|
| |
|
Слаботочка Книги Работает система следующим образом. Сверхрегенеративный приемопередатчик радиозонда [24] излучает последовательность радиоимпульсов с несущей частотой (1782±10) МГц, длительностью (0,15 ... 0,25) мкс и частотой повторения (800+25) кГц; задаваемой генератором суперизации. Наземный комплекс излучает запросные радиоимпульсы с той же несущей частотой, длительностью 1 МКС и частотой повторения около 800 Гц. При попадании запросного радиоимпульса в приемное окно (приемный интервал) СР изменяются параметры одной ~0т1 Ш !  Рис. 5.30. Упрощенная структурная схема системы радиозондирования атмосферы с сверхрегенератнвным приемопередатчиком или нескольких вспышек, что воспринимается дальномер-ным каналом как активный ответ на запросный сигнал. Вид ответного сигнала зависит от режима работы СР. При работе в линейном режиме изменяется амплитуда вспышек, в нелинейном режиме - длительность вспышек. Угломерный канал работает по методу равНосигналь-ной зоны. Передача телеметрической информации осуществляется путем изменения амплитуды или частоты повторения (частоты суперизации) радиоимпульсов СР. На основе транзисторного сверхрегенеративного приемопередатчика СВЧ, описанного в [24], разработан зонд с полетной массой 0,35 кг. Приемопередатчик содержит транзистор и резонансный контур, образованный отрезком разомкнутой микрополосковой линии, включенной в цепь база - коллектор транзистора. Емкость обратной связи, образованная коротким отрезком микрополосковой линии, включена в цепь эмиттер - коллектор транзистора. Нагрузка 50 Ом (четвертьволновый штырь антенной системы радиозонда) подключена кондуктивно к линии, образующей резонансный контур. Вносимое в схему сопротивление со стороны нагрузки определяется местом подключения антенны. Поетоянное питающее напряжение и импульсы суперизации подаются через два дросселя, образованные вы- сокоомными четвертьволновыми микрополосковыми линиями и снабженные двумя блокировочными конденсаторами. Схема работает в .логарифмическом режиме. Излучаемая мощность в импульсе 1 Вт. Это обеспечивает дальность автосопровождения со стороны наземного комплекса около 200 км. 5.11. Сверхрегенеративные датчики ядерного и квадрупольного магнитных резонансов Параметрические и классические CP применяются для регистрации сигналов ядерного магнитного резонанса (ЯМР) [41; 42] и ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР) [43, 67]. Приведем для примера [42] структурную схему установки для наблюдения ЯМР дейтерия на частоте 3,8 МГц, в которой используется внешнее .возбуждение образца, а в качестве датчика сигналов ЯМР применяется нелинейный- параметрический CP (рис. 5.31). Установка позволяет наблюдать сигналы ЯМР от 0,1% DgO в объеме 1 см*. В отсутствие полезного сигнала, когда нет исследуемого образца в катушке CP, вероятности возбуждения параметрических колебаний со стационарными фазами О и я относительно фазы накачки одинаковы. При появлении сигнала ЯМР в контуре параметрического CP одна из фаз начинает преобладать в тем большей степени, чем интенсивнее сигнал ЯМР. Это приводит к изменению числа импульсов определенной полярности на выходе фазового детектора, которое регистрируется счетчиком. Исследуемый образец помещается в катушку контура 2 параметрического CP 9, находящуюся в поле постоян- 7 \ р- -1 8 Т~ и i* f2 * 14 Рис. 5.31. Структурная схема установки для наблюдения сигналов ядерного магнитного резонанса с параметрическим CP ного магнита 4, свипируемого катушкой 3, и одновременно в высокочастотном поле катушки /, возбуждаемой генератором 7. Радиоимпульсы накачки с частотой повторения 1 ... 2 кГц формируются в блоке 8, по- 1вУ\ ПСР\ лучающем задающее напряжение от кварцевого генератора накачки 5 на частоте 7,6 МГц. Этот же сигнал превращается в блоке 6 в опорное напряжение, поступающее на один из входов фазового детектора 12. На другой его вход поступает напряжение с выхода параметрического СР 9 после электронного ключа 10, управляющего также системой срыва колебаний На. формирователем напряжения накачки 8. Ключ 10, как и формирователи накачки 8 и высокочастотного поля 7, а также кварцевый генератор накачки 5 управляются тактовыми импульсами, вырабатываемыми в блоке 17. Выходное напряжение фазового детектора формируется в блоке 13 и поступает в блоки аналоговой 15 и цифровой 14 индикации. С блоком 14 связана ЭВМ 16, управляющая катушками свипирования магнитного поля 3. Структурная схема установки в режиме самосогласованного поля с нелинейным параметрическим СР для измерения частоты ЯКР [43] показана на рис. 5.32. На рис. 5.33 изображена принципиальная схема параметрического СР. Высокостабильный задающий генератор ЗГ выдает напряжения для формирователя накачки ФН и блока опорного напряжения БОН. В фазовом детекторе ФД сравниваются фазы выходного сигнала ПСР и опорного напряжения. Частота повторения видеоимпульсов на выходе ФД измеряется частотомером ЧМ. После умножения по частоте на два в блоке У эти импульсы используются для синхронизации тактового генератора ТГ (генератора Суперизации). Если умножитель частоты У отсутствует, на выходе ФД наблюдаются различные структуры видеоимпульсов в зависимости от разности v-а>с\, где v - частота параметрической генерации; юс - резонансная частота спиновой системы. При v-(Oc=2nf {F - частота суперизации) имеет место однополярная последовательность с частотой повторения F, при v-mu\=nF - двухполяр-ная последовательность с частотой повторения F/2. Удвоитель частоты У осуществляет обратную связь по Рис. 5.32. Структурная схема установки для--регистрации сигналов ядерного квадрупольного резонанса с параметрическим СР 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [61] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 |