Резонансный вентиль

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

Вентиль, основанный на эффекте Фарадея (рисунок 1.10), представляет собой круглый волновод, вдоль оси которого расположен тонкий ферритовый стержень, намагниченный в продольном направлении постоянным магнитным полем Н 0. Напряжённость магнитного поля Н 0 значительно ниже резонансной величины Нрез.

На входе вентиля расположена поглощающая пластина. Если в волноводе распространяется волна типа Н 11 с поляризацией, показанной на рисунке 1.10, а, поглощающая пластина создаёт минимальные потери для волны, поступающей со стороны входа вентиля. За счёт эффекта Фарадея плоскость поляризации волны на выходе вентиля поворачивается на 45° (при соответствующем подборе длины и диаметра ферритового стержня) [6].

Рисунок 1.10. Вентиль на эффекте Фарадея: а - элементы конструкции; б - распределение электрического поля на входе вентиля

Плоскость поляризации волны обратного направления поворачивается в ту же сторону еще на 45°. В результате электрическое поле отражённой волны оказывается параллельно плоскости поглощающей пластины. Отражённая волна практически полностью поглощается.

Достоинством ферритовых устройств, основанных на использовании эффекта Фарадея, является малая величина намагничивающего поля Н 0. Полоса рабочих частот таких устройств составляет 15…20 % f0. Недостатки: сложность и громоздкость конструкции.

Лучшие статьи по информатике

Проектирование цифровых каналов передачи
Непрерывный и всё ускоряющийся рост материального производства, прогресс в области науки техники, создание координационных и вычислительных центров и всё во ...

Технология спутникового и эфирного телевидения на основе предприятия ООО Антенн-Сервис
антенна сеть В связи с быстрым развитием технологий и научных открытий всё более актуальной становится проблема недостачности информации. Одним из средств пе ...

Разработка системы автоматизации теплового пункта
Задача повышения энергоэффективности имеет особый характер, т.к. поставлена на высшем политическом уровне и касается всей экономики РФ. Основополагающими до ...