350 руб
Журнал «Электромагнитные волны и электронные системы» №11 за 2013 г.
Статья в номере:
Метод измерения спектра микроволновых импульсов, основанный на обработке огибающих сигналов, прошедших через полосно-пропускающие фильтры
Ключевые слова: итерационный алгоритм микроволновый фильтр спектр микроволнового импульса огибающая микроволнового импульса микроволновый детектор
Авторы:
М.Б. Гойхман - мл. науч. сотрудник, Институт прикладной физики РАН (Нижний Новгород) А.В. Громов - мл. науч. сотрудник, Институт прикладной физики РАН (Нижний Новгород) С.П. Марьев - вед. программист, Институт прикладной физики РАН (Нижний Новгород) А.В. Палицин - к.ф.-м.н., науч. сотрудник, Институт прикладной физики РАН (Нижний Новгород) Ю.В. Родин - вед. инженер, Институт прикладной физики РАН (Нижний Новгород) С.Е. Фильченков - к.ф.-м.н., науч. сотрудник, Институт прикладной физики РАН (Нижний Новгород)
Аннотация:
Разработан метод измерения спектральных характеристик выходного излучения мощных микроволновых источников. Метод позволяет восстанавливать высокочастотное заполнение, используя лишь информацию об амплитуде импульсных сигналов, прошедших через полосно-пропускающий перестраиваемый фильтр (фильтры). Метод основан на итерационной компьютерной обработке измеренных амплитуд сигналов с использованием передаточных функций фильтров и не требует применения высокочастотной регистрирующей аппаратуры, достаточно обеспечить лишь измерение сигналов, полученных с помощью микроволновых детекторов. В численном моделировании предлагаемый метод был проверен на устойчивость к нескольким факторам, которые могут присутствовать в эксперименте. Проверка показала, что метод устойчив как к нестабильности центральной частоты от импульса к импульсу порядка 1%, так и к временному сдвигу порядка 10 периодов высокочастотного заполнения. Экспериментальная реализация метода позволила восстановить радиоимпульс и, соответственно, спектр выходного излучения релятивистской лампы обратной волны (ЛОВ) по измеренным амплитудам сигналов, прошедших через полосно-пропускающий перестраиваемый фильтр. Для сравнения спектр данной ЛОВ был также измерен с помощью гетеродинного метода. Расхождение между центральными частотами спектров, измеренных двумя методами, составило не более 0,5%. Продвижение метода в более высокие частоты определяется, в основном, характеристиками используемых фильтров и детекторов и, по мнению авторов, метод вполне реализуем во всем миллиметровом диапазоне длин волн.
Страницы: 51-57
Список источников

  1. Каценеленбаум Б.3., Семенов В.В. Синтез фазовых корректоров, формирующих заданное поле // РиЭ. 1967. № 12. С. 244-251.
  2. Gerchberg R.W., Saxton W.O. A practical algorithm for the determination of phase from image and diffraction plane pictures // Optic. 1972. V. 35. № 2. Р. 237-246
  3. Chirkov A.V., Denisov G.G., Aleksandrov N.L. 3D wavebeam field reconstruction from intensity measurements in a few cross sections // Optics Communications. 1995. V.115. Р. 449-452.
  4. Kuzikov S.V. Optimization and synthesis of passive pulse compressors based on reflectionless cavities // Int. J. IRMMW.1998. V. 19. № 5.Р. 771-784.
  5. Белоусов В.И., Зеленцов В.И., Офицеров М.М., Райзер М.Д., Цопп Л.Э. Высокочастотные измерения в релятивистской электронике // Релятивистская высокочастотная электроника. Горький. 1979. С. 275-292.
  6. Gunin A.V., Klimov A.I., Korovin S.D., Kurkan I.K., Pegel I.V., Polevin S.D., Roitman A.M., Rostov V.V., Stepchenko A.S., Totmeninov E.M.Relativistic X-band BWO with 3-GW output power // IEEE Transactions on Plasma Science. 1998. V. 26. Is. 3. Р. 326-331.
  7. Винтизенко И.И., Новиков С.С. Релятивистские магнетронные СВЧ-генераторы с внешней связью // ЖТФ. 2010. Т. 80. Вып. 11. С. 95-104.
  8. Дейчули М.П., Кошелев В.И. Многоволновой черенковский генератор с линейно поляризованным излучением // Радиотехника и электроника. 2013. Т. 58. № 8. С. 829-841.
  9. Патент РФ № 2010106560/07,  24.02.2010. Палицин А.В., Родин Ю.В., Хозин М.А.Перестраиваемый полосно-пропускающий волноводный фильтр для измерения частоты мощного микроволнового излучения // Патент России №2421852. 2011. Бюл. №17. 
  10. Dagys M., Kancleris Z., Simniskis R., Schamiloglu E., Agee F.J. Resistive sensor: Device for high-power microwave pulse measurement // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 2001.V. 43. № 5. Р. 64-79.
  11. Климов А.И., Куркан И.К., Полевин С.Д., Ростов В.В., Тотьменинов Е.М. Мультигигаваттная релятивистская лампа обратной волны сантиметрового диапазона с модулирующим резонансным рефлектором // Письма в ЖТФ. 2008. Т. 34. Вып. 6. С. 23-29.
  12. Ельчанинов А.А., Климов А.И., Романченко И.В., Ростов В.В., Педос М.С., Рукин С.Н., Шарыпов К.А., Шпак В.Г., Шунайлов С.А., Ульмаскулов М.Р., Яландин М.И. Двухканальный релятивистский генератор встречной волны диапазона 8 mm с управляемой разностью фаз и мощностью 230 MW в канале // Письма в ЖТФ. 2013. Т. 39. Вып. 20. С. 49-56.
  13. Белоусов В.И., Голубятников Г.Ю., Морев А.В., Родин Ю.В., Шагиев Ю.М. Гетеродинная система измерения спектра мощного наносекундного   сверхвысокочастотного импульса // ПТЭ. 1990. № 3. С. 133-136.