Земли, медицине, поиске радиотепловых аномалий и т.д. Заявлен нулевой радиометр, содержащий антенну, первый и второй высокочастотные переключатели, последовательно соединенные импульсный усилитель, фильтр высоких частот, синхронный фильтр низких частот, компаратор, блок управления, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к управляющим входам синхронного фильтра низких частот, первого и второго высокочастотных переключателей, а четвертый выход является выходной шиной радиометра, общая шина которого соединена со вторым входом компаратора, термостатированную плату, на которой установлен и находится с ней в тепловом контакте первый высокочастотный переключатель. В радиометр дополнительно введены установленная на термостатированной плате и находящаяся с ней в непосредственном тепловом контакте согласованная нагрузка, соединенная с первым входом первого высокочастотного переключателя, второй и третий входы которого подключены соответственно к высокочастотному короткозамыкателю и антенне, а выход через первый высокочастотный усилитель соединен с входом второго высокочастотного переключателя, первый и второй выходы которого через первый и второй полосно-пропускающие фильтры соответственно соединены с первым и вторым входами третьего высокочастотного переключателя, выход которого через последовательно соединенные второй высокочастотный усилитель и квадратичный детектор подключен к входу импульсного усилителя, причем управляющие входы второго и третьего высокочастотных переключателей объединены вместе. Технический результат - упрощение входной измерительной части нулевого радиометра при сохранении преимуществ нулевого метода измерений, упрощение конструкции, снижение массогабаритных параметров и увеличение надежности. 4 ил.

Изобретение относится к технике радиомониторинга радиоэлектронного оборудования и может быть использовано для выявления технических каналов утечки конфиденциальной информации, образованных с помощью несанкционированно установленных на абонентских линиях радиоэлектронных средств. Принимают электромагнитные сигналы, усиливают, разделяют на спектральные составляющие. Поочередно к абонентской линии подключают выход генератора синусоидального напряжения, не выходящего за пределы требований документов, регламентирующих возможный диапазон изменения питающих напряжений. Сравнивают частоту спектральных составляющих с частотой генератора. При совпадении частот спектральных составляющих принятого сигнала с частотой приложенного сигнала делают вывод о наличии несанкционированно установленных на абонентской линии радиоэлектронных средств, локализуют линию связи, в противном случае переходят к очередной абонентской линии. Технический результат заключается в повышении вероятности обнаружения несанкционированно установленных на абонентской линии радиоэлектронных средств при заранее неизвестных исходных параметрах излучаемых ими электромагнитных сигналов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-02-16 2017-01-12T00:59:31
Наверх