Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот
Рассмотрены ограничения, возникающие при создании квазиоптических поляризационных аттенюаторов в терагерцевом диапазоне частот, связанные со снижением качества решеточных поляризаторов. На основании сравнения различных вариантов построения таких аттенюаторов сделан вывод о преимуществах аттенюатор...
Збережено в:
| Дата: | 2007 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України
2007
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/10765 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот / В.И. Безбородов, В.К. Киселев, Е.М. Кулешов, М.С. Яновский // Радіофізика та електроніка. — 2007. — Т. 12, № 2. — С. 451-455. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-10765 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Безбородов, В.И. Киселев, В.К. Кулешов, Е.М. Яновский, М.С. 2010-08-06T13:50:48Z 2010-08-06T13:50:48Z 2007 Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот / В.И. Безбородов, В.К. Киселев, Е.М. Кулешов, М.С. Яновский // Радіофізика та електроніка. — 2007. — Т. 12, № 2. — С. 451-455. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1028-821X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/10765 621.372.852 Рассмотрены ограничения, возникающие при создании квазиоптических поляризационных аттенюаторов в терагерцевом диапазоне частот, связанные со снижением качества решеточных поляризаторов. На основании сравнения различных вариантов построения таких аттенюаторов сделан вывод о преимуществах аттенюаторов с проходными Н-поляризаторами. Приведены результаты испытания таких аттенюаторов на основе полого диэлектрического и металлодиэлектрического волноводов. Розглянуто обмеження, які виникають при створенні квазіоптичних поляризаційних атенюаторів у терагерцовому диапазоні частот, які зв'язані із зниженням якості граткових поляризаторів. На основі порівняння різних варіантів побудови таких атенюаторів зроблено висновок про переваги атенюаторів з прохідними Н-поляризаторами. Подано результати дослідження таких атенюаторів на основі порожнистого діелектричного та метало-діелектричного хвильоводів. The loss of quality of grating polarizers operating in terahertz frequency range results in the limitations of inserted attenuation interval indicated by direct reading scale of polarization attenuator and occurrence of parasitic orthogonally polarized signal on the attenuator output. The comparison of different modifications of polarization attenuators including transmitting and reflective polarizers has allowed to make conclusion of merits of attenuators including transmitting polarizers. The examples of the attenuators realized on the basis of hollow dielectric and metal-dielectric waveguides are presented. ru Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України Прикладная радиофизика Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот Квазіоптичні поляризаційні атенюатори у терагерцевому діапазоні частот Quasioptical polarization attenuators in the terahertz frequency range Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот |
| spellingShingle |
Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот Безбородов, В.И. Киселев, В.К. Кулешов, Е.М. Яновский, М.С. Прикладная радиофизика |
| title_short |
Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот |
| title_full |
Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот |
| title_fullStr |
Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот |
| title_full_unstemmed |
Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот |
| title_sort |
квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот |
| author |
Безбородов, В.И. Киселев, В.К. Кулешов, Е.М. Яновский, М.С. |
| author_facet |
Безбородов, В.И. Киселев, В.К. Кулешов, Е.М. Яновский, М.С. |
| topic |
Прикладная радиофизика |
| topic_facet |
Прикладная радиофизика |
| publishDate |
2007 |
| language |
Russian |
| publisher |
Інститут радіофізики і електроніки ім. А.Я. Усикова НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Квазіоптичні поляризаційні атенюатори у терагерцевому діапазоні частот Quasioptical polarization attenuators in the terahertz frequency range |
| description |
Рассмотрены ограничения, возникающие при создании квазиоптических поляризационных аттенюаторов в терагерцевом
диапазоне частот, связанные со снижением качества решеточных поляризаторов. На основании сравнения различных вариантов
построения таких аттенюаторов сделан вывод о преимуществах аттенюаторов с проходными Н-поляризаторами. Приведены результаты испытания таких аттенюаторов на основе полого диэлектрического и металлодиэлектрического волноводов.
