ЛИНИЯ ЗАДЕРЖКИ
DELAY LINE

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам временной задержки импульсных и периодических сигналов.
Уровень техники.
4
5
-1
-1
Известна «Линия задержки» (далее коаксиальный кабель), содержащая металлический экран и центральный металлический проводник, расположенные коаксиально и разделенные диэлектриком. Материал, из которого изготовлены экран и центральный проводник, обладает удельной электропроводностью 10-10 Ом см (см. «Справочник по интегральным микросхемам», Москва, «Энергия», 1980 г., стр.609, «Важенина З.П., Волкова Н.Н., Чадович И.И. «Методы и схемы временной задержки импульсных сигналов», Москва, Энергия, 1971, с.210-213).
Недостатком указанной линии задержки является то, что для получения необходимого времени задержки требуется длина кабеля, определяемая скоростью распространения электрических импульсов, которая одного порядка со скоростью света в вакууме (см. Прохоров A.M., «Физическая энциклопедия», Москва, Советская энциклопедия, 1990, т.2, с.593), что определяет большую длину линии.
-1
-1
Известна «Линия задержки» (далее электролитический коаксиальный кабель), содержащая металлический экран и центральный проводник, выполненный из электролита с удельной электропроводностью менее 0,1 Ом см, расположенные коаксиально и разделенные диэлектриком, время задержки импульсных электрических сигналов на единицу длины может быть практически любым, но более времени, определяемого скоростью направленного движения ионов. (см. Авторское свидетельство №1424689 СССР, МКИ Н03Н 7/30, Линия задержки, Лифановский В.А.,1986 // Изобретения. Полезные модели, №10/2001).
Недостатком указанной линии задержки является то, что центральный проводник выполнен из электролита, что не позволяет использовать ее непосредственно в схемах, выполненных из металлов и твердых электролитов.
4
5
-1
-1
-1
-1
Известна «Линия задержки» (далее электролитический коаксиальный кабель), содержащая экран, выполненный из электролита с удельной электропроводностью более 10-10 Ом см и центральный проводник, выполненный из электролита с удельной электропроводностью менее 0,1 Ом см, расположенные коаксиально и разделенные диэлектриком (см. Патент №1716933 РФ, МКИ Н03Н 7/30, Линия задержки, Лифановский В.А., 1993. // Изобретения. Полезные модели, №10/2001).
Недостатком указанной Линии задержки является то, что центральный проводник выполнен из электролита, что не позволяет использовать ее непосредственно в схемах, выполненных из металлов и твердых электролитов, в схемах, общий экран в которых выполнен из электролита.
Наиболее близкими к изобретению являются последние два аналога, содержащие металлический или электролитический экран и центральный проводник, выполненный из электролита, расположенные коаксиально и разделенные диэлектриком.
Общим недостатком указанных устройств является то, что центральный проводник выполнен из электролита, что усложняет использование устройств в схемах, выполненных на твердой основе.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. создание линии задержки, обладающей практически любым временем задержки импульсных электрических сигналов на единицу длины, пригодной для непосредственного использования в электронных схемах, выполненных на твердой основе (металлах, твердых электролитах), в которых скорость распространения электрических импульсов может иметь любое значение, меньшее скорости света в вакууме.
-1
-1
4
5
-1
-1
Техническое решение для реализации поставленной задачи заключается в том, что центральный проводник выполняется из твердого проводника с удельной электропроводностью менее 0,1 Ом см, экран выполнен из металла или электролита с электропроводностью более 10-10 Ом см, которые разделены непрерывным диэлектриком в виде полого цилиндра, плотно прилегающим к центральному проводнику, а непрерывный экран плотно прилегает к диэлектрику.
Общими отличительными признаками являются: центральный проводник, экран, диэлектрик между ними, расположенные коаксиально.
-1
-1
Существенными отличительными признаками являются: центральный проводник выполнен из твердого проводника с удельной электропроводностью менее 0,1 Ом см, диэлектрик и экран непрерывны и плотно прилегают друг к другу и к центральному проводнику.
-1
-1
Возможность достижения указанной цели, как показывает опыт, достигается тем, что в коаксиальном кабеле, в котором удельная электропроводность центрального проводника менее 0,1 Ом см, скорость распространения основания переднего фронта одиночного импульса может принимать любое значения от скорости, близкой к скорости в вакууме, до скорости движения заряженных частиц в проводнике. («Человек и электромагнитные поля», тезисы докладов 2 Международной конференции, Саров, 2007, с.60). Величина скорости, следовательно, задержка в распространении, определяется параметрами кабеля: удельной электропроводностью, размерами, типом и концентрацией свободных носителей, материалом диэлектрика, конструкцией исполнения.
Примеры конкретного исполнения.
-5
-4
-2
6
-1
-l
-6
5
1) Центральный проводник диаметром d=8×10 м, длиною l=0,74 м, окружен диэлектриком (из полистирола), имеет внешний диаметр D=2,8×10 м. Центральный проводник, окруженный диэлектриком, намотан на каркас из фарфора в виде цилиндра с внешним диаметром К=1,6×10 м. Экран выполнен из меди. Сопротивление центрального проводника R=2,2×10 Ом, удельная электропроводность равна σ=0,1 Ом cм. Время задержки t=10 сек. Скорость распространения сигнала v=7,5×10 м/сек.
2) Варианты 1, 2 и 3 смотрите в таблице №1.
Таблица №1
N
d центр. пров.
D экран
1 м
Экран
Диэлектрик
R×10<sup>6</sup> м
σ Ом<sup>-1</sup> см<sup>-1</sup>
t×10<sup>-6</sup> с
v×10<sup>4</sup> м/с
×10<sup>-4</sup> м
1
0,8
2,8
0,74
Медь
Полистирол
2,2
0,1
1
75
2
6,4
8,4
0,32
Электролит
Полистирол
15
7×10<sup>-3</sup>
15
2,14
3
5,5
2,5
0,35
Электролит
Полистирол
33
4,3×10<sup>-4</sup>
30
1,2