Магнитный детектор

 

МАГНИТНЫЙ ДЕТЕКТОР на основе магнитного полупроводника, о тличающийся тем, что, с целью получения преобразования и усиления электромагнитных колебаний, магнитный ПОЛЗТ1РОВОДНИК, например, сферической формы, помещен совместно с плоскими спиральными ка-хушками (одной или двумя) в корпус из высокочастотного диэлектрического материала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) (51) 4 Н 01 1 31/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ осноо тс цеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 1186158/26-09 (22) 27,09,67 (46) 23.03.88. Бил. Р 11 (72) Л.К.Михайловский (53} 621.372.853.2(088.8) (54)(57) МАГНИТНЫЙ ДЕТЕКТОР на ве магнитного полупроводника, л и ч а и шийся тем, что, лью получения преобразования и усиления электромагнитных колебаний, магнитный полупроводник, например, сферической формы, помещен совместно с плоскими спиральными катушками (одной или двумя) в корпус из высокочастотного диэлектрического материала.

337061

Известно использование различных датчиков, например кристаллических детекторов, термисторов, болометров и т.д., для индикации электромагнитных сигналов в СВЧ радиоэлектронике.

В последнее время для индикации электромагнитных сигналов в СВЧ радиоэлектронике начинают применять различного рода ферритовые датчики.

Существующие ферритовые датчики— преобразователи представляют собой сочетание волноводов с жестко вмонтированными в них ферритами, витками провода, устройством крепления фер- 15 рита и витков, устройством подмагничивания. Подобное выполнение ферритовых датчиков — преобразователей существенно сужает область использования их в радиотехнических устрой- 20 ствах различного назначения.

Предлагаемый магнитный детектор отличается от известных тем, что магнитный полупроводник в нем, например сферической формы, помещен 25 совместно с плоскими спиральными катушками (одной или двумя) в корпус из высокочастотного диэлектрика. Это позволяет использовать детектор. в волноводных головках самых различных 30 конструкций и назначений.

На чертеже представлена одна из многих возможных конструкций магнитного детектора.

Детектор состоит из магнитного

35 полупроводника 1, двух плоских спиральных катушек из проводника 2а и

26, их выводов 3 (раздельных или совмещенных), и диэлектрического кор" пуса 4.

Работает магнитный детектор следующим образом.

На магнитный детектор подают и электромагнитные колебания с непрерывным плоским спектром частот, т.е. с одинаковыми амплитудами колебаний.

При изменении величины подмагничивающего феррит поля изменяется и настройка по частоте самого детектора, но ввиду того, что амплитуды всех подаваемых на детектор частотных сос- 50 тавляющих одинаковы, угол прецессии намагниченности феррита не изменяется. Как следствие, от плоского спектра частот ЗДС на выходе детектора не возникает. 55

При реальных шумах в ограниченной полосе частот амплитуды спектральных составляющих не одинаковы по величине и флюктуируют во времени. При фиксированной настройке магнитного детектора, в отсутствие модуляции подмагничивающего поля и отсутствие

СВЧ сигнала под действием реальных шумов возникает прецессия намагниченности с флюктуациями, определяемыми шириной полосы частот СВЧ усилителя перед магнитным детектором и величиной частоты релаксации феррита. В этом случае выходное ЗДС с магнитного детектора определяется не полной величиной изменения намагниченности аМ щ, а лишь величиной флюктуа ош макс ций намагниченности М . Для увели4 ld чения разности между величинами

ЬМ и АМ ц необходимо подбирать оптимальное значение амплитуды подаваемого на детектор шума.

При включении модуляции подмагничивающего поля, т.е. при перестройке детектора с некоторой частотой (попрежнему в отсутствие СВЧ сигнала), поведение намагниченности магнитного полупроводника качественно сохраняется тем же самым, т.е. прецессия намагниченности происходит с некоторым постоянным значением угла прецессии, определяющим величину Моц, и некоторыми флюктуациями этого угла во времени. Величина ЭДС на выходе магнитного детектора при этом вновь определяется только величиной флюктуаций намагниченности и не определяется- величиной разности Мо-М „,.

С приходом СВЧ сигнала к энергии соответствующих спектральных составляющих шумов добавляется энергия спектра сигнала. Изменение угла прецессии намагниченности феррита происходит с преобразованием второй гармоники частоты модуляции. С целью уменьшения шумов параметры модулирующего поля (форма, амплитуда, частота, фаза) выбираются из условия обеспечения максимально возможной скорости вынужденного изменения угла прецессии при рабочем уровне шумов. В этом случае сглаживаются дополнительные флюктуации угла прецессии, вызываемые энергией приходящего на детектор СВЧ шума, и, как следствие, уменьшается ЭДС шума на выходе детектора..

Уменьшение величины шума на выходе магнитного детектора обеспечивается также противофазной балансной схемой включения выходных катушек двух совершенно подобных магнитных детекторов. Степень компенсации за337061

Корректор Л. Пилипенко

Тираж 746 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1358

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 висит от точности подобия коэффициентов преобразования магнитных детекторов, точности совпадения величин частот релаксации ферритов, точности совпадения числа витков в соответствующих катушках детекторов, величины расстройки Н и взаимного расположения детекторов в волноводе.

В приемниках на основе магнитных детекторов могут использоваться не только единичные или парные магнитные детекторы с магнитной перестройкой в диапазоне рабочих частот приемника, но и последовательные ряды

Редактор Н.Сильнягина Техред М.Дндык магнитных детекторов с фиксированной настройкой каждого иэ них. Такой ряд детекторов создается из однотипных (или укаэанных пар) магнитных детекторов путем их последовательной установки в один и тот же волновод на расстояниях, определяемых из условия взаимного невлияния детекторов друг на друга. При этом каждый детек-. тор находится в своем подмагничивающем поле, которое подбирается так, чтобы рабочие полосы частот отдельных детекторов перекрывали весь рабочий диапазон преобразуемых частот.