Розглянуто обмеження, які виникають при створенні квазіоптичних поляризаційних атенюаторів у терагерцовому диапазоні частот, які зв'язані із зниженням якості граткових поляризаторів. На основі порівняння різних варіантів побудови таких атенюаторів зроблено висновок про переваги атенюаторів з прохідними Н-поляризаторами. Подано результати дослідження таких атенюаторів на основі порожнистого діелектричного та метало-діелектричного хвильоводів.
The loss of quality of grating polarizers operating in terahertz frequency range results in the limitations of inserted attenuation interval indicated by direct reading scale of polarization attenuator and occurrence of parasitic orthogonally polarized signal on the attenuator output. The comparison of different modifications of polarization attenuators including transmitting and reflective polarizers has allowed to make conclusion of merits of attenuators including transmitting polarizers. The examples of the attenuators realized on the basis of hollow dielectric and metal-dielectric waveguides are presented.
|
| issn |
1028-821X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/10765 |
| citation_txt |
Квазиоптические поляризационные аттенюаторы в терагерцевом диапазоне частот / В.И. Безбородов, В.К. Киселев, Е.М. Кулешов, М.С. Яновский // Радіофізика та електроніка. — 2007. — Т. 12, № 2. — С. 451-455. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT bezborodovvi kvazioptičeskiepolârizacionnyeattenûatoryvteragercevomdiapazonečastot AT kiselevvk kvazioptičeskiepolârizacionnyeattenûatoryvteragercevomdiapazonečastot AT kulešovem kvazioptičeskiepolârizacionnyeattenûatoryvteragercevomdiapazonečastot AT ânovskiims kvazioptičeskiepolârizacionnyeattenûatoryvteragercevomdiapazonečastot AT bezborodovvi kvazíoptičnípolârizacíiníatenûatoriuteragercevomudíapazoníčastot AT kiselevvk kvazíoptičnípolârizacíiníatenûatoriuteragercevomudíapazoníčastot AT kulešovem kvazíoptičnípolârizacíiníatenûatoriuteragercevomudíapazoníčastot AT ânovskiims kvazíoptičnípolârizacíiníatenûatoriuteragercevomudíapazoníčastot AT bezborodovvi quasiopticalpolarizationattenuatorsintheterahertzfrequencyrange AT kiselevvk quasiopticalpolarizationattenuatorsintheterahertzfrequencyrange AT kulešovem quasiopticalpolarizationattenuatorsintheterahertzfrequencyrange AT ânovskiims quasiopticalpolarizationattenuatorsintheterahertzfrequencyrange |
| first_indexed |
2025-11-25T09:57:45Z |
| last_indexed |
2025-11-25T09:57:45Z |
| _version_ |
1850509517353123840 |
| fulltext |
__________
ISSN 1028-821X Радиофизика и электроника, том 12, №2, 2007, с. 451-455 © ИРЭ НАН Украины, 2007
УДК 621.372.852
КВАЗИОПТИЧЕСКИЕ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ АТТЕНЮАТОРЫ В
ТЕРАГЕРЦЕВОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ
В. И. Безбородов, В. К. Киселев, Е. М. Кулешов, М. С. Яновский
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины,
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: kiseliov@ire.kharkov.ua
Рассмотрены ограничения, возникающие при создании квазиоптических поляризационных аттенюаторов в терагерцевом
диапазоне частот, связанные со снижением качества решеточных поляризаторов. На основании сравнения различных вариантов
построения таких аттенюаторов сделан вывод о преимуществах аттенюаторов с проходными Н-поляризаторами. Приведены ре-
зультаты испытания таких аттенюаторов на основе полого диэлектрического и металлодиэлектрического волноводов. Ил. 5.
Табл. 1. Библиогр.: 7 назв.
Ключевые слова: терагерцевый диапазон, квазиоптика, поляризационные аттенюаторы.
