ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
спиновых волн. Внешне это проявляется как резкое увеличение потерь в феррите (уменьшение доброт-
ности ФР при определенной (пороговой) амплитуде СВЧ сигнала).
Конструктивно ограничители СВЧ мощности аналогичны полосно-пропускающим фильтрам (см.
рис. 3.2). Типичный вид основной характеристики ограничителя – зависимости мощности выходного
сигнала Р
вых
от мощности сигнала на входе Р
вх
представлен на рис. 3.5. При Р
вх
< Р
пор
ограничитель ра-
ботает как линейный полосно-пропускающий фильтр. При Р
вх
>Р
пор
с увеличением Р
вх
увеличения пе-
ременной составляющей намагниченности ФР не происходит и значение Р
вых
стабилизируется.
На величину Р
пор
оказывает влияние соотношение между частотой СВЧ
сигнала ω и граничными частотами
H
ω
и
⊥
ω
спектра спиновых волн. При
этом существенно, что резонансная частота ФР, которая обычно в ограничи-
телях равна частоте сигнала, определяется величиной внешнего намагничи-
вавшего поля Н
0е
, а частоты
H
ω
и
⊥
ω
– величиной постоянного поля внутри
ФР Н
0е
. Поэтому диапазон частот, в котором могут быть одновременно вы-
полнены условия существования дополнительного и насыщения основного
резонансов, зависят от формы и материала ФР. Так, для ФР сферической формы на основе ИЖГ эти усло-
вия выполняются в диапазоне 1680…3360 МГц, в пределах которого реализуются минимальные значе-
ния Р
пор
≈ 10
–5
Вт. На более высоких частотах эффект ограничения достигается только за счет насыще-
ния основного резонанса и соответствующие значения Р
пор
составляют ~10
–1
Вт.
3.3 ПРИБОРЫ НА ОСНОВЕ ВОЛНОВОДОВ
С ПРОДОЛЬНО-НАМАГНИЧЕННЫМ ФЕРРИТОМ
Основным узлом приборов этого типа является секция в виде цилиндрического волновода 1 с фер-
ритовым вкладышем, представленная на рис. 3.6. Намагничивающее феррит 2 поле Н
0
, параллельное
продольной оси волновода и, следовательно, направлению распространения СВЧ волны, создается со-
леноидом 3. Длина участка волновода с ферритом соизмерима с длиной СВЧ волны, условия распро-
странения которой определяются волновыми процессами в феррите.
Рис. 3.6
Волновой процесс, возникающий и на участке волновода с ферритом под действием падающей ли-
нейно-поляризованной волны, является суперпозицией двух волн с круговой поляризацией магнитного
поля, отличающихся направлениями поляризации и значениями волновых чисел. На выходе волновода
с ферритом возбуждается линейно-поляризованная волна, плоскость поляризации которой повернута
относительно плоскости поляризации падающей волны на угол ϕ, зависящий от Н
0
, соотношения попе-
речных сечений ферритового вкладыша и волновода и величины L. Это явление называется эффектом
Фарадея в волноводе с ферритом. Направление поворота плоскости поляризации определяется направ-
лением намагничивающего поля и не зависит от направления распространения волны.
Секции, подобные изображенной на рис. 3.7 и обеспечивающие ϕ = 45°, используется в вентилях и
циркуляторах на эффекте Фарадея. В вентиле к секции присоединены два (входной и выходной) пере-
хода с прямоугольного на круглый волновод, развернутые относительно друг друга на 45° (рис. 3.7).
Во входном переходе установлена поглощающая пластина. СВЧ мощность, поданная в плечо I,
проходит без поглощения в секцию с ферритом, так как поле
E
r
основного волноводного типа перпен-
дикулярно к плоскости поглощающей пластины и не возбуждает в ней токов. После поворота плоскости
поляризация на угол ϕ = 45° СВЧ волна проходит в плечо II.
При подаче мощности со стороны плеча II происходит поворот плоскости поляризации (ϕ = 45°) в
ту же сторону. Электрическое поле в плече I оказывается поляризованным в плоскости поглощающей
пластины. Поэтому волна сильно затухает и передачи энергии из плеча II в плечо I не происходит.
Рис. 3.5
1
2
3
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- …
- следующая ›
- последняя »
