1.Гиратор — направленный фазовращатель, в котором изменения фаз электромагнитных волн, распространяющихся в противоположных направлениях, отличаются на 180°.

1. Гиратор — направленный фазовращатель, в котором изменения фаз электромагнитных волн, распространяющихся в противоположных направлениях, отличаются на 180°.

Принцип действия гиратора основан на необратимых свойствах намагниченного феррита, вызывающих поворот плоскости поляризации, фазовый сдвиг и т. д.

Простейший гиратор представляет собой отрезок круглого волновода, в который помещён намагниченный ферритовый стержень определённых размеров.

Т.к. гиратор является 4-полюсником, то его матрица рассеяния имеет 4 элемента. Матрица падающих волн будет иметь 2 элемента, как и матрица отраженных волн:

Т.е. если подать Uп1 на вход 1, то отраженная волна будет иметь вид:

Uo1=Uп1*

Аналогично, подавая Uп2 на вход 2, получаем

Uo2=Uп2*

Таким образом, в направлении 1-2 отраженная волна будет отличаться по фазе от падающей на , а в направлении 2-1 - на . определяется параметрами самого гиратора.

4. Ферри́товый ве́нтиль — СВЧ-устройство с односторонним прохождением электромагнитной волны, то есть с очень малым затуханием волны, проходящей в одном направлении и очень большим — для волны обратного направления.

В прямоугольном волноводе, работающем на волне Н 10, существуют две продольные плоскости х = const (рисунок 1.7), параллельные узкой стенке волновода, где магнитное поле имеет круговую поляризацию. Эти плоскости находятся на расстоянии x:

от узких стенок волновода.

Направление вращения вектора Н в каждом из указанных продольных сечений взаимно противоположно и зависит от направления движения волны по волноводу. Поместим в волноводе в одной из двух указанных плоскостей ферритовую пластинку, намагниченную перпендикулярно широкой стенке волновода (рисунок 1.8). Если напряжённость постоянного магнитного поля выбрать равной или близкой к величине Нрез, то феррит поглощает мощность волны, создающей правополяризованное высокочастотное магнитное поле. Волна, распространяющаяся вдоль волновода в противоположном направлении (прямая волна, рисунок 1.9), испытывает малое затухание. Серийно выпускаемые ферритовые вентили обеспечивают в полосе частот 10…15% f0 затухание в прямом направлении не более 0,5 дБ, затухание в обратном направлении 20 дБ и имеют Kcт=1,08…1,1 (Kcт - коэффициент стоячей волны).

Рисунок 1.7 К рассмотрению областей с круговой поляризацией магнитного поля волны Н 10 в различных сечениях прямоугольного волновода

Рисунок 1.8 Эскиз конструкции резонансного вентиля

Рисунок 1.9 Вентиль со смещением поля: а - эскиз конструкции; б - распределение напряжённости электрического поля

В резонансных вентилях используется то, что поглощение мощности при ферромагнитном резонансе имеет место в переменном магнитном поле с круговой поляризацией и правым направлением вращения относительно направления постоянной намагниченности M₀ (то есть с направлением вращения головки правого винта при поступательном движении винта в направлении M₀). В прямоугольном волноводе с ферритовой пластиной при некотором (близком к четверти ширины волновода) положении пластины переменное магнитное поле в пластине имеет круговую поляризацию с разными направлениями вращения поляризации для различных направлений распространения. Поэтому потери энергии при резонансе оказываются малыми для одного направления распространения и большими для другого.

Вентили со смещением поля используют то, что распределения переменного электрического поля в волноводе с намагниченной ферритовой пластиной различаются для разных направлений распространения. И может быть найдено положение пластины, для которого электрическое поле на ее поверхности равно нулю для одного из направлений распространения. На эту поверхность помещается поглотитель, например тонкая пленка металла.

Uo1=Uп1*

Вентилем называется четырехполюсник, пропускающий ЭМВ в одном направлении без потерь и поглощающий волны, распространяющейся в обратном направлении. Схематическое представление и матрица рассеяния вентиля представлена на рис. 7.9.

Рис. 7.9

Невзаимный фазовращатель – четырехполюсник, фазы проходящих волн через который зависят от направления распространения (рис. 7.10).

Дата добавления: 2015-11-04