В коротковолновом участке миллиметро-
вого диапазона и в длинноволновом участке суб-
миллиметрового диапазона волн нашли примене-
ние прямоотсчетные поляризационные аттенюа-
торы [1, 2] для квазиоптических линий передачи,
прежде всего, для полого диэлектрического луче-
вода (ПДЛ) [3] и металло-диэлектрического вол-
новода (МДВ) [4]. Квазиоптические аттенюаторы
(АТ) содержат по три последовательно включен-
ных в тракт поляризатора на основе частопериод-
ных проволочных решеток, при этом использу-
ются как проходные поляризаторы H (Н-поля-
ризаторы), так и отражающие (Е-поляризаторы).
Н-поляризатор характеризуется двумя ко-
эффициентами передачи: ET - для прошедшей
волны, поляризованной в азимутальной плоскости,
параллельной проволокам, и HT - для ортого-
нально поляризованной волны. Для идеального Н-
поляризатора 0EE TT и 1.H HT T
Е-поляризатор характеризуется двумя ко-
эффициентами отражения: ER - для отраженной
волны, поляризованной в азимутальной плоскости,
параллельной проволокам, и HR - для ортого-
нально поляризованной волны. Для идеального Е-
поляризатора 0H HR R и 1EE RR .
В АТ средний поляризатор поворачива-
ется относительно неподвижных крайних. Если
угол поворота плоскости анизотропии среднего
поляризатора , в тракт АТ с идеальными поля-
ризаторами вводится ослабление электромагнит-
ной волны по полю в sec
2
раз, и шкала АТ рас-
считывается в соответствии с формулой
40lgsecA , дБ. (1)
Если же решетка поляризатора установле-
на в диагональной плоскости Н-разветвления
лучеводов и поворачивается вокруг оси, перпен-
дикулярной ее плоскости, связь между углом
поворота плоскости анизотропии, углом поворо-
та решетки и углом падения волны на ре-
шетку дается формулой tg = sec tg . При
этом формула для расчета ослабления аттенюа-
тора A( ) принимает вид
2 220lg 1 sec tgA , дБ. (2)
Основным ограничением при создании по-
ляризационных АТ терагерцевого диапазона яв-
ляется снижение качества поляризаторов, обу-
словливающее основную погрешность АТ, по
мере повышения частоты электромагнитной вол-
ны. Решетки для таких поляризаторов обычно
осуществляются путем намотки параллельных
проволок на жесткие каркасы и дальнейшего их
закрепления путем гальванического проращива-
ния либо иным способом закрепления. Однако
при переходе в терагерцевый диапазон становит-
ся технологически затруднительным изготовле-
ние густых решеток проходных поляризаторов,
для которых параметр k
=
l/ , где l период ре-
шетки; длина волны, остается достаточно ма-
лым и при этом модуль коэффициента ТЕ доста-
точно близок к нулю, модуль ТН достаточно бли-
зок к единице, а также решеток отражающих по-
ляризаторов, для которых соответственно модуль
коэффициента RE достаточно близок к единице, а
модуль RН достаточно близок к нулю.
Ниже будут рассмотрены ограничения в
осуществлении АТ терагерцевого диапазона, обу-
словленные применением реальных поляризаторов.
Это ограничения значений максимального ослабле-
ния АТ, а также наибольшего ослабления, отсчиты-
ваемого по его расчетной шкале, возрастание ос-
новной погрешности АТ при больших значениях
ослабления, а также уровня побочного, ортогональ-
но поляризованного сигнала на выходе АТ.
mailto:kiseliov@ire.kharkov.ua
В. И. Безбородов и др. /Квазиоптические поляризационные аттенюаторы…
_________________________________________________________________________________________________________________
452
В работе [1] было показано, что мини-
мальная основная погрешность аттенюатора с по-
воротным Н-поляризатором, а также наибольшее
значение его расчетного ослабления достигаются с
частопериодными решетками, для которых отно-
шение диаметра провода d к шагу l составляет
s = d/l 0,25 0,3. При этом сдвиг фазы между
прошедшими сквозь поворотную решетку Н-поля-
ризованным компонентом с амплитудой
2 cosHT
и Е-поляризованным компонентом с амплитудой
sinEHTT составляет /2 [5-7]. Соответственно
со сдвигом фазы /2 на выходе аттенюатора ока-
зываются поляризованные в одной плоскости по-
лезный сигнал cos3
HT и сигнал ошибки
sin2
EHTT . Этим достигается достаточно малое
значение основной составляющей относительной
погрешности аттенюатора, обусловленной прони-
цаемостью решетки для Е-поляризованной волны.
