Детектор субмиллиметрового диапазона5сесоюэ;-;дя гш1ейтио- т1а:^:'^ :^:'нбиь.лио "''•"*•

 

373837

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саветскик

Сациалистическив

Реалу0лик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 02.VIII.1971 (№ 1687225/26-9) М. Кл. Н 03d 9100 с присоединением заявки №

Комитет ао делам изаоретений и открытий ари Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 12.lll.1973. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 28.V.1973

УДК 621i376.233 (088.8) Авторы изобретения

Б. И. Макаренко, С. Ф. Дюбко и М. Н. Ефименко

Заявитель

ДЕТЕКТОР СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО

ДИАПАЗОНА

Изобретение относится к радиоприемным устройствам и может быть использовано в субмиллиметровом диапазоне длин волн в качестве детектора приемников прямого усиления.

Известны детекторы субмиллиметрового диапазона радиоволн с точечным контакгсм металл — JnSb, содержатцие цилиндрический корпус с фокусирующей диэлектрической линзой на входе, детектирующий элемент, образованный металлической контактной иглой и кристаллом полупроводника, и согласующий короткозамыкающий поршень.

Недостатки известных детекторов состоят в низкой чувствительности, падении ее с увеличением частоты в субмиллиметровом диапазоне и сильной чувствительности к механическим воздействиям.

С целью увеличения, уменьшения чувствительности к случайным механическим воздействиям и улучшения технологичности в предлагаемом устройстве контактная игла, выполненная из бериллиевой бронзы, закреплена верхним концом на выступе плоского основания детекторной вставки со стороны, перпендикулярной направлению прихода энергии, и имеет косинусоидальную форму в плоскости поляризации вектора электрического поля, при этом детекторная вставка выполнена вращающейся вокруг продольной оси конструк2 ции и закреплена по центру на задней плоской крышке корпуса; основание детекторчой вставки, выполненное, например, из отожженной бескислородной меди, снабжено высту5 пом, осуществляющим перемещение контактной иглы с помощью двух настроечных винтов, а вся детекторная вставка выполнена съемной.

На фиг. 1 дана конструкция предлагаемого

10 детектора субмиллиметрового диапазона радиоволн в разрезе; на фиг. 2 — конструкция детекторной вставки.

Предлагаемый детектор субмиллиметрового диапазона радиоволн содержит (фиг. 1) ци15 линдрический корпус 1 с фокусирующей диэлектрической линзой 2 на входе, детекторную вставку 8, согласующий короткозамыкающий поршень 4, экранированный кабель 5, с которого снимается продетектированный сиг

20 нал, накидную гайку б, крепящую заднюю крышку 7 корпуса, стойку 8, подставку 9, позволяющую изменять высоту крепления детектора, настроечные винты 10 и фокусирующий цилиндр 11.

25 Детекторная вставка 8 (фиг. 2) содержит детектирующий элемент, образованный металлической контактной иглой 12 и кристаллом

18 полупроводника, основание 14, снабженное выступом 15, крепежный винт 1б основания, З0 диэлектрическую изолирующую втулку 17, 37i3837

15 го г5

55 кристаллодержатель 18, слюдяную изолирующую прокладку 19, направляющие отверстия

20 для крепления детекторной вставки, отверстие 21 для крепежного винта и пружинящий контакт 22, изображенный схематично и подключаемый к экранированному кабелю 5.

Съемная детекторная вставка, вращающаяся вокруг продольной оси конструкции, по центру закреплена на задней плоской крышке

7 цилиндрического корпуса 1. Основание 14 детекторной вставки выполнено из отожженной бескислородной меди и снабжено выступом 15, осуществляющим перемещение контактной иглы 12 при помощи двух настроечных винтов 10. Контактная игла 12, изготовленная из бериллиевой бронзы, закреплена верхним концом на выступе 15 плоского основания 14 детекторной вставки со стороны, перпендикулярной направлению прихода энергии, обозначенной на чертеже стрелкой P. Игла имеет косинусоидальную форму в плоскости поляризации вектора электрического поля.

