Усилитель гиперзвуковых волн
359744
ОП ИС(АН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сок(а Советских
Социалистических
Респчблик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 16Л1.1971 (№ 1629540,26-9) М. Кл. Н 03f 7/04
Н Olp 1/16 с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 21.Х!.1972. Бюллетень № 35
Дата опубликования описания 4.!.1973
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Иинистрое
СССР
УДК 621.375.9(088.8) Автор изобретения
Н. P. Валитовя
3 аявитель
УСИЛИТЕЛЪ ГИПЕРЗВУКОВЫХ ВОЛН
Изобретение относится к области радио-. электроники и может быть использовано в качестве усилителя СВЧ сигналов для гиперзвуковых линий . адержки.
Известны усилители гиперзвуковых волн, состоящие из генераторов сигнала и накачки, звукопровода и коаксиального резонатора. Однако такие усилители не обеспечивают достаточно эффективного усиления сигнала. Дисперсия фазовой скорости, необходимая для 10 усиления сигнала, достигается специальными методами, требующими применения дорогостоящих магнитных систем; кроме того, требуются дополнительные преобразователи электромагнитной энергии в звуковую. 15
Целью изобретения является повышение усиления и обеспечение возбуждения поперечной волны. Это достигается тем, что возбуждающий торец центрального стержня коаксиального резонатора выполнен в виде усечен- 20 ного конуса, а в качестве звукопровода использован сегнетоэлектрический кристалл класса 3 т (например, LiNb03, LiTa03).
На чертеже изображена блок-схема предлагаемого усилителя. 25
Основным элементом схемы является кристалл 1, торцы которого расположены в пучности электрического поля коаксиальных резонаторов: сигнального 2 и накачки 8. Наконечники резонаторов имеют конусообразные ско- 30 сы, прпводящис к поляризации электрического поля вдоль поверхности кристалла. Конфигурация наконечников резонаторов обеспечивает эффективность возбуждения волны поперечной поляризации.
Резонаторы 2 и 2 имеют петли связи для вво ((1 электромагнитной мощности от генераТо!1(2(5 1 сп гпял я и я накачки. Ци ркулято12 t2 осуществляет развязку генератора 4 и приемника /, Гипс!1:(вуковые волны, возбужденные электрпчсскпм полем резонаторов 2 и 2 за счет внутреннего пьезоэффекта с поверхности крпстялла, распространяются одновременно вдоль выделенного кристаллографического напряв,(OI(1(s(г среде с дисперсией фазовой ско12остп. K,àê известно, это приводит к некоторой п рсдячс энергии от мощного сигнала накачки с частотой 211 к основному сигналу
C l H C T O (O ((/ 1 .
Эффект повышения параметрического усиления в кристаллах класса 3 m, например
LiUbOg, 1 iTaO 5, заключается в следующем.
В сегнстоэлсктричсских кристаллах LiNbO, 1 (ТяОа п др. замечена большая дисперсия диэлсктрической проницаемости e((22). В свою очередь дисперсия диэлектрической проницаемости е (с1) определяет дисперсию фазовой скорости и пропорциональна ей. Из частотной зависимости е(а) следует считать дисперсию
359744
Составитель Е. Ковалева
Техред 3. Тараненко
Корректор Е. Усова
Редактор Т. Юрчикова
Заказ 4231/17 Изд. ЛЪ 1770 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
3 фазовой скорости в кристаллах LiNbO> и LiTaO3 равной 10-з см; в диэлектрических кристаллах она значительно меньше. Это обусловливает большой коэффициент усиления в устройствах на сегнетоэлектрических кристаллах класса 3 и.
Необходимость использования волны поперечной поляризации вызвана тем, что волна поперечной поляризации не меняет фазы при отражении от границы, этим достигается более эффективная перекачка энергии от волны накачки в волну сигнала. Кроме того, волна поперечной поляризации имеет меньшее затухание и меньшую скорость распространения, что является желательным в устройствах линий задержки.
В качестве примера приведены номинальные данные усилителя по предложенной схеме.
Частота f> усиливаемого СВЧ сигнала 1 Гги, частота 2 fi сигнала накачки 2 Гги,. Длительность т импульса на обеих частотах 1 мксек при частоте повторения 1 кгг4. При подаче электромагнитной волны сигнала мощности
P —— 10 — 4 вт и наличие P> —— 100 вт потери на преобразование электромагнитной волны в акустическую на частоте f> составляет 20 дб, на частоте 2 f> — 30 дб. Чисто акустическое усиление -50 дб.
Предмет изобретения
Усилитель гиперзвуковых волн, состоящий из генераторов сигнала и накачки, звукопровода, коаксиального резонатора, отличающийся тем, что, с целью повышения усиления и обес15 печения возбуждения поперечной волны, возбуждающий торец центрального стержня коаксиального резонатора выполнен в виде усеченного конуса, а в качестве звукопровода использован сегнетоэлектрический кристалл
20 класса 3 т (например, LiNb03, LiTa03).