Эта погрешность составляет
2 40,5 tgET , и таким
образом оказывается возможным расширение ин-
тервала вводимых ослаблений (увеличение макси-
мального расчетного ослабления аттенюатора).
Аналогичные результаты получаются и в аттенюа-
торах с поворотным Е-поляризатором.
Заметим, что для решеток с k ~ 0,1 сдвиг
фазы между указанными компонентами выходного
сигнала аттенюатора остается достаточно близким к
/2 и в более широком интервале значений s ре-
шетки - при 0,15 s 0,4, что иллюстрируется зави-
симостью от s, представленной на рис. 1, где
заштрихованная область соответствует k ≤ 0,1 [5, 6].
Рис. 1. Зависимость от s
Рассмотрим работу поляризационных
аттенюаторов, в которых применяются Н- и Е-
поляризаторы в различных сочетаниях, причем
неподвижные поляризаторы в каждом случае од-
нотипны. Для анализа работы аттенюаторов вы-
берем прямоугольную систему координат с осью
z, направленной вдоль оси приборов (вдоль на-
правления распространения волны), и осью х,
совпадающей с плоскостью поляризации линей-
но- поляризованного колебания на входе. При
этом поляризационные матрицы рассеяния про-
ходных (Н) и отражающих (Е) поляризаторов в
собственных базисах, совпадающих с выбранной
системой координат, имеют соответственно сле-
дующий вид:
E
H
H
jT
T
S
0
0^
,
H
E
E
jR
R
S
0
0^
. (3)
Поляризационная матрица рассеяния атте-
нюатора
^
S ( ) получается путем перемножения
соответствующих поляризационных матриц рас-
сеяния поляризаторов и матриц поворота. При по-
даче на вход линейно-поляризованного колебания
единичной амплитуды
0
1
вхЕ
1
0
вхE
вол-
на на выходе аттенюатора
^
вых
( )1
( )
( )0
x
y
E
E S
E
. (4)
При этом основные параметры аттенюа-
тора определяются следующим образом:
- начальное поляризационное ослабление
(без учета омических и диффракционных потерь
в тракте)
нач 20lg (0 )xA E
; (5)
- максимальное вводимое ослабление
max 20lg (90 )xA E
; (6)
- погрешность аттенюатора (отклонение ос-
лабления от расчетного значения, отсчитываемо-
го по шкале аттенюатора) для сигнала рабочей
поляризации, принимаемого поляризационно-
избирательным приемником
AEA x )(lg20 ; (7)
- отношение в децибелах сигналов рабочей
(полезной) и ортогональной (побочной) поляри-
зации на выходах аттенюатора
)(
)(
lg20
x
y
E
E
B ; (8)
- погрешность аттенюатора для полного вы-
ходного сигнала, принимаемого поляризационно
неизбирательным приемником
22
непол. 10lg ( ) ( )x yA E E A . (9)
Необходимость учета погрешности АТ
при использовании поляризационно неизбира-
тельного приемника здесь обусловлена тем,что в
терагерцевом диапазоне частот помимо исполь-
зования поляризационно-избирательных при-
емников (например, с кристаллическими детекто-
рами) широко используются также поляризацион-
но неизбирательные оптико-акустические прием-
ники электромагнитного излучения.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
S
120
100
80
60
,
В. И. Безбородов и др. /Квазиоптические поляризационные аттенюаторы…
_________________________________________________________________________________________________________________
453
Результаты рассмотрения аттенюаторов
различных видов сведены в таблице. В строке 1
таблицы схематически представлен вид АТ, а в
строках 2-6 результаты расчета параметров этих
АТ по формулам (5)-(9) в предположении, что ре-
шетки всех поляризаторов идентичны и для них
выполняется соотношения ТE << ТH и RЕ >> RH.