Корпус 1, выполненный из отожженной бескислородной меди с нанесением слоя серебра, закреплен с помощью стойки 8 в подставке 9.

Диэлектрическая (тефлоновая) линза 2 обеспечивает фокусировку принимаемой энергии на точечный контакт. Линза перемещается с помощью фокусирующего цилиндра 11, навинчивающегося на корпус 1. Крепление задней плоской крышки 7 с помощью накидной гайки б позволяет вращением ее вокруг продольной оси согласовывать плоскость поляризации вектора электрического поля с вертикальной плоскостью детекторной вставки 8. Вращая заднюю крышку, можно найти такое положение детекторной вставки, при котором принимаемое излучение с данной поляризацией создает на выходе максимальный сигнал.

С помощью настроечных винтов 10 при настройке деформируют выступ 15 основания детекторной вставки вверх или вниз, при этом точка соприкосновения заостренного конца контактной иглы 12 с кристаллом 18 полупроводника смещается. По окончании подбора оптимальной рабочей точки настроечные винты 10 можно вывинтить, при этом за счет остаточной деформации материала контакт остается неизменным, что обеспечивает сгабильность параметров детектора и нечувствительность к вибрациям и ударам.

Кристалл 18 полупроводника припаиваюг к кристаллодержателю 18 чистым индием. Кристаллодержатель, изготовленный из меди и отникелированный, по установлении необходимого зазора между ним и выступом 15 крепится к основанию при помощи винта 1б и изолируется от основания тефлоновой втулкой

17 и слюдяной прокладкой 19.

Контакт с внутренней жилой кабеля Б и кристаллодержателем 18 осуществляется через посредство пружинящего контакта 22.

К задней крышке 7 корпуса детекторная вставка 8 крепится винтом, входящим в отверстие 21.

Электромагнитное излучение поступает на вход детектора, фокусируется с помощью линзы 2 и фокусирующего цилиндра 11 на детектирующем элементе. Устройство детекторной вставки 8 обеспечивает хорошее согласование поступающего сигнала с детектирующим контактом, простоту подбора оптимальной рабочей точки и нечувствительность к механическим воздействиям, а выполнение ее вращающейся вокруг продольной оси конструкции обеспечивает хорошее согласование плоскости поляризации вектора электрического поля и плоскости поляризации «антенны» детектирующего элемента, роль которой выполняет контактная игла 12.

Образующийся между острием иглы 12 и полупроводником InSb точечный контакт благодаря выпрямляющим свойствам перехода металл-полупроводник детектирует сигнал, поступающий по экранированному кабелю 5 далее на усилитель.

Предмет изобретения

1. Детектор субмиллиметрового диапазона радиоволн с точечным контактом металл—

JnSb, содержащий цилиндрический корпус с фокусирующей диэлектрической линзой на входе, детектирующий элемент, образованный металлической контактной иглой и кристаллом полупроводника, и согласующий короткозамыкающий поршень, отличающийся тем, что с целью увеличения его чувствительности, контактная игла, выполненная из бериллиевой бронзы, закреплена верхним концом на выступе плоского основания детекторной вставки со стороны, перпендикулярной направлению прихода энергии, и имеет косинусоидальную форму в плоскости поляризации вектора электрического поля, при этом сама детекторная вставка выполнена вращающейся вокруг продольной оси конструкции и закреплена по центру на задней плоской крышке корпуса.

2. Детектор субмиллиметрового диапазона по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения чувствительности к случайным механическим воздействиям и улучшения технологичности, основание детекторной втавки, выполненное, например, из отожженной бескислородной меди, снабжено выступом, осуществляющим перемещение контактной иглы с помощью двух настроечных винтов, а вся детекторная вставка выполнена съемной.

Редактор Т. Морозова

Составитель Г. Челей

Техред Т. Курилко

Корректор Е. Сапунова

Заказ 1501/6 Изд. № 1320 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2