Линия задержки

Авторы патента:

H03H7/30 - схемы задержки или линии задержки

Владельцы патента RU 2453036:

Ульман Валентин Анатольевич (RU)

Устройство относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах временной задержки импульсных периодических сигналов для получения распространения электрических импульсов с любой скоростью, меньшей скорости света в вакууме. Устройство является коаксиальным кабелем, состоящим из центрального проводника и экрана, разделенных диэлектриком, непрерывных, плотно прилегающих друг к другу и коаксиально расположенных. Материал центрального проводника металл или твердый электролит с малой удельной электропроводностью менее 0,1 Ом^-1 см^-1. Экран выполнен из металла или электролита с большой удельной электропроводностью.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам временной задержки импульсных и периодических сигналов.

Уровень техники.

Известна «Линия задержки» (далее коаксиальный кабель), содержащая металлический экран и центральный металлический проводник, расположенные коаксиально и разделенные диэлектриком. Материал, из которого изготовлены экран и центральный проводник, обладает удельной электропроводностью 10⁴-10⁵ Ом^-1 см^-1 (см. «Справочник по интегральным микросхемам», Москва, «Энергия», 1980 г., стр.609, «Важенина З.П., Волкова Н.Н., Чадович И.И. «Методы и схемы временной задержки импульсных сигналов», Москва, Энергия, 1971, с.210-213).

Недостатком указанной линии задержки является то, что для получения необходимого времени задержки требуется длина кабеля, определяемая скоростью распространения электрических импульсов, которая одного порядка со скоростью света в вакууме (см. Прохоров A.M., «Физическая энциклопедия», Москва, Советская энциклопедия, 1990, т.2, с.593), что определяет большую длину линии.

Известна «Линия задержки» (далее электролитический коаксиальный кабель), содержащая металлический экран и центральный проводник, выполненный из электролита с удельной электропроводностью менее 0,1 Ом^-1 см^-1, расположенные коаксиально и разделенные диэлектриком, время задержки импульсных электрических сигналов на единицу длины может быть практически любым, но более времени, определяемого скоростью направленного движения ионов. (см. Авторское свидетельство №1424689 СССР, МКИ Н03Н 7/30, Линия задержки, Лифановский В.А.,1986 // Изобретения. Полезные модели, №10/2001).

Недостатком указанной линии задержки является то, что центральный проводник выполнен из электролита, что не позволяет использовать ее непосредственно в схемах, выполненных из металлов и твердых электролитов.

Известна «Линия задержки» (далее электролитический коаксиальный кабель), содержащая экран, выполненный из электролита с удельной электропроводностью более 10⁴-10⁵ Ом^-1 см^-1 и центральный проводник, выполненный из электролита с удельной электропроводностью менее 0,1 Ом^-1 см^-1, расположенные коаксиально и разделенные диэлектриком (см. Патент №1716933 РФ, МКИ Н03Н 7/30, Линия задержки, Лифановский В.А., 1993. // Изобретения. Полезные модели, №10/2001).

Недостатком указанной Линии задержки является то, что центральный проводник выполнен из электролита, что не позволяет использовать ее непосредственно в схемах, выполненных из металлов и твердых электролитов, в схемах, общий экран в которых выполнен из электролита.

Наиболее близкими к изобретению являются последние два аналога, содержащие металлический или электролитический экран и центральный проводник, выполненный из электролита, расположенные коаксиально и разделенные диэлектриком.

Общим недостатком указанных устройств является то, что центральный проводник выполнен из электролита, что усложняет использование устройств в схемах, выполненных на твердой основе.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. создание линии задержки, обладающей практически любым временем задержки импульсных электрических сигналов на единицу длины, пригодной для непосредственного использования в электронных схемах, выполненных на твердой основе (металлах, твердых электролитах), в которых скорость распространения электрических импульсов может иметь любое значение, меньшее скорости света в вакууме.

Техническое решение для реализации поставленной задачи заключается в том, что центральный проводник выполняется из твердого проводника с удельной электропроводностью менее 0,1 Ом^-1 см^-1, экран выполнен из металла или электролита с электропроводностью более 10⁴-10⁵ Ом^-1 см^-1, которые разделены непрерывным диэлектриком в виде полого цилиндра, плотно прилегающим к центральному проводнику, а непрерывный экран плотно прилегает к диэлектрику.

Общими отличительными признаками являются: центральный проводник, экран, диэлектрик между ними, расположенные коаксиально.

Существенными отличительными признаками являются: центральный проводник выполнен из твердого проводника с удельной электропроводностью менее 0,1 Ом^-1 см^-1, диэлектрик и экран непрерывны и плотно прилегают друг к другу и к центральному проводнику.

