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

Применение аппаратно-вычислительной платформы Arduino для программирования автомобильных компьютерных систем
Если у нас нет GPS Приемника, а мы хотим, как то ориентироваться в пространстве, то можно использовать цифровой компас, который ре ...

Проектирование микропроцессорного устройства
Спроектировать микропроцессорное устройство содержащее МП, системный контроллер, адресные буферы, ОЗУ, ПЗУ, порт ввода/вывода, адресный дешифратор. ...

Электрический расчет ЛТ по волоконно-оптическим системам передачи
Научно-технический прогресс во многом определяется скоростью передачи информации и ее объемом. Возможность резкого увеличения объемов передаваемой информаци ...