ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
прежнему поляризованы по кругу в разные стороны. Если подмагничивать феррит полем
γµ
ω
=
0
рез
H
, соот-
ветствующим гиромагнитному резонансу, то
+
µ
(для прямой волны) будет близко к
0
µ , а
−
µ
обратится в
большую мнимую величину. Обратная волна будет испытывать сильное резонансное поглощение. Следо-
вательно, волновод представляет собой систему вентильного типа, пропускающую волну в прямом на-
правлении и поглощающую в обратном. Поглощение на единицу длины вкладыша возрастет с его утол-
щением. Однако при этом возрастают и прямые потери. При полном заполнении волновода ферритом они
сравняются с обратными, и вентильный эффект пропадет. Поэтому существует оптимальная толщина
вкладыша, при которой разность потерь в прямом и обратном направлениях максимальна.
На основе волноводной структуры рис. 5.15 можно создавать и другие невзаимные фазовращатели.
При этом следует брать
подмагничивающее поле
рез
H<<
.
Волновой вентиль на смещении поля.
В этом устройстве используется поперечно намагниченная ферритовая
пластина более толстая, чем в резонансном вентиле, но поле под-
магничивания значительно меньше резонансного. Невзаимность этой
системы проявляется в существенном различии структуры полей прямой и
обратной волн (рис. 5.16). Электрическое поле прямой волны на
поверхности ферритовой пластины близко к нулю, тогда как поле обратной
волны там максимально. Если навести на эту сторону пластины пленку
поглощающего материала, то обратная волна будет сильно затухать по мере
распространения, а прямая не будет испытывать заметного поглощения. Таким образом, эта система
имеет ярко выраженные вентильные свойства и имеет то преимущество, что требует более легкого маг-
нита, чем резонансный вентиль.
Вентиль на основе Y-циркуля-тора. Y-циркулятор (рис. 5.17) состо-
ит из плоского цилиндрического резонатора, в центре которого располо-
жен цилиндрический ферритовый вкладыш, намагниченный вдоль своей
оси. К резонатору присоединены три прямоугольные волновода. При воз-
буждении циркулятора со стороны волновода 1 в резонаторе возникает ко-
лебание типа
012
Н , магнитное поле которого изображено сплошными ли-
ниями. Если бы феррит не был подмагничен, волноводы 2 и 3 возбуждались
бы полем
012
Н совершенно одинаково. Поскольку, однако, феррит намагни-
чен, под влиянием компоненты
Н
r
, горизонтальной, в нем возникает пер-
пендикулярное магнитное поле (пунктир на рис. 5.17), т.е. в резонаторе
возбудится колебание
021
Н , имеющее ту же резонансную частоту, что и
012
Н . Подбором геометрии резонатора, феррита и величины
0
Н можно добиться, чтобы поля
012
Н и
021
Н
возбуждали волновод 3 с одинаковой амплитудой, но в противофазе, т.е. скомпенсировали друг друга. В
то же время возбуждение волновода 2 этими полями будет синфазными, и мощность из волновода 1 пой-
дет в волновод 2. Очевидно, если возбудить волновод 2, то мощность из него будет переходить в волно-
вод 3, а волновод 1 будет развязан. Таким образом, циркулятор работает по схеме 1–2–3–1. Если волно-
вод 3 нагрузить на согласованную нагрузку, то циркулятор будет работать как вентиль.
заключение
Анализ современного состояния электроники СВЧ показывает большую эффективность примене-
ния ферритовых устройств СВЧ при проектировании радиотехнических устройств различного назначе-
ния. Предложенные методики расчета и методы исследования ферритовых устройств СВЧ могут быть
Рис. 5.16 Эффект
сме
щ
ения поля
0
H
r
Рис. 5.17 Y-циркулятор