Возможность достижения указанной цели, как показывает опыт, достигается тем, что в коаксиальном кабеле, в котором удельная электропроводность центрального проводника менее 0,1 Ом^-1 см^-1, скорость распространения основания переднего фронта одиночного импульса может принимать любое значения от скорости, близкой к скорости в вакууме, до скорости движения заряженных частиц в проводнике. («Человек и электромагнитные поля», тезисы докладов 2 Международной конференции, Саров, 2007, с.60). Величина скорости, следовательно, задержка в распространении, определяется параметрами кабеля: удельной электропроводностью, размерами, типом и концентрацией свободных носителей, материалом диэлектрика, конструкцией исполнения.

Примеры конкретного исполнения.

1) Центральный проводник диаметром d=8×10^-5 м, длиною l=0,74 м, окружен диэлектриком (из полистирола), имеет внешний диаметр D=2,8×10^-4 м. Центральный проводник, окруженный диэлектриком, намотан на каркас из фарфора в виде цилиндра с внешним диаметром К=1,6×10^-2 м. Экран выполнен из меди. Сопротивление центрального проводника R=2,2×10⁶ Ом, удельная электропроводность равна σ=0,1 Ом^-1 cм^-l. Время задержки t=10^-6 сек. Скорость распространения сигнала v=7,5×10⁵ м/сек.

2) Варианты 1, 2 и 3 смотрите в таблице №1.

Таблица №1
N	d центр. пров.	D экран	1 м	Экран	Диэлектрик	R×10⁶ м	σ Ом^-1 см^-1	t×10^-6 с	v×10⁴ м/с
×10^-4 м
1	0,8	2,8	0,74	Медь	Полистирол	2,2	0,1	1	75
2	6,4	8,4	0,32	Электролит	Полистирол	15	7×10^-3	15	2,14
3	5,5	2,5	0,35	Электролит	Полистирол	33	4,3×10^-4	30	1,2

Линия задержки, содержащая экран и центральный проводник, коаксиально расположенные и разделенные диэлектриком, отличающаяся тем, что в качестве материала центрального проводника использован твердый проводник с удельной электропроводностью менее 0,1 Ом^-1 см^-1, диэлектрик однороден, непрерывен и плотно прилегает к центральному проводнику, а материал экрана равномерно и непрерывно распределен вдоль диэлектрика и плотно прилегает к нему.

Изобретение относится к импульсной цифровой технике и может быть использовано в вычислительных устройствах, автоматике, измерительных устройствах, радиолокации, устройствах связи и т.д.

Линия задержки // 2302075

Изобретение относится к импульсной технике. .

Активная пьезоэлектрическая линия задержки // 2157045

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в качестве диапазонных линий задержки или фазовых корректоров в устройствах связи. .

Способ задержки импульсных радиосигналов // 2146413

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к способам обработки сигналов, основанных на взаимодействии РЧ-полей с веществом. .

Управляемая линия задержки импульсных радиосигналов // 2113760

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к устройствам обработки импульсных сигналов, основанных на взаимодействии РЧ-поля с веществом. .

Линия задержки // 2037953

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для задержки импульсных сигналов в вычислительной технике. .

Линия задержки // 2019903

Элемент задержки // 1840629

Изобретение относится к области радиотехники, точнее оно посвящено одному из комплектующих элементов радиотехнических устройств - элементу задержки, осуществляющему временную задержку электрического сигнала.

Управляемая линия задержки пачки радиоимпульсов // 1837381

Регулируемая линия задержки на поверхностных акустических волнах // 1835593

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться в устройствах обработки сигналов. .

Управляемое устройство задержки // 2542576

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к управляемым устройствам задержки сигналов, и может быть использовано в системах радиоэлектронного подавления для формирования управляемой задержки высокочастотных сигналов. Техническим результатом является повышение точности управления задержкой. Устройство содержит две линии управляемой задержки, сумматор, вычитающий счетчик импульсов, генератор импульсов эталонной частоты, пороговый элемент, элемент памяти, ограничитель. 1 ил.

Линия задержки, неискажающая импульс // 2556438

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для передачи импульсного сигнала в линиях задержки печатных плат без искажений его формы. Достигаемый технический результат - обеспечение прохождения импульсного сигнала без искажений его формы. Линия задержки, не искажающая импульс, состоит из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, и диэлектрической среды, при этом погонные задержки четной и нечетной мод линии равны, а произведение их суммы на длину линии больше или равно сумме длительностей фронта, плоской вершины и спада импульса. 2 ил.

Меандровая линия с дополнительной задержкой // 2568327

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в меандровых линиях печатных плат. Достигаемый технический результат - обеспечение дополнительной задержки импульса с минимальными искажениями его формы. Меандровая линия с дополнительной задержкой состоит из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, и диэлектрической среды, при этом произведение суммы значений погонных задержек четной и нечетной мод на длину линии больше или равно сумме длительностей фронта, плоской вершины и спада импульса, а значение погонной задержки нечетной моды линии больше разности значения погонной задержки четной моды и значения разности между значением погонной задержки четной или нечетной моды, в случае их равенства, и значением погонной задержки одиночной линии. 3 ил.

