Гиротропные среды в технике СВЧ. Малков Н.А. - 26 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

У К А З А Н И Е : ПРИ РАСЧЕТЕ УЧЕСТЬ, ЧТО ν>>ω−ω
H
, И ПРЕНЕБРЕЧЬ ПОТЕРЯМИ В
ФЕРРИТЕ.
ОТВЕТ: 8,4 ММ.
4 ПЛОСКАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ВОЛНА ПАДАЕТ ПО НОРМАЛИ ИЗ ВАКУУМА НА
КРИСТАЛЛ САПФИРА (
32
OAl ) С ТЕНЗОРОМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ
()
zz
yy
xx
ε
ε
ε
=ε
00
00
00
.
ГРАНИЦА РАЗДЕЛА ВОЗДУХ–ДИЭЛЕКТРИК ПАРАЛЛЕЛЬНА ОСИ КРИСТАЛЛА (ОСЬ Z).
НАЙТИ КОЭФФИЦИЕНТЫ ОТРАЖЕНИЯ ОБЫКНОВЕННОЙ И НЕОБЫКНОВЕННОЙ
ВОЛН НА ЧАСТОТЕ 10 ГГЦ, НА КОТОРОЙ
2,13=ε=ε
yyxx
И 4,11
=
ε
zz
.
Ответ: –0,567; –0,557.
3 ОСНОВНЫЕ ТИПЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИБОРОВ СВЧ
НА ФЕРРИТАХ
3.1 ФЕРРИТЫ ДЛЯ УСТРОЙСТВ СВЧ
Металлические магнитные материалы на СВЧ не применяют, так как вследствие малого электрического
сопротивления они являются идеальными отражателями СВЧ-волн. Ферриты, обладая удельным электри-
ческим сопротивлением в миллионы раз более высоким, чем металлы, пропускают волну СВЧ без значи-
тельных отражений или потерь. Однако в процессе прохождения через феррит волна может активно
взаимодействовать с вращающимися электронами, определяющими магнитные свойства вещества. В резуль-
тате такого взаимодействия меняются структура поля, скорость распространения волны и возникают раз-
личные эффекты, например эффект Фарадея.
Ферриты позволили создать:
1) устройства СВЧ, не удовлетворяющие принципу взаимности, т.е. имеющие существенно различ-
ные характеристики для разных направлений распространения энергии (вентили и циркуляторы);
2) устройства СВЧ с быстроуправляемыми параметрами (фазовращатели, переключатели и др.).
Ферритовые устройства СВЧ в качестве обязательного элемента имеют в радиоволноводе феррито-
вый вкладыш, различный по форме и свойствам, размещенный по-разному внутри волновода и находя-
щийся под действием управляющих (постоянных или переменных) полей.
Полдер показал, что однородное переменное магнитное поле
h диапазона СВЧ, приложенное к
равномерно намагниченному и насыщенному вдоль оси
z
полем
0
Η образцу феррита, создает в образце
магнитную индукцию, составляющие которой можно представить так:
µ=
+µ=
−µ=
,
;
;
0 zz
xyy
yxx
hb
jkhhb
jkhhb
(3.1)
где
00
22
0
0
22
0
00
0
;; H
I
k
I
γ=ω
ω−ω
ωγµ
=
ω−ω
ωγµ
+µ=µ
.
В приведенных выражениях приняты следующие обозначения: 035,0
=
γ
МГц/(А/м) гиромагнитное
отношение;
0
ω – частота прецессии электрона, помещенного в постоянное поле
0
H (частота гиромаг-
нитного резонанса); ω – частота переменного поля СВЧ; k – коэффициент. Остальные обозначения со-
ответствуют принятым ранее. Под полем
0
H надо понимать внутреннее поле, действующее в образце.
Из выражений (3.1) видно, что составляющая
x
h вектора поля СВЧ, действующая по оси
x
, создает
компоненты высокочастотной магнитной индукции как в направлении оси
x
, так и в направлении оси
y , то же относится и к составляющей
y
h . Это указывает на возможность перехода энергии электромаг-
нитной волны из одной плоскости поляризации в плоскость, ей перпендикулярную.

Страницы