Гиротропные среды в технике СВЧ. Малков Н.А. - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

тровакуумные и ферритовые устройства СВЧ – лампы бегущей волны, гетеродинные лампы обратной
волны, циклотроны, вентили и др.
В общем случае магнитная система представляет собой сложную магнитную цепь, в которой к посто-
янному магниту могут быть подключены магнитопроводы, полюсные наконечники, магнитные шунты,
термошунты, выпрямители поля, магнитные экраны, крепежные детали и другие элементы.
Параметры магнитной системы в значительной степени определяют параметры всего устройства в
целом. Так, для электровакуумных приборов СВЧ масса магнитной системы составляет 60…90 % от об-
щей массы прибора, а стоимость – 20…50 % стоимости прибора. Разработка сложной магнитной системы
занимает 30…40 % общего объема разработки устройства.
Следовательно, проектирование магнитных систем с постоянными магнитами является важной ин-
женерно-экономической задачей.
Проектирование магнитной системы с постоянным магнитом в большинстве случаев сводится к
выбору материала, размеров магнита и конфигурации магнитной системы, обеспечивающих получение
заданного значения магнитной индукции в рабочем воздушном зазоре при наилучшем использовании
свойств материала.
Степень использования свойств материала можно оценить с помощью коэффициента использования ма-
териала σ , который представляет собой отношение магнитной энергии в воздушном зазоре к максимально
возможной энергии магнита данного объема (максимально возможная энергия соответствует идеализиро-
ванному случаю работы всего объема магнита в точке
(
)
max
BH ):
()
м
max
ppp
VBH
VHB
=σ
, (4.1)
где
−
pp
, HB
соответственно, магнитная индукция и напряженность магнитного поля в рабочем воздуш-
ном зазоре;
−
p
V
объем рабочего зазора;
−
м
V объем магнита.
Коэффициенту σ можно придать и другой физический смысл. Перепишем формулу (4.1) в сле-
дующем виде:
ppppмм
lSHBlSHB
DD
=σ
,
где
DD
HB , – индукция и напряженность поля магнита, работающего в точке
()
max
BH ;
−
pм
, ll длины;
−
pм
, SS
площади поперечного сечения соответственно магнита и рабочего воздушного зазора.
Так как
ppм
lHlH
D
=
, то
м
p
Ф
Ф
=σ
, (4.2)
т.е. σ можно представить как отношение магнитного потока в рабочем зазоре к магнитному потоку
магнита, работающего в точке
()
max
BH .
Формулы (4.1) и (4.2) показывают, что коэффициент использования материала характеризует потери
энергии (или магнитного потока) на пути от магнитной нейтрали до рабочего зазора. Очевидно, что
σ
всегда
меньше единицы; для систем высокого качества
=
σ
0,2…0,6. Потери энергии магнита обусловлены рассея-
нием магнитного потока, падением м.д.с. по длине магнитопровода и поперечным намагничиванием. При
этом считаем, что рабочей является точка
()
max
BH и намагничивание произведено до предельных характери-
стик. "Недомагничивание" может быть больше суммы всех других потерь.
5 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ
ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОДИЭЛЕКТРИКОВ И ФЕРРИТОВ
5.1 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МАТЕРИАЛОВ
В современных радиоэлектронных устройствах широко применяются полупроводниковые, диэлек-
трические и ферритовые материалы. Они используются в полупроводниковых и электровакуумных
приборах, конденсаторах, катушках индуктивности, переключателях, фазовращателях, линиях передач,
антеннах. В связи с задачами повышения надежности, расширения функциональных возможностей и
уменьшения размеров многие радиоэлектронные устройства сверхвысоких частот выполняют в виде
интегральных схем. Особенности явлений на сверхвысоких частотах обусловили конструкции инте-
гральных схем в виде планарных устройств, в которых компоненты (усилители, делители) собраны на
основе несимметричных полосковых линий.

Страницы