______________________________________________________
Результаты рассмотрения аттенюаторов различных видов
№
Пара-
метр
Вид аттенюатора
1 2 3 4
1
2
Анач,
дБ
320lg HT 220lg E HR T 220lg H ET R 320lg ER
3
Амакс,
дБ
20lg ET 20lg ET 20lg HR 20lg HR
4 A, дБ 2 410lg(1 tg )ET 2 410lg(1 tg )ET 2 410lg(1 tg )HR 2 410lg(1 tg )HR
5 B, дБ
2
2 2
20lg
10lg(ctg
tg )
E
E
T
T
2
2 2
20lg
10lg(ctg
tg )
H
E
R
T
2
2 2
20lg
10lg(ctg
tg )
E
H
T
R
2
2 2
20lg
10lg(ctg
tg )
H
H
R
R
6
Анепол,
дБ
2 4
2 2
1 tg
10lg
tg
E
E
T
T
2 4
2 2
1 tg
10lg
tg
E
H
T
R
2 4
2 2
1 tg
10lg
tg
H
E
R
T
2 4
2 2
1 tg
10lg
tg
H
H
R
R
______________________________________________________
Как видно из таблицы, лишь начальное по-
ляризационное ослабление зависит от ER и HT .
Вклад ослабления решеток в начальное ослабление
АТ незначителен. В терагерцевом диапазоне суще-
ственно больший вклад в начальное ослабление
дает затухание в поляризаторах, выполненных на
основе ПДЛ, либо в прямоугольных разветвлениях
поляризаторов, выполненных на основе МДВ.
Все остальные параметры зависят только
от HR и ET , причем максимальное вводимое ос-
лабление maxA и погрешность для основной поля-
ризации A определяются поляризующими свой-
ствами среднего поворотного поляризатора, а от-
ношение сигналов рабочей и ортогональной поля-
ризации B и погрешность при приеме поляриза-
ционно неизбирательным приемником неполA -
как свойствами поворотного, так и неподвижных
поляризаторов. В связи с этим представляет инте-
рес сопоставить эффективности Н- и Е-поля-
ризаторов, или другими словами выяснить, как
зависит отношение RН /
ТЕ от параметров и s
применяемой решетки.
Анализ результатов расчета RН и ТЕ реше-
ток в широком интервале значений k и s, проведен-
ный по формулам работ [5], [7], показал, что для
применяемых в терагерцевом диапазоне решеток с
k=0,01 0,2 и s = 0,1 0,4 отношение RН / ТЕ сущест-
венно зависит от s и практически не зависит от k.
Результаты анализа представлены на рис. 2 в виде
зависимости отношения RН / ТЕ решеток от s при
двух углах падения волны на решетку -0 и 45 .
При этом угол =45
0
взят для случая расположе-
ния проволок решеток перпендикулярно плоскости
падения волны (при расположении проволок в
плоскости падения волны на решетку случай
= 45 , по-видимому, существенно не отличается
от случая = 0 ).
Рис. 2. Зависимость отношения RH / TE от s: кривая 1 для =0 ;
кривая 2 для =45
RH /TE, дБ
5
0
-5
-10
-15
1
2
S 0,35 0,25 0,3 0,2 0,15
В. И. Безбородов и др. /Квазиоптические поляризационные аттенюаторы…
_________________________________________________________________________________________________________________
454
Для = 45 и решеток с s ~ 0,3 схемное
построение аттенюаторов не влияет на их пара-
метры. При использовании решеток с s 0,32-0,33
большее значение максимального ослабления и
меньшая погрешность для основной поляризации
реализуются с Н-поляризаторами, а при использо-
вании решеток с s 0,32-0,33 - с Е-поляризаторами.
