Ферритовые микроволновые устройства для систем с высоким уровнем мощности

Также выделяют такие характеристики, как рабочая частота (длина волны), полоса пропускания, предельная рабочая мощность, диапазон рабочих температур, способ включения в тракт (вид разъёмов), массогабаритные показатели, устойчивость к внешнему постоянному магнитному полю, срок службы (обусловлен старением постоянного магнита).

Ферритовый вентиль

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

Вентили применяют для поглощения отраженных волн в линии передачи, улучшая тем самым согласование различных элементов цепи. Их эффективность определяется вентильным отношением В, то есть отношением ослаблений обратной и прямой волн, выраженным в децибелах:

B = αобр / αпр

(1.1)

где α - коэффициенты затухания обратной и прямой волны.

Принцип действия вентилей основан на том, что намагниченная ферритовая пластина является невзаимной средой. То есть при прямом прохождении волны вектор ее поляризации поворачивается из положения А в положение А΄, а при обратном прохождении, он не возвращается в исходное положение А

Наиболее широко применяются вентили трех типов: резонансные, со смещением поля и фарадеевские.

Вентиль с резонансным поглощением на прямоугольном волноводе (

рис.2) с волной типа H10 основан на использовании поперечно намагниченной ферритовой вставки 1, расположенной в области волновода с вращающимся полем .

Рис.2 Волноводный резонансный вентиль

1 - ферритовая вставка; 2 - постоянный магнит; 3 - диэлектрическая пластина

Поперечное поле подмагничивания создают постоянным магнитом 2, причём величину поля подбирают равной полю гиромагнитного резонанса для право поляризованной волны. Падающая волна, при прохождении которой на феррит действует вектор H с левым вращением относительно поля подмагничивания, распространяется через вентиль с небольшим затуханием. Отражённая волна, при прохождении которой на феррит действует правовращающийся вектор , интенсивно затухает из-за больших потерь в феррите при гиромагнитном резонансе.

Поле подмагничивания необходимое для существования гиромагнитного резонанса, и требуемое положение ферритовой пластины в волноводе зависят от частоты, что ограничивает диапазонные свойства резонансного вентиля. Расширить рабочую полосу частот резонансного вентиля удаётся с помощью диэлектрической пластины 3, скрепленной с ферритовой пластиной. Диэлектрическая пластина способствует сохранению в полосе частот условий вращения вектора в зоне расположения феррита.

Основную долю прямых потерь составляют магнитные потери в феррите, появляющиеся вследствие ферромагнитного резонансного поглощения (рис.3).

Рис.3 Зависимость потерь в феррите от магнитного поля

При конструировании резонансных вентилей выбирается область работы вблизи резонанса. Потери на "хвосте" резонансной кривой составляют заметную величину и в основном определяют потери в ферритовом устройстве.

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.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Другие публикации

Восьмиполосный стереофонический корректор
Качество конструкции РЭС, а так же оптимальность самого процесса конструирования (сроки, трудозатраты) зависят не только от организации процесса конструирования, но ...

Основы радиосвязи
Передача информации в пространстве с помощью радиоволн осуществлялась со времени изобретения радио в конце девятнадцатого века. В настоящее время интерес к радиосвязи ...

Меню

Copyright @2020, TECHsectors.ru.