Лекція 27

Вимірювання довжини хвилі та частоти.

Найпростіший вимірювач – вимірювальна лінія. Намалюємо її:

Тут максимум та мінімум – нечіткі, тому краще помістити у резонатор:

. Це – ВСТ, хвильоводи середньої потужності. Для більшої точності є гетеродинні вимірювачі частоти, котрі працюють зі стандартними генераторами частот.

Гетеродином може бути кварц чи молекулярний випромінювач на (точність 10^-12), також іноді використовується ефект Мьосбауера (точність 10^-17).

Випромінювання затухання.

Розглянемо метод відношення потужностей:

Якщо детектор лінійний, то , якщо ж детектор квадратичний, то .

Однак, цей спосіб неточний, він залежить від приладу. Тому існує його модифікація – метод еталонного атенюатора. Тут використовується прецизійний атенюатор:

, - незалежно від властивостей детектора, бо на ньому завжди 100 поділок.

Особливості техніки міліметрових та субміліметрових хвиль.

Виготовлення хвилеводів під субміліметрові хвилі проблематичне бо характерні розміри хвильоводу мають порядок 0,1мм. Втрати: , . Тобто такі хвилеводи використовувати неможливо. Межі застосування:

• Смужкові – до 300-400 ГГц.

• Мікросмужкові – до 100 ГГц.

• Коаксіальні кабелі – до 50 ГГц.

Потреба в освоєнні даного діапазону пов’язана із “забитістю” інших.

Діелектричні хвильоводи для теж погані, бо ці частоти відповідають оптичним фотонам у ТТ – ЕМХ замість розповсюдження починає збуджувати коливання атомів ТТ. Це – фундаментальна проблема, її не можна “обійти”.

Тому роблять так звані лінзові хвильоводи – чим менше діелектрика, тим менше втрати. Тому намагаються зменшити кількість лінз за рахунок збільшення фокусної відстані. Однак, завжди є дифракція. Чим більша фокусна відстань, тим більші втрати, пов’язані з дифракцією. Фокусна відстань Релея - це максимальна фокусна відстань лінзи.

Втрати лінзового хвильоводу 1-1,5 . Для виготовлення лінз використовують тефлон. Для того, щоб змінити напрямок розповсюдження, можна поставити дзеркало.

Розглянемо ряд приладів на основі лінзових хвильоводів:

1. Напрямлений відгалуджувач: аналог в НВЧ (див. Мал. Справа): відгалуджує хвилю А, не реагує на хвилю В. непівпрозоре дзеркало створює такий ефект в оптиці (див. Мал. Зліва).

2. Резонатор. Плоскопаралельний дзеркальний резонатор: . Служить для відбору хвиль певної довжини.

Можна використати розділення і злиття хвиль. Важлива фаза після проходження та .