Для рекомендуемых к применению и
реализуемых в терагерцевом диапазоне реше-
ток с s ~ 0,25 преимущество Е-поляризаторов
невелико, и более предпочтительным является
использование Н-поляризаторов, включение ко-
торых в тракт не приводит к изменению направ-
ления пучка и к связанными с таким изменением
возможными угловыми ошибками прибора.
На рис. 3 приведены расчетные зависимо-
сти основной составляющей погрешности АТ
для ослабления сигнала рабочей поляризации на
частоте 0,89 ТГц, принимаемого поляризацион-
но-избирательным приемником, при использо-
вании в Н-поляризаторах решеток трех типов:
20х5 мкм; 40х10 мкм; 80х20 мкм (соответствен-
но кривые 1, 2, 3).
Рис. 3. Основная составляющая погрешности АТ на частоте
0,89 ТГц с решетками: 20х5 мкм (кривая 1); 40х10 мкм (кри-
вая 2); 80х20 мкм (кривая 3); 40х15 мкм (кривая 4)
На рис. 4 приводится расчетная зависи-
мость относительного уровня сигнала побочной
поляризации на выходе АТ при использовании
таких же решеток. Рассмотренная основная со-
ставляющая погрешности АТ является система-
тической, знак которой и величина для рабочей
длины волны и для выбранных параметров реше-
ток нам известны. В связи с этим при проектиро-
вании АТ для работы в заданном диапазоне час-
тот его шкала может быть рассчитана с учетом
данной поправки на средней частоте диапазона.
Это существенно снизит основную составляю-
щую погрешности на краях диапазона, при этом в
коротковолновом участке заданного диапазона
она будет входить в полную погрешность АТ со
знаком -, а в длинноволновом - со знаком +.
Рис. 4. Относительный уровень сигнала побочной поляриза-
ции на выходе АТ при использовании таких же решеток
Для решеток с s ~ 0,4 применение Н-по-
ляризаторов позволяет получить большее макси-
мальное ослабление и меньшую погрешность по
сравнению с применением Е-поляризаторов. Для
решеток с s ~ 0,15 применение Е-поляризаторов
позволяет получить максимальное ослабление на
~ 20 дБ больше и меньшую погрешность по срав-
нению с применением Н-поляризаторов. Однако
выполнение решеток с k < 0,1 и s < 0,2 в терагер-
цевом диапазоне связано со значительными тех-
нологическими трудностями.
Все изложенное позволяет сделать за-
ключение о предпочтительности использования
в терагерцевом диапазоне частот (во всяком
случае, в его длинноволновой части) АТ с Н-
поляризаторами, в которых решетка выполнена с
s ~ 0,4.
Испытание прямоотсчетного АТ на осно-
ве ПДЛ диаметром 20 мм с тремя идентичными
Н-поляризаторами с решетками из вольфрамовой
проволоки диаметром 10 мкм, намотанной с пе-
риодом 30 мкм, было проведено на частоте
0,89 ТГц, генерируемой газовым НCN лазером.
Такой АТ имеет максимальное ослабление 30 дБ,
максимальное ослабление, отсчитываемое по
расчетной шкале, 20 дБ. Полная погрешность АТ
не превышает (0,1 + 0,03А), дБ, где А - ослабле-
ние по шкале в децибелах. Начальное ослабление
АТ менее 0,6 дБ, КСВН - менее 1,05.
Также осуществлен и испытан АТ на ос-
нове полого металло-диэлектрического волновода
квадратного поперечного сечения 10х10 мм c по-
ляризующими решетками 40х10 мкм. В диапазо-
не 0,26 ТГц максимальное ослабление такого ат-
тенюатора 35 дБ, расчетная шкала ослаблений
А=(0...25) дБ, начальное ослабление 0,3 дБ,
КСВН < 1,05. Погрешность АТ (0,1+ 0,02А), дБ.