Микрополосковая линия со стабильной задержкой // 2584502

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в средствах цифровой вычислительной и сверхвысокочастотной техники. Технический результат - уменьшение значения волнового сопротивления при неизменной погонной задержке микрополосковой линии. Микрополосковая линия содержит сигнальный и опорный проводники и диэлектрическую подложку, а также сплошные проводящие области, находящиеся на одном уровне с сигнальным проводником и на уровне ниже его, с зазорами, значения которых выбраны так, что погонная задержка микрополосковой линии равна погонной задержке микрополосковой линии без сплошных проводящих областей. 1 ил.

Линия задержки, защищающая от сверхкоротких импульсов // 2597940

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от сверхкоротких импульсов. Линия задержки состоит из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, имеющая произведение суммы погонных задержек четной и нечетной мод линии на ее длину не меньше суммы длительностей фронта и имеющую плоские вершины и спада импульсного сигнала. При этом проводники помещены в воздух, а выбором параметров поперечного сечения линии обеспечивается равенство среднего геометрического значения волновых сопротивлений четной и нечетной мод волновому сопротивлению тракта, в который включена линия, и минимизируется амплитуда сигнала на выходе линии. Технический результат заключается в разложении сверхкороткого импульса на импульсы меньшей амплитуды. 4 ил.

Меандровая линия задержки из двух витков, защищающая от сверхкоротких импульсов // 2600098

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от сверхкоротких импульсов. Достигаемый технический результат - ослабление амплитуды сверхкоротких импульсов(СКИ). Линия задержки включает виток, состоящий из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, имеющий произведение суммы погонных задержек четной и нечетной мод линии на его длину не меньше суммы длительностей фронта, плоской вершины и спада импульсного сигнала, проводники помещены в воздух, к второму концу витка подсоединен точно такой же виток, без электромагнитной связи с проводниками первого витка, выбором параметров обеих структур одновременно обеспечиваются равенство среднего геометрического значения волновых сопротивлений четной и нечетной мод волновому сопротивлению тракта, в который включена линия. 4 ил.

Меандровая линия задержки с лицевой связью, защищающая от сверхкоротких импульсов // 2606709

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от сверхкоротких импульсов. Линия задержки состоит из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, и диэлектрической среды, при этом диэлектрическая среда состоит из диэлектрической подложки и окружающего воздуха, опорный проводник расположен на одной стороне диэлектрической подложки с одним из сигнальных проводников, а второй сигнальный проводник расположен симметрично первого относительно диэлектрической подложки, причем параметры поперечного сечения линии выбраны такими, что среднее геометрическое значение волновых сопротивлений четной и нечетной мод равно волновому сопротивлению тракта, в который включена линия, значения минимальной из погонных задержек четной и нечетной мод линии, а также модуля их разности, умноженных на длину линии, больше, чем сумма длительностей фронта, плоской вершины и спада импульса, подающегося в линию, амплитуда сигнала на выходе линии минимальна. Технический результат – разложение сверхкороткого импульса на импульсы меньшей амплитуды. 2 ил.

Меандровая линия задержки из двух витков с разными разносами, защищающая от сверхкоротких импульсов // 2606776

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от сверхкоротких импульсов. Линия задержки содержит виток, состоящий из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, имеющий произведение суммы погонных задержек четной и нечетной мод линии на его длину не меньше суммы длительностей фронта, плоской вершины и спада импульсного сигнала, при этом проводники помещены в воздух, ко второму концу витка подсоединен точно такой же виток, но с отличающимся расстоянием между проводниками, которые не связаны электромагнитно с проводниками первого витка, выбором параметров обеих структур одновременно обеспечиваются равенство среднего геометрического значения волновых сопротивлений четной и нечетной мод волновому сопротивлению тракта, в который включена линия, и минимизация амплитуды сигнала на выходе линии. Технический результат – ослабление амплитуды сверхкоротких импульсов (СКИ). 4 ил.

Меандровая микрополосковая линия задержки, защищающая от сверхкоротких импульсов // 2607252

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от сверхкоротких импульсов. Техническим результатом является разложение сверхкороткого импульса на импульсы меньшей амплитуды. Линия задержки, состоящая из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, и диэлектрической среды, отличается тем, что параметры поперечного сечения линии выбраны такими, что одновременно обеспечиваются: равенство среднего геометрического значения волновых сопротивлений четной и нечетной мод волновому сопротивлению тракта, в который включена линия; значения минимальной из погонных задержек четной и нечетной мод линии, а также модуля их разности, умноженных на длину линии, большие, чем сумма длительностей фронта, плоской вершины и спада импульса, подающегося в линию; минимальная амплитуда сигнала на выходе линии. 2 ил.