Частотно-избирательный ограничи-тель помех ha ядерном магнитномрезонансе

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 805149 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.02.79 (2т ) 2722433/18-25 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 15,02.81. Бюллетень J4 6

Дата опубликования описания 15.02.81 (51)М. Кл.

G 01 t4 24/00

Гоаударстванный квинтет

СССР. до делам нзобретеннй в открытнй (53) УДК539.143..43 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. В. Петров, Л. А. Рассветалов и С. В. Калязин

Я{ г,, .;»ф й.. i ::. инс»тиЦЮ1ЧЯ©АУ

Qgp gpc;(7I ) Заявитель

Новгородский политехнический (54) ЧАСТОТНО-ИЗБИРАТЕЛЬНЫЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПОМЕХ

НА HQEPHON МАГНИТНОМ РЕЗОНАНСЕ

Изобретение предназначено для избирательного ограничения сосредоточенных по спектру помех и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах для улучшения отношения сигнал/шум.

Известен частотно-избирательный огра5 ничитель на ядерном магнитном резонан« се, выполненным в виде мостовой схемы . с входными и выходными. пиниями переда чц и с включенными в плечи моста потО средством индуктивных петель резонатора ми с рабочим веществом (1).

Недостатком известного ограничителя является узкая полоса. частот.

Наиболее близким техническим решени- .

Й ем к предлагаемому изобрвтению является частотно-избирательный ограничитель помех, на ядерном магнитном резонансе,ко- . торый выполнен в виде мостовой схемы с включенными в плечи моста копебатеаьнымк и системами с рабочим веществом. Дпя ком пенсации сигнала дисперсии в резонаторах разных плеч моста устанавливается по средством их антисимметричного вкпюче» ния различный уровень сигнала. В отсутствии поглощения в веществе мост сба-., лансирован, и сигнал на его выходе отсутствует. В полосе поглощения рабочего вещества при входных сигналах, меньших уровня насыщения рабочего вещества, в резонаторе с меньшим уровнем сигнала происходит разбалансировка моста, и с его выхода снимается сигнал, пропорпиональньтй входному.При мощных входных сигналах происходит насыщение вещества в обоих плечах моста, мост сбалансирован, и сигнал на выходе отсутствует 2).

Недостатком этого of ðàíè÷èòåïÿ является трудность обеспечения достаточного динамического диапазона ограничиваемых сигналов. Йинамический диапазон опредепяетс, в величиной прямых потерь сигнала и развязкой между входом и выходом схемы. При использовании рабочего вещества с переходным затуханием 40 дВ прямые потери сигнала в такой схеме составляют 60 аБ, вследствие чего, дпя получения динамического диапазона в

805 14

50

30 дБ необходимо обеспечить развязку между входом и выходом не менее 90 дВ

Реализация такой схемы весьма затруднительна вспедствие высоких требований к идентичности плеч моста и к точности амплитудной и фазовой балансировки моста в рабочей полосе частот. цепь изобретения — увеличение динамического диапазона и точности амплитудной и фазовой балансировки моста. 10

Поставленная цель достигается тем, что в частотно-избирательном ограничите-. ле помех на ядерном магнитном резонансе, выполненном в виде мостовой схемы с включенными в плечи моста колебательными системами с рабочим веществом, копебатепьные системы выпопнены в виде двух связанных ортогонапьных коцеба " тельных контуров, причем в качестве рабочего вещества используются тонкие фер- 20 ромагнитные ппенки.

Колебательная система каждого из плеч моста работает как ортогонапьный частотно-избирательный ограничитель.

Принцип действия ортогонального частотно-избиратепьного ограничarena основывается на изменении индуктивной связи меж« ду двумя ортогональными колебательными контурами при воздействии на номе щенное между ними рабочее вещество. За пределами линии погпощения рабочего ве, щества связь. между ортогонапьными контурами отсутствует, так как их магнитные поля взаимно перпендикупярны. В полосе поглощения за счет процессии ядерных

: спинок попе входного контура создает ап-. пиптически поляризованное магнитное поле,. которое, в; свою очередь, возбуждает колебания во втором выходном контуре.

Отграничение в ортогональном частотноизбиратепьном .ограничитепе происходит вследствие того, что при достижении сигналом уровня, насыщения вещества, даль нейшев его увеличение не приводит к росту переменной составляющей намвгнйченл 45 ности и, соответственно, к "росту выходно i o сигнала. Практическая реализация ор+ тогонапьного ограничителя с большим динамическим диапазоном так же весьма пробпематична вследствие трудности попучения хорошей развязки между входом и выходом.

9 4

Все ето приводит к возможности построения ограничителя с большим динамическим диапазоном. Характеристики и конструкция всего ограничителя в целом во многом определяется конструкцией ортогонапьных контуров, а она в свою очередь определяется видом рабочего вещества.

В качестве рабочего вещества используются ферромагнитные пленки с выделенной осью легкого намагничивания.

На чертеже представлена конструкция колебательной системы моста при использовании в качестве рабочего вещества тонких ферромагнитных пленок.

Система содержит полосковый резонатор 1 с укорачивающими емкостями (С)> симметричную резонансную щель 2 с укорачивающей емкостью — {С1), пакет 3 тонких ферромагнитных пленок.

В качестве входного копебатепьного контура используется полосковый резонатор с симметричным включением укорачи вающих емкостей, а в качестве выходного колебатепьного- контура используется симметричная резонансная цепь с укорачивающей емкостью. Ось щели совпадает с осью полоскового резонатора. В .етой конструкции паравитная связь между контурами за счет электрического поля сведена практически до нуля, вследствие че го обеспечивается развязка порядка 60 дБ.

Пакет тонких ферромагнитных пленок по мешается во входной полосковый резонатор, Коэффициент заполнения пленками этого резонатора может быть близок к единице. Разпичный уровень насыщения пленок в различных плечах моста, необходимый дпя автоматической компенсации сигнала дисперсии, устанавливается путем поворота ппенок на разный угол (ОС) между осью легкого намагничивания пленки иосью полоскового резонатора в разных плечах моста, Использование в мостовой схеме коле-. бательной системы легко позволяет попучать развязку между входом и выходом

90 дБ.

Формула изобретения

Частотноизбирательный ограничитепь помех на ядерном магнитном резонансе, В предпагаемой схеме ограничитепя помехи развязки, обеспечиваемые. ортогонапьной схемой ограничитепя и мостовой схемой ограничителя, суммируются между собой, а прямые потери сигнала остают ся того же порядка, что и в известной. выполненный в виде мостовой схемы с включенными в плечи моста колебательными системами с рабочим веществом, отпича ющийся тем, что, сцелью увеличения динамического диапазона и точности амплитудной и фазовой балансировки моста, копебатепьные системы

5 805149 6 выполнены в виде двух связанных ортого-1 1. Патент США М 3378760, нальных контуров. причем в качестве ра- кл, (3 01 f4 27/78, опубпик. 1968. бочего вещества используются тонкие ферромагнитные пленки. 2.. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, М 572700, кл. G 01 N. 27/78, 1976 принятые во внимание при экспертизе (прототип}.

Составитель В. Покатилов

Редактор Л. Повхан Техред Ж.Кастепевич КорректорН, Бабинеп

Заказ 10868/63 Тираж 918 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4