Фото внешнего вида этого АТ представлено на
рис. 5.
А, дБ
В, дБ
0 10 20 30
-30
-20
-40
1
2
3
4
А, дБ
А, дБ
-2
-1
0 10 20
1 2 3
4
В. И. Безбородов и др. /Квазиоптические поляризационные аттенюаторы…
_________________________________________________________________________________________________________________
455
Рис. 5. Аттенюатор на основе МДВ
1. Яновский М. С., Князьков Б. Н., Кулешов Е. М. Поляриза-
ционные аттенюаторы для квазиоптического тракта // Изв.
вузов. Радиоэлектроника. - 1974. - 17, №9. - С.49-54.
2. Безбородов В. И., Киселѐв В. К., Князьков Б. Н. и др.
Сверхширокополосный квазиоптический поляризационный
аттенюатор для металлодиэлектрического волновода // Ра-
диофизика и электроника - Харьков: Ин-т радиофизики и
электрон. НАН Украины. - 1998. - 3, №1. - С.102-104.
3. А.с. 302054 СССЗ БИ. Диэлектрический лучевод субмил-
лиметрового диапазона волн / Ахиезер А. Н., Горош-
ко А. И. и др. // Открытия. Изобретения. - 1972. - №8.
4. Казанцев Ю. Н., Харлашкин О. А. Прямоугольные волно-
воды класса «полый диэлектрический канал» // Радиотех-
ника и электроника. - 1978. - 23, №10. - С.2060-2068.
5. Вайнштейн Л. А. К электродинамической теории решеток //
Электроника больших мощностей. - 1963. - №2. -С.26-74.
6. Киселѐв В. К., Кушта Т. М., Литвинов Д. Д. Методика
расчета решеточных поляризационных разделителей для
квазиоптических поляриметров // Изв. вузов. Радиоэлек-
троника. - 1987. - 30, №5. - С28-32.
7. Шестопалов В. П., Литвиненко Л. Н. и др. Дифракция
волн на решетках. - Харьков: Изд-во ХГУ, 1973. - 287с.
QUASIOPTICAL POLARIZATION
ATTENUATORS IN THE TERAHERTZ
FREQUENCY RANGE
V. I. Bezborodov, V. K. Kiseliov,
Ye. M. Kuleshov, M. S. Yanovsky
The loss of quality of grating polarizers operating in terahertz
frequency range results in the limitations of inserted attenuation
interval indicated by direct reading scale of polarization attenua-
tor and occurrence of parasitic orthogonally polarized signal on
the attenuator output. The comparison of different modifications
of polarization attenuators including transmitting and reflective
polarizers has allowed to make conclusion of merits of attenua-
tors including transmitting polarizers. The examples of the atte-
nuators realized on the basis of hollow dielectric and metal-
dielectric waveguides are presented.
Key words: terahertz range, quasioptics, polarization attenuators.
КВАЗІОПТИЧНІ ПОЛЯРИЗАЦІЙНІ
АТЕНЮАТОРИ У ТЕРАГЕРЦЕВОМУ
ДІАПАЗОНІ ЧАСТОТ
В. І. Безбородов, В. К. Кісельов,
Є. М. Кулешов, М. С. Яновський
Розглянуто обмеження, які виникають при створен-
ні квазіоптичних поляризаційних атенюаторів у терагерцово-
му диапазоні частот, які зв'язані із зниженням якості гратко-
вих поляризаторів. На основі порівняння різних варіантів
побудови таких атенюаторів зроблено висновок про переваги
атенюаторів з прохідними Н-поляризаторами. Подано резуль-
тати дослідження таких атенюаторів на основі порожнистого
діелектричного та метало-діелектричного хвильоводів.
Ключові слова: терагерцовий діапазон, квазіопти-
ка, поляризаційні атенюатори.
Рукопись поступила 23 марта 2007 г.
|